ifm AL2637数字量输出模块支持16路执行器控制与双电源分区

   2026-11-11 5
核心提示:工业自动化设备中的电磁阀、接触器及其他开关型执行机构,通常需要PLC通过数字量输出信号进行控制。随着执行器数量增加,集中式控制柜的线缆布置和负载分配也变得更加复杂。ifm推出的AL2637 IO-Link数字量输出模块提供16路可配置输出、两组独立执行器供电及IP67防护结构,支持将执行器控制节点布置在设备现场。该产品还采用针对安全断电设计的非干扰结构,可配合符合要求的外部安全控制系统使用。

自动化装配设备中,一套机械机构往往需要同时控制多个电磁阀、气动执行部件和接触器。如果所有数字输出都集中在电气控制柜内部,现场执行器与控制柜之间就需要布置大量连接线路。

对于设备结构较长、执行机构分布较广的生产线,传统集中布线不仅增加了线缆和接线端子的数量,还会给后期设备调整及故障排查带来一定困难。

2026年5月,德国工业自动化产品制造商ifm推出AL2637 IO-link数字量输出模块,针对多路执行器分散安装及现场安全断电需求提供新的产品选择。

AL2637是一款现场安装型数字量输出设备,配置8个M12输出接口,每个接口提供2路数字量输出,总计16路。

与普通传感器输入模块不同,AL2637的主要任务是接收上层控制系统的输出指令,再控制相应负载通断。它可以用于电磁阀、继电器及符合其电气规格的其他开关型执行装置。

在典型自动化装配工位中,PLC负责按照工艺程序确定执行器的动作顺序,IO-link主站承担通信管理,AL2637则作为现场输出节点,将控制命令转换为相应的电气输出。

例如,在由多个气缸组成的装配机构中,各气缸通常通过电磁阀控制气路切换。设备可以根据工艺要求将部分电磁阀接入现场数字输出模块,使执行器控制线路集中在机械机构附近。

需要说明的是,这属于AL2637的适用工程场景,并非制造商已经公开的某个特定客户项目。具体接线数量和执行器配置,需要根据实际设备设计确定。

AL2637与控制系统之间采用IO-link通信。

模块支持IO-link 1.1,并采用COM3通信速率,最高为230.4kbit/s。通过适当的IO-link主站,可以将输出控制和设备诊断信息纳入PLC控制系统。

这种结构减少了每一个执行器都需要单独返回控制柜的部分布线需求,也有利于设备制造商按照机械功能区域安排控制节点。

不过,AL2637并不是自带PROFINET、EtherCAT或EtherNet/IP接口的独立远程I/O站。

它需要连接符合要求的IO-link主站,再由主站根据具体配置与上层工业网络交换数据。因此,在设备改造时,需要同时确认IO-link主站接口、控制器通信协议及模块配置文件是否匹配。

