IO-Link

技術(shù)定義與組織規(guī)范

從今日起，小睿將開(kāi)始長(zhǎng)篇連載IO-Link規(guī)范解讀系列文章，幫助大家理解和熟悉IO-Link規(guī)范，并把IO-Link技術(shù)應(yīng)用到自己的產(chǎn)品中去。這一篇主要講講什么是IO-Link，以及IO-Link的組織規(guī)范。

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技術(shù)定義

IO-Link 最早由 PROFIBUS & PROFINET International (PI) 組織在 2006 年 提出，并在 2008 年 被正式標(biāo)準(zhǔn)化為 IEC 61131-9。從那時(shí)起，IO-Link 逐步發(fā)展成為全球廣泛采用的智能傳感器和執(zhí)行器通信技術(shù)。

那到底什么是IO-Link？它是一種點(diǎn)到點(diǎn)的串行通信技術(shù)，它允許在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中將傳統(tǒng)傳感器和擴(kuò)展模塊編組為智能化網(wǎng)絡(luò)。這里的核心是智能，也就是IO-Link是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)走向智能化的核心基礎(chǔ)，可以說(shuō)未來(lái)沒(méi)有IO-Link，這個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)都稱(chēng)不上智能化。

那么童鞋們一定很希望了解，這個(gè)IO-Link到底解決了哪些問(wèn)題？在傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，傳感器和擴(kuò)展模塊大多使用模擬或開(kāi)關(guān)量信號(hào)，但在維護(hù)和更新時(shí)存在許多困難：

無(wú)數(shù)據(jù)通信功能

傳統(tǒng)傳感器只能傳遞模擬或開(kāi)關(guān)信號(hào)，無(wú)法傳遞設(shè)備狀態(tài)、維護(hù)信息或其他數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)集成處理復(fù)雜

使用不同通信協(xié)議的設(shè)備需要多種不同的硬件設(shè)備和控制系統(tǒng)。

維護(hù)或更新涉及手動(dòng)調(diào)試

傳統(tǒng)設(shè)備的更換和維護(hù)需要手動(dòng)調(diào)試，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。

IO-Link 提供了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)通信接口，能夠?qū)⒃O(shè)備狀態(tài)、錯(cuò)誤警報(bào)和可配置參數(shù)直接輸出到高級(jí)控制系統(tǒng)，這不僅減少了硬件處理復(fù)雜度，還能增強(qiáng)自動(dòng)化設(shè)備的智能化級(jí)別。

目前很多現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)也有IO-Link體現(xiàn)的功能，但是目前現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)七國(guó)八制，雖然有逐步統(tǒng)一到三分天下或者寡頭的局面，但是整體的市場(chǎng)割據(jù)和競(jìng)爭(zhēng)還是很強(qiáng)，同時(shí)總線(xiàn)的成本往往居高不下，讓最底層的傳感器望而卻步。

IO-Link的推出，則打破了傳統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)格局，其主要目標(biāo)就是要追求獨(dú)立性，原則上 IO-Link 技術(shù)可以在所有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)上使用。

（This means that in principle the IO-Link technology can be used on all fieldbus systems (in compliance with the corresponding rules of the fieldbus）

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組織規(guī)范

雖然目前IO-Link協(xié)會(huì)掛在PNO之下，但不妨礙其堅(jiān)持獨(dú)立發(fā)展的路線(xiàn)。在官方的IO-Link Rules 2024中提到，IO-Link委員會(huì)是在PNO之內(nèi)，由PNO成員大會(huì)來(lái)建立的。

關(guān)于IO-Link社區(qū)

IO-Link 社區(qū)由 IO-Link 成員組成，即 PNO 和/或地區(qū) PI 協(xié)會(huì)（RPA）的成員——以下簡(jiǎn)稱(chēng)為 PROFIBUS & PROFINET International (PI) 成員。所有 PI 成員在獲得 PI 會(huì)員資格后，如若書(shū)面承認(rèn)本文件中的規(guī)則，也可成為 IO-Link 社區(qū)的成員，也就是加入?yún)f(xié)會(huì)基本上一次就加入了PI和IO-Link兩個(gè)會(huì)員。

