無(wú)論你是否已經(jīng)做好準(zhǔn)備，第四次工業(yè)革命終究會(huì)到來(lái)。制造業(yè)開始向數(shù)字化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，并且開始融入大數(shù)據(jù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)以及機(jī)器人等技術(shù)。

據(jù)麥肯錫最新發(fā)布的一份報(bào)告顯示，通過(guò)部署自動(dòng)化和分析等數(shù)字工具，預(yù)計(jì)相關(guān)企業(yè)在短短兩年內(nèi)就能使毛利率增長(zhǎng)30%。

而第四次工業(yè)革命的幕后推動(dòng)者就有IO-Link。這是一種簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信協(xié)議，將若干個(gè)傳感器和執(zhí)行器連接到一個(gè)IO-Link主站，然后再將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為工業(yè)以太網(wǎng)信息。這項(xiàng)技術(shù)可以用于工廠及物流自動(dòng)化。

IO-Link使傳統(tǒng)傳感器搖身一變成為“智能”傳感器，并使這些“智能”傳感器能夠傳送多個(gè)參數(shù)。例如，采用IO-Link協(xié)議的傳感器可以實(shí)時(shí)傳遞實(shí)際溫度值，而不是僅發(fā)出“低溫”或“高溫”信號(hào)。

當(dāng)部署IO-Link時(shí)，只需將一根線纜從IO-Link設(shè)備（傳感器或執(zhí)行器）連接到IO-Link主站，然后，再由IO-Link主站通過(guò)以太網(wǎng)將現(xiàn)場(chǎng)I/O層提供的數(shù)據(jù)傳送到PLC系統(tǒng)或云系統(tǒng)。

IO-Link主站負(fù)責(zé)收集數(shù)字化輸入和輸出信號(hào)或者IO-Link信號(hào)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議或IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）協(xié)議，但隨著制造業(yè)應(yīng)用程序的自動(dòng)化程度不斷升級(jí)，對(duì)IO-Link主站的需求也在發(fā)生變化。

我們注意到，IO-Link主站在以下方面的需求不斷增長(zhǎng)。

1、增加對(duì)監(jiān)控和維護(hù)的關(guān)注度

在各種生產(chǎn)制造環(huán)境中，質(zhì)量監(jiān)控（檢查制成品的尺寸、重量和外觀）與預(yù)測(cè)性維護(hù)（實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備的健康、狀態(tài)和性能）都具有極其重要的意義，它有助于降低成本、預(yù)防意外停機(jī)以及提高勞動(dòng)力利用效率。

 我們以帶透鏡的光電開關(guān)為例。你可能希望傳感器不僅顯示光電開關(guān)能否檢測(cè)到任何物體，還能顯示其透鏡何時(shí)需要清洗污垢。如果能夠?qū)崟r(shí)提供這些信息，就不需要再費(fèi)力安排雇員每隔一至兩個(gè)小時(shí)擦拭一次傳感器，從而節(jié)省了寶貴的人力和財(cái)力，并且可以重新安排雇員執(zhí)行其他關(guān)鍵任務(wù)。

有了IO-Link，就可以通過(guò)IO-Link主站將這類額外信息傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)或云系統(tǒng)，從而激活新型預(yù)測(cè)性維護(hù)服務(wù)，而這些服務(wù)是以前無(wú)法提供的。

2、縮短周期時(shí)間

IO-Link允許遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器信號(hào)和狀態(tài)警報(bào)信號(hào)，從而能夠快速發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，以避免最終導(dǎo)致停機(jī)。

在優(yōu)化生產(chǎn)制造工藝過(guò)程方面，自動(dòng)化速度發(fā)揮至關(guān)重要的作用。IO-Link主站現(xiàn)在需要將內(nèi)部延遲時(shí)間維持在低水平，使周期時(shí)間控制在大約1毫秒，從而能夠確保將IO-Link數(shù)據(jù)迅速轉(zhuǎn)發(fā)到PLC。

Belden的舊版IO-Link主站的周期時(shí)間約為7毫秒；但新IO-Link主站的周期時(shí)間可以比前幾代主站提高7倍。

3、對(duì)更多現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的依賴性

為了支持集成，各個(gè)工廠正在跨廠使用不同的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。目前市場(chǎng)以滿足小批量和定制/個(gè)性化需求為主，這種發(fā)展趨勢(shì)不僅要求提高靈活性和自動(dòng)化，還要求連接到各種現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。

IO-Link具有現(xiàn)場(chǎng)總線和廠商中立性：它可以連接現(xiàn)有的各種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，比如PROFINET、EtherCAT、EtherNet/IP和Modbus TCP。為了能夠快速、可靠地向PLC環(huán)境傳輸數(shù)據(jù)，多協(xié)議IO-Link主站可以支持連接這四種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議中的任何一個(gè)。

為了促進(jìn)云與傳感器在現(xiàn)場(chǎng)層面的直接通信，利用多協(xié)議IO-Link主站還可以選擇不同的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)直接通信協(xié)議，比如OPC UA、MQTT、CoAP和REST API。

4、對(duì)更多現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的依賴性

由于各種應(yīng)用程序需要消耗更多功率，因此電流輸出量也在不斷增長(zhǎng)。但有些IO-Link主站在這方面的能力有限，只能為每個(gè)端口提供最多500 mA的輸出電流。而我們最新的現(xiàn)代化IO-Link主站可以為每個(gè)端口提供2安的輸出電流，從而能夠在不需要增加電源的情況下支持新興技術(shù)和新應(yīng)用程序，這對(duì)大型執(zhí)行器來(lái)說(shuō)非常重要。

5、提高保護(hù)和安全效率

當(dāng)IO-Link技術(shù)在一個(gè)金字塔結(jié)構(gòu)中運(yùn)行時(shí)，可以自上而下地提供保護(hù)，此時(shí)的安全性的。

首先，我們的IO-Link主站現(xiàn)在提供的安全保護(hù)能夠貫穿現(xiàn)場(chǎng)層面：傳感器，執(zhí)行器和IO-Link設(shè)備。這項(xiàng)進(jìn)步確?？梢詫?shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程維護(hù)和診斷，而不必?fù)?dān)心發(fā)生非法操縱數(shù)據(jù)或者非法使用系統(tǒng)等問(wèn)題。

Lumberg最新推出的LioN-X系列結(jié)合了IO-Link主站和I/O模塊，它支持OPC UA通信協(xié)議，具有獲得ACHILLES認(rèn)證的安全功能，每個(gè)端口具有高達(dá)2 A的電流輸出量，此外還有其他特殊功能。這些的功能特色令其他IO-Link主站羨慕不已。

LioN-X IO-Link主站搭載了多個(gè)基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議，是一種快速、可靠、安全的解決方案，可以在自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)施中收集、轉(zhuǎn)換和傳輸關(guān)鍵數(shù)據(jù)。該系列產(chǎn)品具有優(yōu)良的靈活性和多功能性，幾乎可以用于任何工廠自動(dòng)化或物流自動(dòng)化設(shè)施中。