AL2637的一项重要设计,是将16路输出分为两组执行器供电区域。

模块使用UA1和UA2两组独立的执行器电源,每组对应4个M12输出接口及8路数字输出。

其中,UA1负责X1.0至X1.3接口,UA2负责X1.4至X1.7接口。两组电源可以根据设备结构分别分配给不同的执行机构。

对于需要划分机械工作区域的自动化设备,这种结构有利于将输出负载按照功能进行组织。例如,可以将上料机构和加工辅助机构分别接入不同的执行器供电组。

但两个供电组并不意味着模块内部已经形成两个完全独立的PLC控制系统。AL2637仍通过自身IO-link接口与主站通信,实际分区控制逻辑需要由上层控制系统完成。

在负载能力方面,AL2637允许每组执行器供电回路承受最高8A电流,模块两组合计最高16A。

按照官方技术数据,每两个输出接口组成的端口对允许总电流最高4A。工程人员在分配负载时,应同时满足单个输出、端口对、供电组及整台模块的电流限制。

例如,不能因为模块总电流能力达到16A,就将一台需要16A工作电流的执行器直接接入某一路普通数字输出。

实际设计还需要检查执行器的稳态电流、启动冲击电流及开关特性。对于电磁阀线圈和接触器等感性负载,应根据实际负载条件采取相应的电气保护措施。

AL2637具备输出短路保护功能,但这不能代替整套设备的电源保护、线路过流保护和必要的安全控制措施。

与普通数字量输出模块相比,AL2637还特别考虑了安全断电应用中的电气非干扰要求。

在一些自动化设备中,安全门打开或紧急停止装置动作后,控制系统需要切断相关执行器的供电,使危险动作按照预定安全逻辑停止。

如果输出模块内部存在不适当的电气耦合,即使外部安全电源已经断开,理论上仍可能出现异常反向供电等问题。

AL2637采用的非干扰设计,就是针对这类情况,使执行器供电被外部安全控制系统切断后,模块内部其他电气部分不会通过不适当的路径继续为相关输出供电。

ifm官方资料说明,在符合要求的系统设计中,AL2637可用于最高PL d、Category 3的安全相关应用。

这一功能需要严格区分。

AL2637本身不是完整的安全PLC,也不能将普通IO-link输出关闭命令直接作为经过验证的安全停止功能。

对于需要达到相应安全等级的设备,应由适当的安全控制器、安全电源切断装置和其他必要部件共同完成安全功能,并对整套控制回路进行验证。

因此,AL2637的安全相关能力主要体现在其适合与经过设计的外部安全断电回路配合,而不是单独承担全部人员安全保护任务。

在安装结构方面,AL2637采用适合设备现场的紧凑型外壳。

官方产品资料给出的外形尺寸为208×59.3×38.4毫米,采用背板安装结构。模块具有IP65和IP67防护等级,工作环境温度范围为零下25摄氏度至60摄氏度。

这种防护结构使其能够安装在符合使用条件的工业设备附近,而不一定需要布置在传统IP20电气控制柜内部。

但IP67需要在连接器正确安装、未使用接口妥善封闭,并符合产品安装要求的情况下才能发挥相应防护作用。

对于需要高压冲洗或具有特殊卫生要求的食品设备,应进一步核实产品的实际防护能力。ifm另有AL2537这一IP69防护版本,不能将AL2537的防护参数直接套用于AL2637。

在电气连接方面,AL2637使用M12 L编码接口接入执行器电源,8个输出接口采用M12 A编码结构。

这种连接方式有利于在设备安装过程中使用相应预制电缆,减少部分现场接线工作。

但是,不同M12编码方式不能混用。工程人员必须确认连接器的机械编码、触点分配、电流能力和线缆规格,避免因接口外形相近而错误连接。

对于长期运行的自动化设备,模块还提供运行、故障及输出状态指示灯。

现场维护人员可以通过状态指示,初步检查模块是否正常工作,以及相应输出是否执行了控制命令。

如果某个电磁阀没有动作,应分别检查PLC控制指令、IO-link通信、执行器电源、模块输出以及电磁阀本体。

例如,模块显示输出已经接通,并不必然意味着气缸已经完成伸出动作。气缸能否运动,还取决于气源压力、阀芯状态、机械负载和相应气路连接。

同样,如果执行器没有工作,也不能直接认定模块已经损坏。应先确认UA1或UA2供电是否正常、是否存在短路保护动作,以及外部安全控制系统是否正在要求该供电区域保持断电。

在设备调试过程中,16路输出的地址对应关系也需要逐一确认。

当某个端口连接两路执行器时,应明确每一路输出对应的机械机构,避免控制程序中的设备名称与现场实际接线不一致。

对于采用分区供电的系统,还需要检查安全断电动作是否仅影响预定区域,并确认设备恢复运行前的重新启动条件。

AL2637的发布体现了工业数字输出模块向现场分布式安装、高负载连接和安全相关供电分区发展的方向。

与将所有执行器信号集中接入控制柜相比,这种结构能够使输出节点更接近机械执行机构,并通过IO-link将相应控制信息集中传递给上层控制系统。

对于自动装配、包装机械、输送设备及其他具有多路电磁阀或接触器的自动化系统,AL2637提供了一种现场数字量输出方案。

实际应用时,需要重点确认输出电流分配、IO-link主站兼容性、执行器电源配置及安全控制要求。只有上述条件与设备结构相匹配,才能发挥现场输出模块在布线和执行器控制方面的作用。


 
 
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