文中提到，如果 IO-Link 社區(qū)解散，所有與 IO-Link 技術(shù)相關(guān)的權(quán)利、IO-Link 工作成果及剩余的財(cái)務(wù)資源將轉(zhuǎn)交給合法的繼任組織。

關(guān)于IO-Link成員

IO-Link 成員的權(quán)利與義務(wù)：

選舉 SC 成員

每年提供 SC 活動(dòng)信息

每年提供預(yù)算信息

通過(guò)參與工作組為技術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)

在全球范圍推廣 IO-Link 技術(shù)（市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)）

每個(gè) IO-Link 成員可以競(jìng)選 SC 成員

每年IO-Link會(huì)召開(kāi)一次大會(huì)，只是好像沒(méi)有在中國(guó)開(kāi)過(guò)，當(dāng)然中國(guó)國(guó)內(nèi)也有自己的IO-Link大會(huì)。每三年，大會(huì)選舉一次管理委員會(huì)（SC）。SC 由選舉產(chǎn)生的成員公司代表及 IO-Link PG/WG 的負(fù)責(zé)人（SC 成員）組成。對(duì)這個(gè)有興趣的公司可以去嘗試一下。

關(guān)于測(cè)試和認(rèn)證的問(wèn)題

IO-Link Rules 2024中，第4節(jié)提到，每個(gè)投放市場(chǎng)的 IO-Link 主站和 IO-Link 設(shè)備必須具有關(guān)于 IO-Link 合規(guī)性的制造商聲明，所做的測(cè)試需要符合測(cè)試規(guī)范（這個(gè)在IO-Link官網(wǎng)有下載）。當(dāng)然這里也特意提到這么一句話(huà)（A certification requirement may be decided on by the SC at a later time.）也就是說(shuō)目前并沒(méi)有IO-Link強(qiáng)制認(rèn)證的要求。

關(guān)于能力中心與測(cè)試中心

IO-Link 社區(qū)已經(jīng)建立了能力中心，以確保全球范圍內(nèi)的合格技術(shù)支持。很高興，南京睿遠(yuǎn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司已經(jīng)通過(guò)了IO-Link協(xié)會(huì)的認(rèn)證，具備了能力中心的資格。

關(guān)于會(huì)員的權(quán)利

通過(guò)加入 IO-Link 會(huì)員，會(huì)員公司獲得了在遵守本文件所述規(guī)則的前提下，將任何 IO-Link 產(chǎn)品投放市場(chǎng)的權(quán)利。

非會(huì)員只能營(yíng)銷(xiāo)那些已獲得許可的 IO-Link 產(chǎn)品，并使用其文字/圖形商標(biāo)。

關(guān)于專(zhuān)利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題

IO-Link 技術(shù)的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)在其他系統(tǒng)（例如現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)）中可以免費(fèi)使用。前提是必須是 PNO 或關(guān)聯(lián)的區(qū)域組織（RPA）的成員。

使用權(quán)僅限于實(shí)現(xiàn) IO-Link 規(guī)范中定義的 IO-Link 技術(shù)，不包括獨(dú)立修改或進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

僅允許將使用權(quán)轉(zhuǎn)授給第三方（非關(guān)聯(lián)公司），且僅限于開(kāi)發(fā)、制造和銷(xiāo)售 IO-Link 產(chǎn)品的目的，不會(huì)授予超出此范圍的權(quán)利。

每個(gè) IO-Link 會(huì)員有義務(wù)免費(fèi)向其他 IO-Link 會(huì)員授予與 IO-Link 技術(shù)相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用權(quán)。這里指的是IO-Link標(biāo)準(zhǔn)直接相關(guān)的專(zhuān)利、技術(shù)秘密等，而非成員所有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

承認(rèn)這些義務(wù)是成為 IO-Link 會(huì)員的前提條件。

結(jié)語(yǔ)

本篇文章把IO-Link的大致介紹，以及IO-Link規(guī)則講解了一遍，如果有不太理解的地方，歡迎聯(lián)系我們，聯(lián)系郵箱為：info@rasight.cn，或通過(guò)微信公眾號(hào)給我們留言。

如果有同學(xué)希望我們?cè)敿?xì)講解規(guī)范的某個(gè)部分內(nèi)容，也非常歡迎留下你的寶貴建議，我們將會(huì)即刻安排！

審核編輯 黃宇