Smart Sensor Profile contient les fonctions standard des appareils IO-Link, ce qui garantit que les fonctions spécifiées peuvent être trouvées sur les mêmes index quel que soit le fabricant.
Les spécifications IO-Link sont en constante évolution. Sur la base de la version originale (version 1.0.), une extension de développement et de fonctions (version 1.1.) a été introduite.
Les ports sont des canaux de communication IO-Link entre l'appareil et le maître. Généralement, il y a deux types de ports dans la spécification pour les maîtres IO-Link : Partie Classe A (type A), Port Classe B (type B). Les appareils IO-Link sont reliés au maître par des câbles standard non blindés à 3, 4 ou 5 fils jusqu'à 20 m de long. La tension d'alimentation est présente aux broches 1 et 3 (24 V max. 200 mA), la broche 4 est la sortie de communication.
Les appareils IO-Link ne prennent en charge qu'un taux de transfert de données indiqué dans la spécification IO-Link. Les débits de transfert de données suivants sont spécifiés pour IO-Link V1.1 : COM1 = 4,8 kBaud, COM2 =38,4 kBaud, COM3 =230,4 kBaud.
Le temps de cycle fournit des informations sur les intervalles de temps auxquels le maître peut s'adresser à l'appareil. La technologie des détecteurs (principe physique) a une grande influence sur le temps de cycle. Le temps de cycle minimum est enregistré dans l'IODD. Des appareils avec des temps de cycle minimums différents peuvent être configurés sur un maître.
Les données process sont transmises cycliquement sous la forme d'un télégramme de données. La taille des données process est déterminée par l'appareil.
Chaque port du maître IO-Link peut être utilisé soit en mode SIO (mode d'entrée-sortie standard : selon les dernières spécifications du mode DI pour les détecteurs et du mode DQ pour les actionneurs), soit en mode IO-Link et ainsi traiter les informations de tous les détecteurs. En mode SIO, la sortie de commutation binaire (NPN, PNP ou push-pull) du détecteur est utilisée. En mode IO-Link, la sortie du détecteur (broche 4) sert d'interface numérique bidirectionnelle pour l'échange d'informations de mesure et de diagnostic.
Dans les applications avec des exigences très élevées en temps réel, il peut être avantageux de connecter la sortie de commutation binaire directement à une entrée de l'actionneur afin de ne pas avoir à accepter un retard dû au temps de cycle du régulateur. Afin de pouvoir utiliser les avantages de la communication IO-Link tels que le changement de format automatique ou l'évaluation des données de processus et de diagnostic en parallèle, un canal supplémentaire (double canal) peut fournir le signal de commutation binaire rapide sur une broche supplémentaire (broche 2 ou 5). Des signaux analogiques peuvent également être fournis via le double canal.
La transmission et la conversion de données analogiques sont remplacées par la transmission directe de données numériques au contrôleur, ce qui garantit une qualité de données élevée et sans perte. IO-Link est un système de communication très robuste.
Ce système de communication fonctionne avec un niveau de 24 V. Si les transmissions échouent, le télégramme sera toujours répété deux fois. Ce n'est qu'après l'échec de la deuxième tentative de répétition que le IO-Link Master détecte une interruption de communication et en informe le contrôleur de niveau supérieur.
Chaque appareil IO-Link possède un fichier de description de l'appareil, appelé IODD (IO Device Description). Il contient des données sur le fabricant, le numéro d'article, la fonctionnalité, la version du logiciel, etc. qui peuvent être facilement lues et traitées par le système d'automatisation. Chaque appareil, c'est-à-dire chaque détecteur, peut être identifié de manière unique à la fois par l'IODD et par un ID d'appareil interne. Les données d'identification du détecteur comprennent également des descriptions d'appareils ou d'applications qui peuvent être librement attribuées par l'utilisateur. L'IODD se compose de plusieurs fichiers : un fichier principal et des fichiers de langue externe optionnels (tous deux au format XML), ainsi que des fichiers image (au format PNG).
