81 / 84
FEBBRAIO 2016
FIELDBUS & NETWORKS
81
cordo con la norma IEC 60974-5-2
che prevede 24 V per il pin1, 0 V per
il pin3 e l’assegnazione della linea
di comunicazione e dello switching
al pin4. Questi tre pin sono utiliz-
zati per determinare sia la gestione
delle comunicazioni dati, sia la for-
nitura di corrente ai dispositivi sino
a valori di massimo 200 mA.
Le specifiche dello standard pre-
vedono due porte per il master: la
porta di classe A, in cui non sono
specificati gli utilizzi dei pin2 e 5,
sono solitamente utilizzati dai pro-
duttori per l’aggiunta di ulteriori
canali; la classe B è in grado di
fornire voltaggio aggiuntivo utiliz-
zando proprio i pin2 e 5.
I tempi di risposta di IO-Link sono
compatibili con l’esigenza informativa riguardante sia la frequenza
sia la velocità di trasmissione tra i dispositivi e il master. I tempi di
risposta dipendono da vari fattori e i file Iodd (I/O Description Device),
descrittivi dei dispositivi di rete,
indicano i valori relativi ai tempi
di ciclo minimi, rappresentanti l’in-
tervallo entro il quale il master è
in grado di indirizzare i device di
rete. Tali cicli sono in grado di in-
fluenzare notevolmente i tempi di
risposta, che devono inoltre tenere
in considerazione la latenza dei
processi interni al master stesso.
I dispositivi con tempi di ciclo mi-
nimi possono essere configurati da
un unico master e i tempi di rispo-
sta complessivi sono determinati
proprio dal set completo adottato.
È possibile, inoltre, impostare
tempi standard facendo conver-
gere le tempistiche di ciclo a valori
predefiniti. Il sistema di comunica-
zione è particolarmente robusto, determinando autonomamente tre
tentativi di trasmissione prima di dichiarare il fallimento della tra-
smissione del frame al relativo controller in caso di mancata risposta.
Struttura della trasmissione
Lo standard IO-Link prevede quattro tipi di dati di base che sono
inviati in modo ciclico e aciclico. I dati di processo, di stato, di dispo-
sitivo e gli eventi. I dati di processo sono trasmessi in modo ciclico
in un frame le cui dimensioni dipendono dalla tipologia di disposi-
tivo utilizzato. In dipendenza proprio dai sistemi connessi possono
essere inviati dati fino a 32 byte per ogni input/output con tempi di
trasmissione di 2 ms.
Ogni porta possiede un valore di stato (Port Qualifier) e tale valore
è rappresentativo della validità del dato trasmesso. I valori di si-
stema possono essere di vario tipo, come parametri, informazioni
di identificazione, informazioni diagnostiche ecc., e sono scambiati
aciclicamente e su specifica del master che ne richiede la ricezione.
Infine, esistono gli eventi, ossia segnalazioni che i dispositivi inviano
al master. Anche gli eventi, trasmessi aciclicamente, possono essere
di diversa natura, come errori, corto circuiti, informazioni di tipo manu-
tentivo o segnalazioni quali sovratemperature, presenza di depositi da
rimuovere ecc. Le comunicazioni di errore sono inviate verso il control-
ler o verso l’interfaccia HMI attraverso il master. Il master può anche
farsi carico di inviare informazioni autonomamente, per esempio nei
casi di rotture dei cavi o comunicazioni fallite.
Sviluppi futuri
Gli sviluppi futuri di IO-Link sono di sicuro interesse, perché lo
standard si concentra in un ambito in cui sino a qualche tempo fa
i segnali erano quasi esclusivamente di tipo on/off. Lo standard
è indipendente e flessibile, adatto a essere configurato in modo
semplice e facile da installare e utilizzare.
L’interesse generale per IO-Link è dimostrato anche dal sostegno
che il Consorzio riceve da parte di community particolarmente im-
portanti, come PI (Profibus & Profinet International), in termini di
definizione di standard, test, specifiche ecc., lavorando in modo
naturale con Profibus e Profinet così come con altri fieldbus e solu-
zioni basate su Industrial Ethernet.
Grazie poi alla sua adozione da parte di importanti produttori di
PLC, sembra possa diventare anche una valida alternativa agli
standard analogici, nonostante i costi più elevati rispetto ai suoi
antagonisti diretti.
Esempio di schema architetturale di un sistema basato
su tecnologia IO-Link
#$ % )
sia dalla tecnologia dei dispositivi in rete
%
#
(I/O Description Device) dei dispositivi
(fonte www.io-link.com)
(fonte www.io-link.com)
(fonte www.io-link.com)