IBS Japan

IoT時代のセンサーネットワーク「IO-Link」

IO-Linkとは
IO-Linkとは2006年に発表されたIEC61131-9で規定されているセンサ・アクチュエータの通信のためのプロトコルです。ゲートウェイとなるマスタとセンサなどのデバイス間はシリアル通信となり、従来のインターフェースを利用しているので既存設備にも適用ができます。

IO-Linkシステム概説書

IO-Linkシステム概説書
IO-Linkの仕様、システム構成などの解説書となります。
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IBS JapanはIO-Linkコミュニティジャパンのメンバーです
IBS Japanは「IO-Linkコミュニティジャパン」のメンバーとして活動しています。IO-Linkコミュニティジャパンは2017年4月に設立されたグループとなり、展示会への出展、セミナ活動などを通して日本国内にIO-Linkの普及を推進しています。

IO-Linkコミュニティジャパン

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      • いままでの一般的な制御システム構成はフィールドバスに接続されたI/Oターミナル機器までがデジタル化され、多くのセンサ・デバイスは通信の対象には入っていません。
      • IO-Linkを使用して末端から上位までをデジタル通信化。
        簡単かつ双方向での通信を可能にします。
    • IO-Linkマスタ
      デバイスと上位フィールドバスをつなげるゲートウェイ。
      IO-Linkデバイス
      通信機能を持ったセンサ、RFID、バルブ、センサハブなど。
      標準的なセンサケーブル
      IO-Linkマスタとデバイス間をつなぐ3線非シールドなど。電源供給も可能です。
      IODD、設定ツール
      パラメータ設定、構成などに使用します。
    • 配線をIO-Linkで標準化
      2線式、3線式、無電圧、有電圧などデバイスごとに様々だった接続方式がIO-Linkで標準化され、設置や設計の労力が軽減します。
      マルチベンダ
      IO-Link対応の機器であれば、メーカを問わず様々なデバイスのデータ通信を複雑な設定なしで行うことができます。
      一括設定・一括監視
      現場機器の識別情報、運転パラメータなどの監視設定が上位側PCから一括で簡単に行うことができます。
      診断イベント
      ケーブル断線、故障などのトラブルのイベントは機器が自分でアラームを出して知らせます。
      上位側への汎用性
      機器の情報をフィールドバスや産業用Ethernetに依存せずに上位機器につなげることができます。
      自動ボーレート
      IO-Linkでは伝送ボーレートが3つ規定されており、デバイスとマスタは自動的に適合します。
      パラメータバックアップ
      デバイスのパラメータ情報はデバイス内に保存され、マスタに転送後、バックアップされます。デバイス交換の際、マスタが接続された新しいデバイスにバックアップされたパラメータを転送します。
      双方向デジタル通信
      汎用性の高いM12コネクタケーブルを使用して高精度なデジタルデータを双方向通信します。既存設備にも適用することが可能です。
      IODDファイル
      各IO-LinkデバイスはIODD(IO Device Description)ファイルというベンダ情報、商品コード、機能などのデータファイルを持っており、これを使用して簡単に設定・管理ができます。
    • IO-Link対応上位プロトコル
      • Profinet/Profibus
      • CC-Link IE/Field
      • CC-Link
      • EtherNet/IP
      • DeviceNet
      • EtherCAT
      • Interbus
      • Powerlink
      • Modbus TCP
      • SERCOS Ⅲ
      • AS-Interface
      • Serial
      • USBなど
      IO-Link対応デバイス
      • 近接センサ
      • 圧力センサ
      • 光電センサ
      • 超音波センサ
      • 電圧・電流センサ
      • 振動センサ
      • ファイバセンサ
      • レーザセンサ
      • 変位センサ
      • 距離センサ
      • カラー判別センサ
      • コードリーダ/OCR
      • ひずみゲージ
      • 温度センサ
      • レベルスイッチ
      • 流量センサ
      • リミットスイッチ
      • マイクロスイッチ
      • ライトカーテン
      • レーザースキャナ
      • ロータリエンコーダ
      • インバータ
      • ソレノイドバルブ
      • 遮断器
      • 開閉器
      • 電源
      • センサハブなど

ComtrolのIO-Linkマスタの特長

Comtrolは、北米を中心に産業用通信機器およびデバイス接続を専門に、30年以上にわたり開発・製造を行ってきたメーカになります。米国でいち早くIO-Linkの重要性に目を付け、米国で唯一のテストセンターとして、さまざまなセンサやデバイスのIO-Link互換性を検証する中心的存在です。

    • Comtrol独自の「MultiLink」機能を使ってPLCとクラウドの両方同時に直接通信が可能!

