IO-Link

IO-Link on ensimmäinen maailmanlaajuinen standardoitu I/O-liitäntä. Teknologia on melko uusi, mutta IO-liitännällä varustettujen tuotteiden käyttö lisääntyy nopeasti. Tiedonsiirtostandardilla on monia etuja, se lisää käyttömahdollisuuksia ja siitä on hyötyä tärkeille asioille, kuten teolliselle Internetille (IIOT). Määritelmän mukaan IO-Link on avoin point-to-point-sarjatiedonsiirtoprotokolla anturien ja toimilaitteiden liittämiseen automaatiojärjestelmään.

IO-Link-järjestelmä koostuu ohjauksesta, IO-Link-Masterista ja vähintään yhdestä IO-Link-laitteesta. Nämä komponentit liitetään toisiinsa yksinkertaisella kolmijohtimisella ja suojaamattomalla kaapelilla, mikä helpottaa asennusta ja alentaa kustannuksia.

• IO-Link-Master: Isäntä valmistelee liitännän ylempitasoista ohjausta varten, ohjaa liitettyjen IO-Link-laitteiden tiedonsiirtoa sekä tallentaa parametritiedot ja IODD-tiedot.
• PLC (ohjelmoitava logiikka): Ohjauksen avulla valvotaan tulojen tilaa ja ohjataan lähtöjen tilaa.
• IO-Link-laitteet: Näillä laitteilla tarkoitetaan kaikkia järjestelmään liitettyjä älykkäitä antureita tai toimilaitteita, kuten I/O-laitteita, muuntimia, turvareleitä, moottorinkäynnistimiä tai laitteiden suojakytkimiä. Älykäs tarkoittaa IO-Link-laitteen yhteydessä sitä, että laitteella on tunnistetiedot, kuten tyyppikuvaus, sarjanumero tai parametritiedot. Nämä tiedot ovat luettavissa IO-Link-protokollan avulla. Lisäksi IO-laite voi toimittaa tarkkoja diagnoositietoja, joita voidaan käyttää ennalta ehkäisevään huoltoon ja kunnossapitoon.
• IODD-tiedot (IO-laitekuvaus): Nämä tiedot sisältävät IO-Link-laitteen laitekuvauksen ja parametritiedot, kuten valmistajan, tuotenumeron ja toiminnot.
• Toimilaite: Toimilaite on tulostuslaite, joka muuttaa sähkösignaalit ja sähkövirran mekaaniseksi liikkeeksi ja siten ohjaa mekaanisia laitteita.
• Anturi: Anturi on laite, joka mittaa fysikaalista muuttujaa (kuten lämpötilaa, painetta tai sijaintia) ja tallentaa tai näyttää arvot taikka palauttaa vastaussignaalin.

Tuottavuus

IO-Link-laitteet lähettävät ohjaukselle tarkat tilatiedot. Nämä tiedot helpottavat huollon suunnittelua, koska ongelmat voidaan tunnistaa nopeasti. Kun laitteen käyttäjä saa esimerkiksi ilmoituksen likaisista antureista kuuden kuukauden välein, hän voi suunnitella, että anturit puhdistetaan sopivana ajankohtana kahdesti vuodessa. Kun laiteviat voidaan tunnistaa reaaliajassa, käyttökustannukset pienenevät ja odottamattomat häiriöajat vähenevät.  

Yksinkertaisuus

Kaikki IO-Link-järjestelmään liittyvä on yksinkertaista. Asennus on helppoa, koska asennuksessa voidaan käyttää standardinmukaista kaapelia ja pistoketta. Huolto on yksinkertaista, koska järjestelmää voidaan valvoa ja asetuksia muuttaa. IO-Link-laitteen viantunnistuksen avulla vian syy voidaan selvittää helposti ja nopeasti. Myös laitteen vaihto on yksinkertaista ohjaukseen tallennettujen parametritietojen ansiosta. Kun IO-Link-laite on vaihdettava, tallennetut parametrit siirretään uuteen IO-Link-laitteeseen automaattisesti ilman ohjelmointilaitetta. Näin laitteisto on jälleen nopeasti käyttövalmis.

Parantunut tietojen käytettävyys ja tarkkuus

Ilman IO-Link-laitetta käytettävissä analogisissa antureissa suoritetaan usein useita A/D-muunnoksia, ennen kuin tiedot päätyvät ohjaukseen, ja tämä voi aiheuttaa virheitä. IO-Link-laitteita käytettäessä suoritetaan vain yksi A/D-muunnos. Tämä parantaa mittatarkkuutta ja siten koko prosessin tarkkuutta.

Etämääritys

IO-Link-laitteen parametreja voidaan muuttaa työpöydän äärestä tilailmoituksiin reagoimalla. Viat voidaan korjata keskeyttämättä tuotantoa ja koskematta laitteeseen.

IO-Link-laitteet voivat toimittaa seuraavanlaisia tietoja:

• Prosessitiedot: Tilatiedot, jotka IO-Link-laite lukee ja lähettää IO-Link-Masterille, tai tiedot, jotka IO-Link-Master lähettää IO-Link-laitteelle. Tässä prosessissa siirretään myös muita tilatietoja. Näin voidaan tarkistaa, että prosessitiedot ovat luotettavia. Esimerkki prosessitiedoista: etäisyysanturin mittaama etäisyys.
• Huoltotiedot: Tiedot, jotka kirjoitetaan IO-Link-laitteeseen tai jotka IO-Link-laite lukee. Esimerkki: anturin malli- tai valmistajanumero, jonka avulla voidaan tunnistaa laite tai määrittää uusi laite.
• Tapahtumatiedot: Ilmoitukset, kuten vikailmoitukset, jotka lähetetään IO-Link-laitteesta IO-Link-Masteriin heti, kun tapahtuma (kuten ylikuumeninen) ilmenee.