Portas são canais de comunicação IO-Link entre o dispositivo e o mestre. Geralmente, existem dois tipos de portas na especificação para mestres IO-Link: classe de peça A (tipo A), classe de porta B (tipo B). Os dispositivos IO-Link são ligados ao mestre usando cabos condutores padrão não blindados de 3, 4 ou 5 fios com no máximo 20 m de comprimento. O IO-Link requer apenas 3 condutores cada. A tensão de alimentação está presente nos pinos 1 e 3 (24 V máx. 200 mA), o pino 4 é a saída de comunicação.
Cada porta do mestre IO-Link pode ser operada no modo SIO (modo de entrada e saída padrão: de acordo com a especificação mais recente, modo DI para sensores e modo DQ para atuadores) ou no modo IO-Link e, assim, processar as informações de todos sensores. A saída de comutação binária (NPN, PNP ou push-pull) do sensor é usada no modo SIO. No modo IO-Link, a saída do sensor (pino 4) é usada como uma interface digital bidirecional para trocar informações de medição e diagnóstico.
Um Dual Channel transmite sinais adicionais de entrada e saída em paralelo ao canal IO-Link. O sensor pode ser operado de forma flexível com um canal ou com os dois simultaneamente. Isso também funciona se o sensor tiver vários canais duplos.
Dependendo do conceito de controlo, os canais duplos podem servir propósitos diferentes. Em aplicações com requisitos de tempo real muito elevados, pode ser vantajoso ligar um canal duplo diretamente a uma entrada do atuador para não ter que aceitar um atraso devido ao tempo de ciclo do comando. Isso significa que uma alteração automática de formato pode ser acionada ou dados adicionais podem ser avaliados usando a comunicação IO-Link.
Se um canal duplo analógico controla principalmente o processo, a interface IO-Link pode suportar a parametrização durante a colocação em funcionamento ou a monitorização durante as paragens. No entanto, também é possível comutar para um comando com ligação digital a qualquer momento.
Cada dispositivo IO-Link possui um ficheiro de descrição do dispositivo, o chamado IODD (IO Device Description). Este contém dados sobre o fabricante, número do artigo, funcionalidade, versão do software etc., que podem ser facilmente lidos e processados pelo sistema de automação. Cada dispositivo, isto é, cada sensor, pode ser claramente identificado tanto pelo IODD quanto por um ID de dispositivo interno. Os dados de identificação do sensor também incluem descrições de dispositivos ou aplicações que podem ser livremente atribuídas pelo utilizador. O IODD consiste em vários ficheiros: um ficheiro principal e ficheiros de idioma externos opcionais (ambos no formato XML), bem como ficheiros de imagem (no formato PNG).
De acordo com o "Perfil do sensor inteligente", os sensores com IO-Link 1.1 podem ser operados como "Sensor de comutação ajustável (AdSS)" ou "Sensor de medição digital (DMS)". Tanto no AdSS quanto no DMS, a comunicação sensor-mestre ocorre usando um conjunto de comandos completamente padronizado. Isso permite o funcionamento sem um ficheiro IODD, o que pode reduzir significativamente os custos de integração. Consulte a folha de dados para descobrir se um sensor específico possui AdSS ou DMS.
Os controladores lógicos programáveis (PLC) são programados utilizando as chamadas ferramentas de engenharia (software para PC). Os sensores IO-Link podem ser integrados diretamente nas ferramentas de engenharia. A parametrização do sensor integrado também é possível utilizando a ferramenta de engenharia.
Se um sensor já integrado num sistema de automação precisar de ser substituído (defeito), um sensor de substituição não parametrizado pode simplesmente ser integrado no sistema e os dados do parâmetro do sensor defeituoso são automaticamente atribuídos pelo mestre (servidor de parâmetros do mestre). Os dados dos parâmetros são guardados no sensor e no mestre (armazenamento de dados).
As máquinas frequentemente têm de ser parametrizadas rapidamente durante a operação para produzir novas receitas ou formatos. Os sensores com IO-Link podem adotar automaticamente conjuntos de parâmetros para formatos individuais armazenados no programa de controlo. Isso permite tempos mínimos de conversão.
Sinalização, por exemplo, através de LED intermitente no sensor para localizar e identificar fisicamente um sensor numa máquina ou sistema. A sinalização pode, por exemplo, ser acionada a partir da ferramenta de engenharia de controlo.
Para resolver aplicações de modo fiável e eficiente, os sensores podem ser programados quanto às respetivas condições do processo. O âmbito das opções de programação no sensor é limitado. Além das opções clássicas de programação, o IO-Link também oferece configurações muito avançadas, como funções de filtro, histerese de comutação, janelas de comutação ou compensação de temperatura. Estas podem ser configuradas de modo fácil, utilizando as interfaces de utilizador no PC ou em dispositivos móveis. Um bloqueio de acesso programável (qTeach Lock) impede a manipulação diretamente no sensor.
Ao contrário dos sensores clássicos, vários dados do processo (por exemplo, sinal de comutação + distância + frequência) podem ser emitidos simultaneamente pelo mesmo canal via IO-Link. Os dados do processo são dados cíclicos que são transferidos rapidamente (a velocidade máxima de realização corresponde ao tempo de ciclo do sistema de automação) em intervalos regulares. Eles são utilizados para controlo de processo no sistema de automação. Através do IO-Link Master e de protocolos como OPC UA ou JSON, eles podem não apenas ser transferidos para o controlador, mas também para outros sistemas de TI (nuvem) ao mesmo tempo.
Os sensores Baumer com IO-Link podem implementar e gerar avaliações adicionais no sensor, além das avaliações padrão. Estas funções de análise não precisam, portanto, de ser especialmente programadas no comando e estão disponíveis aciclicamente para avaliação, se necessário. Exemplos disso são: número de ciclos de comutação, tempo de operação, ciclos de inicialização, histogramas dos dados do processo, bem como a tensão operacional ou a temperatura do dispositivo. Estes dados adicionais também são chamados de dados de diagnóstico e podem, por exemplo, pode ser utlizados para implementar manutenção preditiva (Predictive Maintainance).