      Comtrol独自の「MultiLink™」は、対応しているフィールドバス上のPLCとデータ通信をしながら、同時にModbus TCPまたはOPC UA経由でクラウドやSCADAシステムにデータをアップストリームすることを可能にします。

    • Comtrolは、非常に便利なwebインターフェースを搭載しており、ブラウザベースでPLCを使わずにパラメータ設定などの管理を行うことが可能です。

      • IO-Link、EtherNet/IPおよびModbus TCP設定に必要なパワフルなIO-Link Master Webインターフェース
        • IO-Link:一般的にIO-Linkポートの設定は、必要としません。それは、Comtrol IO-Link MasterおよびIO-Linkデバイスが自動的に最小のサイクルタイムのネゴシエーションを行いコネクションに応じて通信するためです。また、デジタル入力またはデジタル出力モードで実行するためにIO-Linkポートを構成することができます。

        このスクリーンショットは、以下を描写します:

        • ポート1:同一(Identical)デバイス確認モード設定
        • ポート2:データストレージ(自動アップロード)、コンパチブルデバイス確認モード および Strictなデータ確認モード設定
        • ポート3:データストレージ(自動ダウンロード)、コンパチブルデバイス確認モード および Looseデータ確認モード設定
        • ポート4:コンパチブルデバイス確認モード設定
        • ポート5:コンパチブルデバイス確認モード および Looseデータ確認モード設定
        • ポート6:デジタル入力デバイス設定
        • ポート7-8:デフォルト値設定

        データストレージ機能を有効にする前にポートに接続するIO-Linkデバイスを構成。

        • EtherNet/IP™:これらのセッティングを制御するためのEtherNet/IP™設定を提供
        • ISDUデータ
        • プロセスデータ
        • トランスファモード
        • タグ/ファイル読取/書込
        • PDIをタグ/ファイル書込
        • タグ/ファイルからPDO読取

        IO-Link Master EtherNet/IP™インターフェースの詳細については、IO-Link Master EtherNet/IP™ Reference Manual (英語/PDFが開きます) を参照してください。

        • Modbus TCP:これらのセッティングを制御するためにModbus TCP設定を提供
        • ISDUデータ
        • プロセスデータ
        • トランスファモード

        IO-Link Master Modbus TCPインターフェースの詳細については、IO-Link Master Modbus TCP Reference Manual (英語/PDFが開きます) を参照してください。

      • IO-Link、EtherNet/IPおよびModbus TCP通信のためのリアルタイム診断データ
        • 包括的かつ広範にわたるIO-Linkポート健康診断
        • EtherNet/IP™ - 特定の通信統計診断
        • Modbus TCP - 特定の通信統計診断
      • IO-Linkデバイスの設定を合理化するためにIO-Link Master上にIODDファイルをロード

        Comtrol IO-Link Master上にIO-LinkデバイスのためのIODD(IO Device Description=IOデバイスの記述)ファイルのライブラリ(最大15790K)をロードおよびストアすることでIO-Link Master web interfaceから IO-Linkセンサまたはアクチュエータを構成することができます。

        Port table(GUI) または ISDU handlingを提供するIO-LinkデバイスISDUインターフェースを使用して、IO-Linkデバイスを数分で設定

        ユーザの利点
        • 他のIO-Linkデバイス設定方法の使用を緩和あるいは除去
        • PLCプログラミングの経験がなくても迅速かつ容易にIO-Linkデバイスを構成
        • ファクトリ現場に行く必要なくリモートからIO-Linkデバイスの設定変更が可能

        IO-Link Master上にIO-Linkデバイス製造元のIODDファイルを容易にロード可能

        IO-Linkデバイスの正しいIODDファイルは、概要ページを使用してロードされていることを確認してください。

      • 数分でIO-Linkデバイスを構成

        IO-Linkデバイス - Port Table または IO-LinkデバイスISDUインターフェース を使用

        ▪IO-Linkデバイス - Port Table

        IO-Linkデバイス製造元の IODD filesをアップロードした後、IO-Linkデバイス - Port table(ISDU handlingを提供する)を使用して、簡単かつ迅速に構成できます。

        ユーザの利点
        • IO-Linkデバイス設定時間の低減
        • IO-Linkデバイス設定の簡素化
        • リモートパラメータ化

        IO-Linkデバイス - Port tableは、IO-Link Master上にロードされたIO-Link device IODD fileとIO-Linkデバイス間のGUI設定インターフェースを提供します。接続されたデバイス┃IO-LinkデバイスのためのPort page をクリックしてください。そしてデバイスパラメータを変更するには、[EDIT]ボタンをクリックしてください。

