IO-Link Safety 通过 TÜV SÜD 认证:现场安全 I/O 的关键里程碑

浏览量:8 次 发布时间:2025-11-06 19:09 作者:明扬工控商城 下载docx

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安全与通信|IO-Link Safety 通过 TÜV SÜD 认证:现场安全 I/O 的关键里程碑安全与通信 · 标准与合规


最后更新:2025-11-06 · 来源编译:SPS-MAGAZIN / IO-Link 社区 / 多家媒体报道

导读:
  • TÜV SÜD 已成功测试并正式认证 IO-Link Safety 规范 V1.1.4,标志着这一开放的功能安全标准从“开发阶段”进入“面向量产的成熟阶段”。
  • 认证为 IO-Link Safety 的大规模工业应用奠定基础,TÜV SÜD 也成为首批官方 IO-Link Safety 测试中心之一,已开始对安全主站和安全设备进行产品认证测试。
  • IO-Link Safety 是成熟 IO-Link 技术的安全相关扩展,在同一物理布线基础上,实现最高可达 PL e / SIL 3 的安全通信,并已纳入 IEC 61139-2 等标准体系。
  • 本文从技术定位、认证意义、典型应用场景到与现有 Safety 总线关系,为国内OEM、系统集成商和终端用户梳理“IO-Link Safety 落地清单”。
① 背景与事件:IO-Link Safety 迈过哪一道坎? ② IO-Link Safety 是什么:在同一根线缆上做安全 ③ TÜV SÜD 认证具体意味着什么? ④ 典型应用场景:把安全信号“一路拉到末端” ⑤ 与其它安全总线/方案的关系与对比 ⑥ 对国内 OEM / 集成商的启示与导入路径 ⑦ 项目实施与验收清单(可直接套用) 参考资料与原文链接

① 背景与事件:IO-Link Safety 迈过哪一道坎?

IO-Link 社区在 2025 年 8–10 月先后通过多家渠道宣布:TÜV SÜD 已成功测试并正式认证 IO-Link Safety 规范 V1.1.4,这一消息先后出现在 PI(Profibus & Profinet International)、IO-Link 官方新闻页以及多家行业媒体上

关键信息可以概括为三点:

  • 规范版本:本次认证对象为 IO-Link Safety 规范 V1.1.4
  • 认证机构:TÜV SÜD 作为独立第三方完成测试与认证,并成为首个正式指定的 IO-Link Safety 测试中心,已启动对安全主站与安全设备的产品测试与认证。
  • 阶段节点:认证被 IO-Link 社区视为“开发阶段结束”的标志,意味着可以面向市场推出认证产品,准备进入大规模应用和生态扩展阶段。

SPS-MAGAZIN 及其在线平台 i-need.de 也以“IO-Link Safety erreicht wichtigen Meilenstein(IO-Link Safety 达到重要里程碑)”为题进行报道,强调认证为这项开放的、技术中立的安全解决方案铺平了广泛工业应用之路。

② IO-Link Safety 是什么:在同一根线缆上做安全

从技术角度看,IO-Link Safety 是现有 IO-Link 技术的功能安全扩展——仍然基于点对点(Point-to-Point)通信,但加入安全协议与诊断机制,在同一物理层上承载标准信号和安全信号。

A. IO-Link Safety 的技术定位

  • 通信模式:点对点通信,通常通过三线制电缆(24 V、GND、IO-Link)连接传感器/执行器与 IO-Link 主站。
  • 安全能力:在同一物理接口上支持安全相关通信,可实现最高 PL e(ISO 13849)/ SIL 3(IEC 61508) 的功能安全等级。
  • 标准体系:纳入 IEC 61139-2 等国际标准,成为“从控制器到末端设备”的一环。
  • 兼容性:保留 IO-Link 的“技术中立”特点,可挂接于不同现场总线(如 PROFINET、EtherNet/IP 等)和安全协议(如 PROFIsafe)之上。

B. 与“传统安全 I/O 模块”的关键差别

  • 传统方案:现场设备 → 安全继电器/安全 I/O 模块 → 安全 PLC,安全与标准信号走不同回路。
  • IO-Link Safety:现场安全设备通过 IO-Link Safety 主站接入,同一接口上传过程值 + 诊断 + 安全状态,简化布线和模块数量。

一句话总结:IO-Link Safety 把“安全通信”推到了离传感器/执行器最近的一层,让现场布线和设备诊断更像“普通 IO-Link”,只是带了安全壳。

③ TÜV SÜD 认证具体意味着什么?

