IO-Linkの概要や採用メリットをまとめたペーパープレゼント！

◆◆◆ ネットワーク団体 ◆◆◆ IO-Link -現場センサ、アクチュエータのためのデジタル通信技術- IO-Link コミュニティ ジャパン はじめに 　産業用オートメーションにデジタル通信技術が導入されて、す でに 25 年以上となる。工場現場では各種フィールドバス、産 業用 Ethernet 等を使用して、多くのオートメーション機器間で、 自由にデータと情報のやり取りができるようになっている。 　ただし、オートメーションをさらに進化させるためには、工場 のすべての機器がデジタル通信でつながって、情報を共有する 必要があるが、現実にはまだそうなってはいない。 　特に工場現場に一番近いセンサ、アクチュエータは（一般 的に）非常に安いコストで供給されることが求められており、 Ethernet などを使ったデジタル通信機能を搭載すると価格が 高くなってしまう。そのため、工場で多く使用されているにもか かわらず、センサ・アクチュエータまでにはデジタル通信が届い ていないことが多い。 図 2　IO-Link システム構成 　IO-Link はこの課題を解決するため、現場の（比較的価格の 図2　IO-Linkシステム構成 安い）機器もデジタルネットワークに接続し、測定値、操作値 トで販売されている IO-Link マスタでサポートされているフィー だけでなく、パラメータデータ、診断データ、そしてイベントの ルドバ ス、 産 業 用 Ethernet は PROFIBUS、PROFINET、 通信可能にする技術である。IO-Link のコンセプトはすでにマー Interbus, EtherCAT、Powerlink, EtherNet/IP, Modbus ケットで受け入れられ、2016 年末までに累計 530 万台の機器 TCP, SERCOS III, CC-Link, CC-Link/IE、DeviceNet, が全世界で納入された。（図 1 参照）特に 2015 年と比べると、 AS-Interface, serial, USB など多彩なプロトコルが用意され 2016 年は納入機器数が 20% 以上増えていることに注目いた ている。この多様な接続性が IO-Link の魅力の 1つである。 だきたい。 　また、デバイスの種類も　エンコーダ、圧力センサ、レベル センサ、温度センサ、近接センサ、超音波センサ、ビジョンセ IO-Link ンサ、流量センサ、距離計、RFID システム、低電圧スイッチギ ノード数 ア、真空機器、バルブ、回転機、信号灯など 3700 種類以上の 600万 機器がマーケットで販売されている（2017 年 3 月現在）。 530万台 （写真 1 参照） 400万 360万台 219万台 200万 図 1　IO-Link 累計出荷数 図1　IO-Link累計出荷数 1.IO-Link とは 　IO-Link システムではマスタとデバイスを 3 本の導線（シール ド不要）を使って 1 対 1に接続する。多くの場合、IO-Link マ スタはリモート IO または制御機器（例 ;PLC）の入出力カード 写真 1　ヨーロッパの展示会での IO-Link パネル となっている。マスタは複数のポートを持っており、複数の IO- Link デバイスと接続する。（図 2 参照） 2.　技術概写要真1　ヨーロッパの展示会でのIO-Linkパネル 　IO-Link マスタは IO-Link デバイスと上位の制御機器との間 に位置して、データのやり取りを仲介する。たとえば、IO-Link 　IO-Link の概要仕様は以下のとおりとなる。 マスタがリモート IO の場合、上位通信としてフィールドバス、 （1）Point-to-Point 接続　　マスタの各ポートが 1 個の IO- または産業用 Ethernet とつながることが多い。現在マーケッ Link デバイス（現場機器）とつながり、中間に機器は接続され — 1 —

