【工业现场总线IO-LINK连载三】IO-LINK的技术原理

一个IO‐Link系统由IO‐Link设备、传感器、执行器或者它们的组合构成，其中有一根标准的3线传感器/执行器电缆和一个IO‐Link主站。主站可以是一个具有不同功能和不同保护等级的设备。系统的体系结构如下图所示：

图1：系统体系结构示例
一个IO‐Link主站可以有一个或者多个端口。每个端口只能连接一个IO‐Link设备。因此IO‐Link是一种点到点的连接，而不是一种现场总线。

图2：IO‐Link点到点的连接

1.1 上电之后的状态
在一开始，设备总是处于SIO模式（标准I/O模式）。主站的端口可以使用不同的配置。如果一个端口设置成为SIO模式，主站这个端口的行为就像一个通用的数字量输入。如果端口设置成通信模式，主站试图寻找连接的IO‐Link设备。这个过程被称为唤醒。

图3：IO‐Link SIO 和COM 模式
在唤醒期间，主站发出一个定义的信号，然后等待设备的回应。主站使用最高的波特率发送这个定义信号。如果主站这次尝试没有成功，那么下次使用较低的波特率再试。主站用相同的波特率，
对连接的设备进行三次尝试。如果主站收到了回答（比如，设备被唤醒），两者就开始通信。最初，它们先交换通信参数；然后，周期地交换过程数据。
如果设备在工作期间被删除，主站会检测到通信中断，马上发出报告。这很像现场总线，通知控制系统，然后再周期地进行唤醒设备的过程。在成功地进行了另一次唤醒后，再次交换通信参数；如果需要，可以对参数进行验证，然后重新开始周期性的数据交换。
如果主站终止两者的通信，主站和设备将回到原始的模式，也就是SIO模式。这被称为复原。