IO 裝置描述( IO Device Description ,簡稱 IODD)是一份詳細的 .xml 文檔,其中包含 IO-Link 現場裝置的完整描述。我們可以將 IODD 視為感測器實體規格書的補充。此外,IODD 也類似於程式指南,它提供了裝置特定參數和設定所需的協定的詳細描述。
但它的作用遠不止於此。
IODD 是一份高度結構化的文件,可以被機器讀取。事實上,IODD 是連接裝置到 IO-Link 主控以及包含可編程邏輯控制器 (PLC) 的更大網路所必需的關鍵軟體元素。換句話說,IODD 是解鎖單一 IO-Link 現場裝置功能的關鍵。它標識了參數、資料類型和邊界。對於如圖 1 所示的 Festo 的 EGSS 致動器現場裝置而言,這些資訊是 IO-Link「即插即用」原則的重要組成部分。
DigiKey 是工業自動化和控制元件(包括許多 IO-Link 產品)的經銷商。DigiKey 的傳統工具(例如參數搜尋引擎和相關規格書)提供了大量有關這些產品的資訊。雖然這是一個好的開始,但您會發現大量資料位於 IODD 中,而不是其他地方。
圖 1:Festo EGSS 迷你滑動單元是一款複雜的現場裝置,配備 IO-Link 介面。
如何找到 IO-Link 裝置的 IODD 檔案?
IODD 檔案可以從以下幾個地方找到:
- 從裝置製造商下載
- 從 io-link.com 提供的中中央規格書下載
如何檢視 IODD 文件?
檢視 IODD 文件的最佳且最自然的方式或許是使用與您的 PLC 和整個工業網路關聯的設定軟體。這種方法很自然,因為設定工具可以讀取 IODD 文件。然後,我們對整個工業系統進行編程,使其與各個 IO-Link 裝置進行介面連接。
為了簡化本文,我們將避開廠商特定的軟體,而使用 io-link.com 提供的 IODDviewer。由於原始的 .xml 文件難以手動解讀,因此 IODDviewer 提供了一種非常易於理解的方式來檢視 IODD 資訊。
尋找特定 IODD
本文餘下部分將重點放在圖 1 所示的 Festo EGSS 迷你滑軌單元。它是一款複雜的滾珠螺桿驅動裝置,是 IO-Link IODD 材料的理想案例研究對象。
首先,我們可以查看 DigiKey 網站上的相關資料,包括一份簡單的規格書。然後,我們可以造訪 Festo 的相關入口網站,以取得該裝置的完整描述。其中包含必要的操作說明,展示如何依照圖 2 所示的 IO-Link 配置連接該裝置。 IODD 檔案可在本頁面找到,也可從 io_link.com 取得。
圖 2:Festo EGSS 迷你滑軌單元的電源和 IO-Link 連接。請注意引腳 3 和 4 的交叉連接。
探索 IODD 內容
本文篇幅有限,無法對 IODD 進行全面評論。但是,我們可以透過探索圖 3 至圖 5 來了解 IODD。之所以選擇這些部分,是因為它們代表了您在運動控制系統中需要了解或控制的內容類型。
技術提示:IODD 以高度結構化的 .xml 格式呈現。原始格式難以閱讀。io-link.com 提供的 IODDviewer 工具以易於閱讀的形式呈現內容,大大簡化了閱讀過程。
基本資訊
圖 3 顯示了 io-link.com IODD 閱讀器讀取的易於閱讀的 IODD 的頂部內容。此處顯示了 IO-Link 現場裝置的基本資訊,包括製造商和型號。IO-Link 版本和裝置通訊速度都是重要的指標。未顯示用於描述不同系列產品特徵的相關欄位。
圖 3:IODD 檢視器顯示的 IODD 初始資訊。這包括現場裝置的基本訊息,例如供應商、製造商和型號,以及高級通訊設定。
技術提示:我們不應期望在 IODD 中找到序號資訊。就像我們不應期望在規格書中找到單一序號一樣。請記住,我們查看的是描述現場裝置的通用文件。另外,如果我們使用連接到工業控製網路的軟體配置工具,則可以看到現場裝置的序號。
序號
單一現場裝置的序號並不包含在 IODD 中。但是,IODD 會告訴我們序號的查找位置。如圖 4 所示,序號長度為 128bit(16 位元組)。
從維護角度來看,序號是一個重要的欄位。它允許配置正確的系統檢測到現場設備已被更換。系統隨後可以自動對新的 IO-Link 裝置進行程式設計。理想情況下,此操作將立即使系統恢復到完全運作狀態,只需技術人員進行極少的干預。類似的欄位也可用於驗證是否已安裝正確的感測器類型。
