IO-Link技术之基本概念及术语

IO-Link又叫做SDCI (Single-drop digital communication interface)。先解释几个术语：

ISDU : 索引服务数据单元，用于参数的非循环确认传输，可被分割成若干M-sequences；

M-sequences: M序列，两个消息的序列，包括一个主消息和它的后续设备消息；

On-request Data：根据Master的应用请求，进行非循环的参数和事件传输，简写OD；

Process Data:在主站启动后，进行固定的循环交换的输入、输出数据,简写：PD；

SIO:标准IO模式，用做开关量即普通的输入或者输出；

wake-up：唤醒Device，使其从SIO切换到SDCI;

Direct Parameters: 直接(Page)寻址参数通过Page通信通道进行非循环传输，无需确认；

PDCT: 端口与设备配置工具；

到目前为止，IO-Link有两个主要版本，V1.0和V1.1 。V1.0已经被V1.1取代了，最新的产品将符合V1.1。

IO-Link系统中分为Master和Device；Master是数据通信的发起者，具有主动权。Device可以是传感器、执行器、IO设备等，接收Master的数据请求。IO-Link在自动化系统的一般结构：

IO-Link采用三根线进行通信，其中两根为供电，另一根线为数字量通信线。采用标准的二进制电平信号依据IEC 61131-2。引脚定义如下：

IO-Link通信有三种速率： COM1 (4.8 kbit/s)、COM2(38.4 kbit/s)、COM3(230.4 kbit/s)，使用普通线缆最大传输距离20m;

IO-Link端口分为Class A 和Class B;对于无需提供大电流给负载的device，Class A就可以满足要求，例如输入模块。对于需要提供大电流给负载的device，使用Class B,例如输出模块；具体引脚定义如下图：

Device在刚上电时处于SIO模式，Master发送唤醒信号即电流脉冲，唤醒Device。一旦激活SDCI，Device将可进行参数传输、循环数据交换、非循环数据交换、诊断上报、参数备份存储等功能。一般的数据模型如下图：包括过程数据、参数及命令、事件（诊断）。

IO-Link Device可以进行过程数据交换，包括输入数据和输出数据，最大32字节。通常也会提供参数传输，让用户可以根据特殊的需求进行配置。IO-Link能提供的最大参数空间为：索引index （0-65535）；子索引subindex（0-255）；关于索引参数的问题比较复杂，后续的文章会介绍，敬请期待。所有Device的诊断信息都存在事件存储空间中，当device有事件发生时会通过循环数据交换中的事件标志位（Event flag）通知Master，Master随后会读取事件存储空间的事件代码。

Master与Device的通信是点对点的，并且遵循“一问一答”的规则。Master发送一个请求数据帧，之后Device发送一个应答数据帧，此两个数据帧组合在一起叫做M-sequence 翻译为M序列。根据数据传输的类型不同，分为多种M-sequence，如下图：

IO-Link协议为分层结构有PL(物理层)、DL(数据链路层)、AL(应用层)；Master一般会有多个端口，每个端口能接一个Device，每个端口有独立的PL和DL，但共用一个AL。如下图：