Selon «Smart Sensor Profile», les capteurs avec IO-Link 1.1 peuvent être utilisés comme «Adjustable Switching Sensor (AdSS)» ou «Digital Measuring Sensor (DMS)». Tant en AdSS qu'en DMS, la communication capteur-maître s'effectue via un jeu de commandes entièrement standardisé. Cela permet de fonctionner sans fichier IODD, ce qui peut réduire considérablement les coûts d'intégration. Veuillez consulter la fiche technique pour savoir si un capteur particulier possède une technologie AdSS ou DMS.
Paramétrage du détecteur hors ligne via des interfaces utilisateur conviviales dans le PC (via USB Master) ou via une application sans fil (via Wireless Master). Les détecteurs peuvent ainsi être facilement configurés au bureau et installés sans autre apprentissage.
Même si IO-Link n'est pas implémenté dans la commande de la machine, les détecteurs peuvent fonctionner en mode SIO et utiliser cet avantage.
Les automates programmables (PLC) sont programmés à l'aide d'outils d'ingénierie (logiciel PC). Les détecteurs IO-Link peuvent être intégrés directement dans les outils d'ingénierie. Le paramétrage du détecteur intégré est également possible grâce à l'outil d'ingénierie.
Si un détecteur déjà intégré dans un système d'automatisation doit être remplacé (défaut), un détecteur de remplacement non paramétré peut simplement être intégré dans le système et se voit attribuer automatiquement les données paramètres du détecteur défectueux par le maître (serveur de paramètres du maître). Les données paramètres sont stockées à la fois dans le détecteur et dans le maître (stockage des données).
Les machines doivent être paramétrées plus fréquemment en cours de fonctionnement afin de produire de nouvelles recettes ou de nouveaux formats. Les détecteurs avec IO-Link peuvent accepter automatiquement les jeux de paramètres enregistrés dans le programme de commande pour des formats individuels. Cela permet de réduire au minimum les temps de changement de format.
Signalisation par exemple en faisant clignoter les LEDs sur le détecteur pour localiser et identifier physiquement un détecteur dans une machine ou un système. La signalisation peut être déclenchée, par exemple, à partir de l'outil d'ingénierie du régulateur.
Pour résoudre les applications de manière fiable et efficace, il est possible d'apprendre aux détecteurs les conditions de process respectives. La plage des options d'apprentissage sur le détecteur est limitée. En plus des options d'apprentissage classiques, des réglages considérablement améliorés tels que les fonctions de filtrage, l'hystérésis de commutation, la fenêtre de commutation ou la compensation de température sont également disponibles via IO-Link. Les interfaces utilisateur sur PC ou appareils mobiles les rendent faciles à utiliser. Une serrure d'accès programmable (qTeach Lock) empêche également toute manipulation directement sur le détecteur.
Contrairement aux détecteurs conventionnels, plusieurs données process (par ex. signal de commutation + distance + fréquence) peuvent être émises simultanément via le même canal par IO-Link. Les données process sont des données cycliques qui sont transmises régulièrement et rapidement (la vitesse maximale réalisable correspond au temps de cycle du système d'automatisation). Ceux-ci sont utilisés pour le contrôle de processus dans le système d'automatisation. Via le maître IO-Link et des protocoles tels que OPC UA ou JSON, ils peuvent être transférés non seulement vers le contrôleur, mais aussi vers d'autres systèmes informatiques (cloud).
Les détecteurs Baumer avec IO-Link peuvent réaliser et sortir des évaluations supplémentaires dans le détecteur au-delà du standard. Ces fonctions d'analyse ne doivent pas être programmées séparément dans le régulateur et sont disponibles acycliquement pour l'évaluation si nécessaire. En voici des exemples : Nombre de cycles de commutation, temps de fonctionnement, cycles de démarrage, histogrammes des données de processus, ainsi que la tension de fonctionnement ou la température de l'appareil. Ces données supplémentaires sont également appelées données de diagnostic et peuvent être utilisées, par exemple, pour mettre en œuvre la maintenance prédictive.