IO-Linkの概要

IO-Linkは国際規格IEC61131-9に準拠したセンサおよびアクチュエータ用の通信技術です。2010年に発足したIO-Link協会は、PI（PROFIBUS & PROFINET International）の1コンソーシアムになります。IO-Linkは従来から使われてきた非シールドの3線式センサケーブルをそのまま使用して、マスタとデバイス（センサやアクチュエータ）とポイント・トゥー・ポイント（1対1）で双方向通信を行います。このようにIO-Linkは1対1通信であり、フィールドバスではありません。

IO-Linkの特長

O-Linkのマスタとデバイスは最長20mの標準センサケーブル（3線非シールドなど）で接続されます。ケーブルの端末はM5, M8およびM12の丸型コネクタを採用することが一般的です。IO-Linkマスタの各ポートは、従来の接点入出力、またはIO-Link通信によるアナログ信号の両方の機能を取り扱うことができるようになっています。簡単接続、自動パラメータ設定および拡張診断機能もIO-Linkの特長となります。

IO-Linkの仕様

■ 動作モード

IO-Linkには2つの動作モードが定義されています。

• IO-Linkモード：IO-Link通信に使用されます。
• SIOモード：従来接点入出力の標準I/Oモードです。
  DI：デジタル入力として動作します。
  DQ：デジタル出力として動作します。

■ 伝送レート

IO-Link Specification V1.1では、IO-Linkモードは3種類の伝送ボーレートが定義されています。

• COM 1 = 4.8 kbps
• COM 2 = 38.4 kbps
• COM 3 = 230.4 kbps

IO-Linkデバイスは、いずれか1つの伝送ボーレートをサポートします。IO-Linkマスタは、すべての伝送ボーレートをサポート可能であり、接続されるデバイスの伝送ボーレートに合わせて自動的に適合します。

■ データの種類

4つの基本データが通信可能です。

• プロセスデータ（周期的データ）
  デバイスのプロセスデータは、そのデバイスが指定したサイズのデータフレームにより周期的に伝送します。デバイスにより0～32バイトの範囲のプロセスデータが（入力及び出力毎に）利用可能です。
• ステータス（周期的データ）
  各ポートはステータスの値を持っており、ステータス値は、プロセスデータが有効か無効かを示します。ステータスはプロセスデータとともに周期的に伝送します。
• デバイスデータ（非周期的データ）
  デバイスデータは、パラメータ、識別データ（メーカ名、型式、シリアル番号など）、診断情報です。これらの情報はIO-Linkマスタの要求により非周期に伝送します。デバイスデータはデバイスに書き込むことができるとともに、読み出すこともできます。
• イベント（非周期的データ）
  デバイス配線の断線・短絡などの異常メッセージや、汚れ、過熱などの警報・メンテナンスデータを伝送します。イベントが発生すると、デバイスはそのイベントの存在をマスタに通知し、マスタはイベントを読み込みます。

デバイスパラメータまたはイベントの送信は、プロセスデータの周期的な送信とは独立して行われ、これらの送信は互いに影響を与えません。

■ IODD (IO Device Description)

すべてのIO-Linkデバイスは、デバイス情報を記述した電子ファイル・IODDファイル（IO Device Description）が用意されています。IODDには、システム統合のための様々な情報が格納されています。

• コミュニケーションプロパティ
• 値の範囲とデフォルト値を持つデバイスパラメータ
• 識別、プロセス及び診断データ
• デバイスデータ
• テキスト記述
• デバイス図
• 製造元のロゴ

すべてのベンダのすべてのデバイスで、IODDの構造は同じです。IODDの構造は、マスタ製造元のIO-Link構成ツールによっても同じように表されます。つまり、製造元に関係なく、すべてのIO-Linkデバイスを同じように取り扱うことができます。

〈参考資料〉
「IO-Linkコミュニティ ジャパン」ホームページ：

• http://www.io-link.jp/what.html
• IO‐Linkシステム概説書

• IO-Linkの詳細については下記ホームページをご参照ください。
  参考ホームページ：http://www.io-link.jp/