对于任何安全相关协议来说,“通过认证”不是一句空话,而是一个清晰的阶段划分。结合 PI 和 IO-Link 官方新闻,可以把这次认证理解为三个层面的意义:

  • TÜV SÜD 对 V1.1.4 规范的测试与认证,被 IO-Link 社区明确描述为“标志着 IO-Link Safety 开发阶段的结束(end of development phase)”。
  • 这意味着规范在安全功能、故障处理、诊断、状态机等方面已经冻结,为后续产品设计提供稳定基础。

B. TÜV SÜD 成为官方测试中心

  • TÜV SÜD 被宣布为首个正式指定的 IO-Link Safety 测试中心,已开始对 IO-Link Safety 主站和设备进行一致性与安全测试。
  • 这为设备厂商提供了清晰的产品认证路径:通过相应测试,即可获得标识和证书,用于对外宣称安全能力。

C. 为市场与生态开放“绿色通道”

  • 多家媒体报道提到:首批认证的 IO-Link Safety 产品将在不久后上市,包括安全传感器、安全 I/O 模块和集成安全主站等。
  • 结合 ARC Advisory 对 IO-Link 安全与安全部署指南的解读,后续将出现更多围绕 IO-Link Safety 的工具链(工程配置、诊断工具、安全部署指南)。

对终端用户来说,这次认证是一个“可以买、敢用”的信号:标准层面已封版,独立第三方给了安全背书,厂商开始推量产产品。

④ 典型应用场景:把安全信号“一路拉到末端”

IO-Link Safety 最直接的价值是:用统一接口把现场末端的安全传感器/执行器纳入数字化与诊断体系,而不再局限于传统的“干接点 + 安全继电器”模式。

A. 典型安全设备

  • 安全门开关、安全锁定装置
  • 安全光幕、安全扫描仪(结合 IO-Link Safety 接口模块)
  • 急停按钮、双手按钮、安全地毯
  • 安全阀岛、安全电磁阀等执行器

B. 应用行业

  • 离散制造:装配线、冲压线、机加线、机器人工作站等
  • 物流与仓储:高速分拣、自动化立库、托盘输送与提升系统
  • 流程行业中的局部机械防护场景(例如包装机、码垛机等)

C. 典型拓扑(简化):

  • 控制层:安全 PLC(含 PROFIsafe/CIP Safety 等)
  • 网络层:现场总线(PROFINET、EtherNet/IP 等)
  • 边缘层:IO-Link Safety 主站(可带标准 IO-Link 端口和 Safety 端口)
  • 现场层:带 IO-Link Safety 接口的安全传感器/执行器,或通过 Safety I/O Hub 把传统安全设备接入。

参考早期 Balluff 的 PROFIsafe IO-Link 安全 I/O Hub,可以看到类似思路:通过一个 IO-Link 设备,把多个双通道安全输入、输出集成到现场网络中。

⑤ 与其它安全总线/方案的关系与对比

很多用户会问:“我们已经用了 PROFIsafe/CIP Safety,这个 IO-Link Safety 还需要吗?”——答案更接近于“分层协同,而不是二选一”。

A. 安全现场总线 vs IO-Link Safety

维度 安全现场总线(如 PROFIsafe) IO-Link Safety
作用层级 控制器与 I/O 站、驱动之间的网络 IO-Link 主站与末端设备之间的点对点链路
典型设备 安全 I/O 模块、安全驱动、安全网关等 安全传感器、安全 I/O Hub、安全执行器
布线方式 现场总线电缆,星/线/环形拓扑 三线制或兼容 IO-Link 线缆,星型、短距离点对点
组合方式 IO-Link Safety 通常挂在安全现场总线上,通过主站或网关桥接,实现自上而下的统一安全路径。

B. Safety over IO-Link?名词上的澄清

  • 部分厂商文案中曾使用 “Safety over IO-Link” 一词,但 IO-Link 社区与专家更推荐使用正式名词 “IO-Link Safety” 来指代经 TÜV 认证的安全扩展。简单来说:
    • IO-Link:非安全的标准通信
    • IO-Link Safety:在 IO-Link 通道上承载的、安全认证的功能安全通信

在做规格书和验收文档时,建议使用官方术语“IO-Link Safety”,并明确引用 V1.1.4 规范与相关标准。

⑥ 对国内 OEM / 集成商的启示与导入路径

从工程角度看,这次认证对国内市场影响主要集中在三类玩家身上:设备制造商(OEM)、系统集成商(SI)和安全产品厂商。

A. 对 OEM:模块化、安全就地化

  • 对于包装机、装配线、机床、机器人岛等 OEM 来说,IO-Link Safety 提供了一种方案: 在每个功能模块上统一采用 IO-Link / IO-Link Safety 作为“末端接口”,方便模块级复制和维护。
  • 安全门、光幕、急停等可以通过 IO-Link Safety Hub 接入,同一个模块内部尽量减少现场端子排和复杂接线。