        変更の実行後、SAVE をクリック

        パラメータ変更を確認するために REFRESH をクリック

        必要な場合、IO-Linkデバイスのパラメータを工場出荷時のセッティングにリセット

        ▪IO-Linkデバイス - ISDUインターフェース

        任意でISDU handlingを提供するIO-LinkデバイスISDUインターフェースを使用してIO-Link デバイスを構成します。そして、IODD fileがロードされているか否かにかかわらずIO-Linkデバイスパラメータを編集することができます。

        IO-Linkデバイスを構成するためにIO-Linkデバイス ISDUインターフェースとIO-Link Device Operators Manual を使用します。任意でISDUブロックindex番号を参照するためにIODDファイルをロードすることができます。これはISDU index 64を10000(27 10h)への変更を図示します。

        IO-Link Masterは、パラメータ変更が定義された値に適合した場合、コマンドで実行されたレスポンスに応じます。IODDファイルがロードされている場合、REFRESH をクリックすることによりパラメータ変更を確認することができます。

      • データストレージ (自動/手動) - オートデバイス設定

        ComtrolのIO-Link Masterは、以前にストレージされた値を使用してIO-Linkデバイスを自動的に設定することを可能にするデータストレージをサポートします。

        • 故障または損害を受けたセンサまたはアクチュエータを迅速かつ容易にリプレース - 生産ラインのダウンタイムとメンテナンスコストの低減
        • 新しいIO-Linkデバイスの迅速なセットアップが可能 - 導入コストおよび関連するコストの低減

        IO-Linkデバイスを構成した後にデータストレージ機能を実装することができます。

        下記を実例として描写します:

        • ポート2 - 自動的にアップロードおよびIO-Link Masterの構成をするためにStorage Contentsフィールドで表示されているようにポート上のデバイスのためのデータがストアされています。もし必要であれば、ストアされているデータを他の同じデバイスに手動ダウンロードできます。
        • ポート3 - 手動のUPLOADが実行され(Storage Contentsフィールド)そして、ポートは自動ダウンロードに構成されます。これは、既存のIO-Link IOデバイスが同じIO-Link IOデバイスモデルとリプレースさられた場合、IO-Link Masterが新しいIO-Link IO上にデータストレージを自動的にロードされることを意味します。
        • ポート5 - 手動のUPLOADが実行され、そして必要があれば自動または手動のダウンロードがIO-Linkデバイスまたは他の同じモデルにロードするために使用することができます。
      • IO-Linkデバイス確認 (コンパチブルまたは同一)

        IO-Linkポートをスマートにするためにデバイス確認を使用します。コンパチブルまたは同一(identical)のIO-Linkデバイスが接続されている場合にのみ動作するようにIO-Linkポートをリンクすることができます。

        下記を実例として描写します:

        • ポート1 - デバイス確認を同一(identical)にセット。IO-Linkデバイスにシリアル番号が含まれている場合にのみ同一(identical)デバイス確認が機能することができます。
        • ポート2、3、5 - デバイス確認をコンパチブルにセット。これはコンパチブル(同じベンダIDおよび同じデバイスID)のIO-Linkデバイスが対応するポートに接続されている場合にのみ、これらのポートが動作することを意味します。
        • ポート4 - SAVEをクリックした後、このポートは、コンパチブルのデバイス確認に構成されます。
      • データインテグリティのためのデータ確認 (Strict/Loose)

        PDIおよび/またはPDOの長さを定義することによりデータのインテグリティを保証するために、データ確認オプションを使用します。

        下記を実例として描写します:

        • ポート1, 4, 7 および 8 - データ確認のために構成しない
        • ポート2 - Strictなデータ確認を構成する
        • ポート3 および 5 - Looseな確認を構成する

ComtrolのIO-Linkマスタシリーズ

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  • 導入事例
IO-Link Master カタログ
カタログ掲載内容
  • IO-Linkとは?
  • IO-Link Masterの共通したネットワーク『ダイアグラム』
  • なぜIO-Link?
  • IO-Linkのメリット
  • なぜComtrolの『IO-Link Master』が注目されるのでしょうか?
  • ComtrolのIO-Link Masterの特長とメリット
  • IO-Link Master 4-EIP/8-EIP 製品のご紹介
  • IO-Link Master 4-PNIO/8-PNIO 製品のご紹介
  • IO-Link Master DR-8-EIP 製品のご紹介
  • IO-Link Master DR-8-PNIO 製品のご紹介

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