特種設備制造商們了解如何評價那些既能加速簡化生產程序又能降低成本的解決方案，如果在具有I/O Link功能的傳感器和組件外，還有大量的標準傳感器投入使用，成套組裝設備制造商們便能清楚地看到，I/O Link作為E/A和現場層間的數字通信接口具有的優勢。

安裝技術中尚有大量潛力有待發掘，它們能夠進一步降低設備制造成本，同時提高生產效力。傳感器和驅動器當今依然是通過大量的單芯、多芯、屏蔽或非屏蔽電纜、接線端子、連接器、接口模塊、網關及I/O組件與E/A 層相連接。這樣在電子裝配和調試過程中便產生了巨大的耗費，以及安裝材料會帶來高額的成本。人們由于擔心附加電纜會增加成本，便從一開始就放棄了。

圖1 在SMR公司中，Balluff的閥插頭按進程將安裝在上面閥島的8個雙閥利用I/O Link方式與控制層連接，靠一根經由I/O Link 控制箱的普通三芯標準電纜，開通電源即可運行
出乎人們意料的是，新標準I/O Link接受簡單的低成本解決方案。如果人們想在原有的信號處理外加入參數、診斷和狀態數據，往往會不斷地出現排序錯誤的數據瓶頸情況。I/O Link的實質在于點對點連接，其可以有效地去除現場總線間的這些瓶頸。一切只需通過一條普通的三芯電纜，I/O Link就可以和I/O Link控制箱相連接（圖1）。這時系統已不再需要多芯特殊電纜和附加接口，其中包括通常所需的場間電源箱，昂貴的操控系統插入卡也失去了用場。

I/O Link在機械制造現場總線連接中所起的作用猶如USB標準對計算機外部設備的即插即用式連接：標準化低成本系列的點對點連接對于信號的傳輸來說是一樣的。對機械制造業中的傳感器、驅動器、操作和顯示部分的連接而言，I/O Link將成為對制造商具有指導意義的標準。而對于不具備I/O Link性能的標準傳感器來說，I/O Link也可以向下兼容，完全不受干擾因素的影響。

I/O Link需要完美連接

“曾經機器設備采用平行布線，這極其耗時還隨時可能出錯，且成本高昂，多虧有了I/O Link，費時又費力的布線在我們這里已成為歷史。”SMR特種設備的主管項目經理和設計師Rainer Erbe介紹了其自身使用現場總線接口的體驗。這家企業建立于于1991年，擁有23名員工，位于德國圖林根州Wutha-Farnroda的這家工廠既生產單獨的自動化組件，也生產成套的自動組裝裝置。SMR為某家知名家用電器供貨商生產的第二套設備用于組裝閥門，該種閥由12種部件組成，例如：塑料件、O型環和壓縮彈簧。在經過密封測試后，共有20道前后銜接的環節，整個生產全部自動化。之前的一套自動組裝裝置還是按照舊日方法進行布線，而第二套則采用了I/O Link.。Rainer Erbe表示說：“系統的好處直接顯現出來：安裝明顯變得簡單且一目了然。每一環節都清清楚楚。除此之外，具有診斷能力的組件能夠迅速方便地與設備結為一體，為未來的使用提供了保障。”

圖2 裝配的核心部件是Balluff 的I/O Link現場總線控制裝置，其具有I/O Link功能，此處案例中，Balluff的BIS L識別系統和閥島及閥插頭是為控制層所用
每個工件架上均有兩個閥門組件，它們以6s的間隔同時快速穿過沿著一條運輸帶設立的安裝場地。BIS L識別系統是為極端惡劣的環境而設計，并且還有經過傳感技術專家和連接供貨商Balluff驗證過的RFID解決方案，都為物流和控制系統間信息的順暢交流提供了保障（圖2）。一旦系統識別出一個錯誤，控制系統就會在下一站時中斷該閥的組裝。同時，在生產線的終端還設有3個檢查環節，能分別對閥門處于基本狀態與工作狀態時的密封性以及彈性進行全自動檢驗。在此之后系統才將部件交付裝配。在閥門組裝裝置上同時還應用了大量二進制標準傳感器。對此，I/O Link也有一個非常簡單、節時且優化成本的解決方案：由于I/O Link可以向下兼容，Balluff生產的I/O Link傳感器集線器便可以把普通傳感器，例如叉式光電傳感器、電或磁場感應傳感器發出的信號收集起來，并按照不同的類型，以8～16個入徑為一組接至I/O Link連接端口上（圖3）。

圖3 Balluff傳感集線器能將開關傳感器的信號收集起來，并按照不同的類型，以8～16個入徑為一組接至I/O Link的連接端口
I/O Link創造巨大的時間優勢

企業利用標準三芯電纜可以獲取設備控制數據，從而不再需要特殊的或附加的電纜，也不需要接線端子或額外的I/O組件，因此節約能力可觀。“I/O Link讓我們在時間上領先了一大步，節省下來的時間可以用來做最后的設備檢驗和最終的驗收準備工作。”項目經理解釋：“早在立項之初我們便清楚地發現了，將Balluff公司的銷售代理Knut V?lker盡早地與項目捆綁在一起是有好處的，這樣無需浪費時間即可制定出正確的成本優化方案。”

安裝入設備的每個模塊都擁有其自身的傳感集線器和針對各傳感器及驅動器的控制裝置（圖4）。Rainer Erbe得出以下結論：“這對我們大有好處，邏輯上講，我們可以將電子組件組合到一起，隨后只需開啟少數幾個連接器，就可以為各個模塊的運輸作準備了。由于系統采用I/O Link既不需要為電纜上夾固定，又不需要批量生產接連器，全部組裝工作只需一個技工當場就能獨自進行，因為對于這個技工來說，只是把電氣部分的傳感器及設備上的配電部分轉到一個標準傳感器線路的三芯電纜上，非常簡明易懂。”

圖4 安裝設備的每個模塊都是完全的自給自足，其擁有和各傳感器及驅動器連接在一起后自身的傳感集線器和控制裝置
I/O Link控制裝置：現場總線的核心

Balluff的BIS L識別系統由每個組件基座上的一個牢固的圓形數據載體、各個處理站上的閱讀器，以及包括I/O Link的分析單位組成。閱讀磁頭可發出125kHz的能量信號，進而獲取數據。數據載體可在無接觸狀態時從中獲取能量，并將識別號碼發回到閱讀器上。I/O Link的分析單位在控制器和數據載體之間發揮著數據傳輸鏈接的作用。

裝配的核心部件是Balluff 的I/O Link現場總線控制裝置。I/O Link-閥插頭（BNI IOL-75x）能通過I/O Link控制箱把Festo CPV閥島的8個雙閥和控制層進行連接。閥島不必進行調整以適應氣動驅動器，接通時只需把閥的插頭推向閥島即可。而另一端，一個可以旋擰的M12插頭與一個普通的標準四芯電纜完成對接，完整的電氣控制和全部進程與服務數據間的交換都可實現。