オートメーション & 産業ネットワークナビ Vol.1 ない。つまり、マスタとデバイスの Point-to-Point 接続であり、 バス接続でない。 （2）信号線は 3 線式、電源供給も可能　（24V） （3）ケーブル最大長　20m （4）インタフェース部は M12、M8 コネクタ、または端子接続 を使うのが一般的。 （5）通信速度 4.8kbps、38.4kbps、230.4kbps の 3 種類 （6）データ更新周期 38.4kbps の通信速度で約 2msec ごと にデータ更新 （7）IO-Link では以下の 4 種類のタイプのデータを通信できる。 1） プロセスデータ　 現場機器の測定値と操作値であり、周期的に通信される。最大 長は 32 バイト。 2） バリューステータス 写真 2　IO-Link のエンジニアリング画面例写真2　IO-Linkのエンジニアリング画面例 バリューステータスとはプロセスデータの有効 / 無効を示す値で ではハードの接続を統一できる。つまり、ケーブル接続の間違 あり、プロセスデータと共に通信される。 いがなくなる。また、設定と異なる IO-Link のデバイスをマスタ 3） デバイスデータ に接続するとエラーを出すこともできるので、間違った機器をつ デバイスデータとはパラメータ、機器の識別データ、そして診断 なぐことがなくなる。 データとなる。これらのデータはマスタからのリクエストにより、 （4）センサ、アクチュエータをそれぞれ配線するより、IO-Link 非周期で通信される。 とフィールドバスまたは産業用 Ethernet を採用すると、配線工 4） イベント 数が削減できる。 アラーム等のイベントがデバイスで発生した場合、デバイスは マスタにこのイベントを読むようリクエストすることができる。 5.　終わりに 　IO-Linkの日本での普及をサポートするために、IO-Linkコミュ 3.　エンジニアリングとコンフィギュレーション ニティ ジャパンが 2017 年 4 月に発足した。2017 年 7月現在、 　IO-Link デバイスの仕様を記述するため、それぞれの IO- 24 社が参加しており、 Link デバイスは IODD（IO Device Description）を提供する。 （1）早稲田大学理工学研究所にて、IO-Link 体験コースを月1 IODD には以下の情報が含まれる。 回の割合で開催 ・通信のプロパティ （2）東京、名古屋などで、IO-Link の概要説明とベンダデモを ・デバイスのパラメータ（レンジとデフォルト値を含めることもできる） 行う IO-Link 紹介セミナの開催 ・機器の識別データ、プロセスデータ、診断データ （3）HP の開設 ・デバイスデータ （4）カタログ、技術資料の公開 ・テキスト記述　（機器の説明） （5）産業オープンネット展、システムコントロールフェア/ 計測 ・機器の画像 展への参加 ・ベンダーのロゴ など、積極的に活動を進めている。 　IO-Link マスタに接続される IO-Link デバイスの設定には 　繰り返すが、次世代工場では、デジタル技術を今よりもっと IODD を（基本的に）使用する。IODD の構成はすべての IO- 活用するために、工場内のすべての機器がデジタル通信でつ Link 機器で統一されている。したがって、IO-Link コンフィギュ ながることが求められる。IO-Link は現場に最も近いセンサ・ レーションツールからは異なったベンダーの機器も同じような感 アクチュエータのデータを取り込み、フィールドバス、産業用 じで見ることができる。（写真 2:IO-Link コンフィギュレーショ Ethernet と共にスマート工場を構築する技術として、ご注目い ンツールの例） ただきたい。 * 記載されている会社名、協会名と製品名につきましては、各社、 4.　IO-Link を採用するメリット 　各協会の登録商標または商標です。 （1）IO-Link は使うと、今までアクセスできなかった、センサ・ アクチュエータ内のデバイスデータも監視・設定できるようにな る。たとえば、機器管理パラメータを使って、実際に稼働してい るセンサ・アクチュエータの機器情報（例 : ベンダー名、モデル 名、シリアル番号、バージョン等）を機器自身から読み取るこ 【お問い合わせ】 とができる。工場の中には数千台、数万台のセンサ・アクチュエー IO-Link コミュニティ ジャパン タが存在する。正確な機器情報を持つことは、ラインの安定稼 〒 141-0022 働に欠かせない。また、診断用のパラメータを収集することで、 東京都品川区東五反田 3-1-6　ウエストワールドビル 4F 予知保全に役立てることもできる。 日本プロフィバス協会内 （2）今までセンサ、アクチュエータの接続は、2 線式、3 線式、 Tel/Fax:03-6450-3739　E-mail: info@io-link.jp　HPl: http://www.io-link.jp 無電圧、有電圧など、機器によりさまざまであった。IO-Link — 2 —

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