圖 4:序號是一個 128-bit 代碼,位於索引 21 位置。
代表性資料字段
圖 5 顯示了與 Festo 馬達驅動器運行相關的一些欄位。這感覺就像在閱讀序列週邊介面 (SPI) 設備的規格書。IODD 的大部分工作是對應過程。在這個過程中,我們需要識別感興趣的參數,聲明資料類型,然後透過名稱或地址描述其位置。
在本例中,我們可以看到馬達位置、速度和力的欄位。這些是控制馬達驅動器所必需的基本要素。IODD 對應中還包含許多其他字段,例如電壓、電流、溫度,甚至里程。借助快速通訊鏈路和快速 PLC,我們可以近乎即時地監控 IO-Link 裝置。如果系統速度夠快,我們甚至可以執行閉環控制。
圖 5:可從 Festo 迷你滑台單元讀取位置、速度和力等動態操作條件。
結語
本文簡要回顧了每個 IO-Link 現場裝置都附帶的 IODD 文件。現在我們知道如何取得這些關鍵文檔,並且更了解它們在 IO-Link 生態系統中的使用方式。具體來說,我們知道 IODD 是「即插即用」功能鏈中的關鍵環節。它相當於單個現場裝置的記憶體對應,有效地告訴整個系統如何與該設備進行互動。最後,我們探討了 IODDviewer 的重要性,以及它如何將 .xml 文件轉換為人類可讀的文檔。
關於 IO-Link,我們還有很多東西要學習,因為我們目前只是淺嚐輒止。不過,我希望這些資訊對您有所幫助。請在下方留言區留下您的評論、問題和疑慮。我們將盡力解答有關 IO-Link 或任何相關的工業控制和自動化問題。
請務必回答本文末尾的問題和批判性思考問題,以檢驗您的知識。
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問題
以下問題將有助於鞏固文章內容。
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定義現場設備。
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判斷題:IO-Link 主控通常位於 PLC 和 IO-Link 現場裝置之間。
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IODD 的用途是什麼?
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為什麼所有 IODD 的格式都嚴格相同?
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「人可讀」的意義是什麼?
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IODD 與單一 IO-Link 設備的序號之間有什麼關係?
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IO-Link 序號使用多少位元?使用此編號方案允許有多少個不同的設備?
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如何將序號用於修正性維護?提示:自動。
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A) 帶有模製連接器和飛線的電源線
B) 主直流電源
C) 用於將 8 針 IO-Link 連接到大多數 IO-Link 主單元上的 5 針 M12 電纜的跨接線。
批判性思考問題
這些批判性思考問題旨在拓展文章內容,幫助讀者從整體上理解材料及其與相關主題的關係。這些問題通常是開放式的,需要進行研究,最好以論文形式回答。
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Festo 迷你滑軌單元提供了一個很好的案例研究,可以用來探索設備文件。請總結以下每個資源的可用資訊:DigiKey 參數、DigiKey 連結的規格書、Festo EGSS 頁面和 IODD。為了獲得滿分,請描述每個資源的潛在受眾。
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延遲是即時系統始終存在的問題。請查看幾個 IODD 檔案的內容,並提出至少三個降低延遲的建議。