B. 对系统集成商:从“标准 IO-Link 线”升级

  • 很多国内线体已经在用 IO-Link 传感器与 IO-Link 主站,后续可逐步选用具备 IO-Link Safety 能力的新主站与安全设备。
  • 导入路径可以是:
    • 先在新建产线的局部安全区域试用 IO-Link Safety 设备;
    • 验证与现有安全 PLC、现场总线的互通与调试流程;
    • 形成公司内部的“IO-Link Safety 设计与验收规范”。

C. 对安全产品厂商:接口策略与生态选择

  • 安全传感器、模块厂商需要考虑:
    • 是否推出带 IO-Link Safety 接口的新产品;
    • 与哪些现场总线和安全协议(如 PROFIsafe)组合卖;
    • 如何规划 TÜV SÜD 等机构的认证路线与上市时间。
  • 对于已经有 IO-Link 标准设备的厂商,这是一个自然的“向上升级”窗口。

⑦ 项目实施与验收清单(可直接套用)

最后给出一张简化的“IO-Link Safety 项目”要点表,供你在做方案设计、招标或验收时使用:

维度 关键问题 建议验收/确认内容
标准与认证 是否基于 IO-Link Safety 规范 V1.1.4?产品是否通过 TÜV SÜD 或认可机构认证? 索要并核对产品证书与 Declaration of Conformity,确认引用的标准(IEC 61139-2、ISO 13849、IEC 61508 等)。
系统架构 安全 PLC、现场总线、IO-Link Safety 主站以及终端设备的架构是否清晰? 出具网络拓扑图和安全信号链路示意(从安全输入到安全输出),说明哪些链路走 IO-Link Safety,哪些仍然使用传统安全 I/O。
安全功能 目标 PL / SIL 等级是多少?IO-Link Safety 设备是否满足该等级? 在安全计算(SISTEMA/自研工具)中计入 IO-Link Safety 设备的 PFHd、DC 等参数,确认系统整体等级达标。
诊断与维护 发生故障时,系统能否定位到具体设备与故障类型? 验证 IO-Link Safety 诊断信息是否可在 HMI、工程工具或上位系统中清晰呈现;对“掉线、短路、错误接线”等故障做演练。
互操作性 不同厂家的 IO-Link Safety 设备是否能在同一系统内协同工作? 参考 IO-Link Plugfest/Interop Workshop 等活动经验,选用已在互操作性测试中表现稳定的产品组合。
工程与文档 是否形成标准化的工程配置与文档流程? 确保有统一的工程模板、命名规范和调试记录;对 IO-Link Safety 部分建立独立章节,便于未来审计和维护。

参考资料与原文链接

  1. IO-Link 官方新闻页|IO-Link Safety is now certified – the TÜV SÜD seal paves the way for safe practical use —— 宣布 TÜV SÜD 已测试并认证 IO-Link Safety 规范 V1.1.4,标志开发阶段结束,TÜV SÜD 成为首个官方测试中心,首批产品即将上市。
  2. PI(Profibus & Profinet International)|IO-Link Safety Reaches Important Milestone: TÜV SÜD Certifies Specification —— 从 PI 社区角度解读认证意义,强调这是 IO-Link Safety 向市场应用迈出的关键一步。
  3. SPS-MAGAZIN / i-need.de|IO-Link Safety erreicht wichtigen Meilenstein —— 德语报道,指出 TÜV SÜD 对规范 V1.1.4 的认证为“开放、安全解决方案”的广泛工业应用奠定基础。
  4. Drives & Controls / Computer Automation / Industrial Production 等 —— 多家媒体以 “TÜV SÜD certifies IO-Link Safety, paving the way for new products” 为标题进行报道,强调开放、技术中立和广泛应用前景。
  5. ARC Advisory Group|IO-Link Adds Functional Safety, Publishes First Security Deployment Guideline —— 对 IO-Link Safety 与安全部署指南的深入分析,指出其支持 TÜV 认证功能安全,并提供部署指导。
  6. Pilz|IO-Link Safety – sichere Kommunikation bis ins Feld —— 介绍 IO-Link Safety 在 Pilz 方案中的应用,强调其依据 IEC 61139-2,实现最高 PL e / SIL 3 的安全等级。
  7. Balluff|PROFIsafe IO-Link Safety I/O Hub(2017 起的早期方案) —— 展示将多路安全输入/输出整合到 IO-Link/PROFIsafe I/O Hub 的思路,为理解 IO-Link Safety 末端拓扑提供参考。
  8. Fortress Safety|Fortress Demonstrates IO-Link Safety Capabilities at IO-Link Interop Workshop 2025 —— 展示 IO-Link Safety 在互操作性测试中的应用,说明生态正在形成。
如果你后面想在“明扬资讯”再做一篇更偏实战的《IO-Link Safety 选型与典型应用工位》(比如安全门+光幕+安全阀岛的整套方案),可以直接拿本文第 ④–⑦ 部分当骨架,再对接你们商城里已有的安全 PLC、IO-Link 主站和传感器品牌来写。
明扬工控商城

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