IO-Link

IO-Link è la prima interfaccia I/O standardizzata al mondo. La tecnologia è relativamente nuova, ma il numero di prodotti utilizzati con l'interfaccia IO-Link sta crescendo rapidamente. Lo standard di comunicazione offre molti vantaggi, crea nuove opzioni di applicazione e contribuisce ad argomenti importanti come l'Industrial Internet of Things (IIOT). Per definizione, IO-Link è un protocollo di comunicazione aperto punto a punto seriale per il collegamento di sensori e attuatori a un sistema di automazione.

L'architettura di un sistema IO-Link è costituita da un controllore, un master IO-Link e uno o più dispositivi IO-Link. Essi sono collegati tramite un semplice cavo a 3 fili, non schermato, che semplifica l'installazione e riduce i costi.

• Master IO-Link: il master fornisce l'interfaccia al controllore sovraordinato, controlla la comunicazione con i dispositivi IO-Link collegati e salva i dati dei parametri e il file IODD.
• PLC (controllore logico programmabile): il controllore viene utilizzato per monitorare lo stato degli ingressi e gestire lo stato delle uscite.
• Dispostivi IO-Link: si intendono tutti i sensori o attuatori intelligenti collegati al sistema, come I/O, convertitori, relè di sicurezza, avviatori motore o interruttori automatici. Con riferimento a IO-Link, intelligente significa che un dispositivo possiede dati di identificazione, ad esempio una designazione di tipo, un numero di serie o dati dei parametri. Questi dati possono essere letti tramite il protocollo IO-Link. Inoltre, il dispositivo IO-Link può fornire dati diagnostici dettagliati che possono essere utilizzati per la manutenzione preventiva.
• File IODD (IO Device Description): questo file contiene una descrizione del dispositivo e informazioni sui parametri del dispositivo IO-Link, inclusi produttore, codice articolo, funzionalità, ecc.
• Attuatore: un attuatore è un dispositivo di uscita che converte i segnali elettrici e la corrente in movimento meccanico per controllare i dispositivi meccanici.
• Sensore: un sensore è un dispositivo che misura una variabile fisica (ad esempio, temperatura, pressione o posizione) e registra, visualizza o fornisce feedback.

Produttività

I dispositivi IO-Link forniscono al controllore dati di stato dettagliati. Questi dati aiutano nella pianificazione della manutenzione perché consentono di identificare rapidamente i problemi. Ad esempio, se si riceve un avviso di sensore inquinato ogni sei mesi, è possibile pianificare una pulizia due volte l'anno in orari convenienti. Il rilevamento dei guasti in tempo reale dei dispositivi consente inoltre di ridurre i costi operativi riducendo al minimo i tempi di inattività non programmati.  

Semplicità

Tutto in IO-Link è semplice. L'installazione è semplice in quanto è possibile utilizzare cavi e spine standard. La manutenzione è semplice in quanto è possibile monitorare i sistemi e apportare modifiche alle impostazioni. Il rilevamento degli errori dei dispositivi IO-Link consente di determinare rapidamente e facilmente la causa di un problema. Anche il processo di sostituzione è facile grazie ai dati dei parametri memorizzati nel controllore. Se è necessario sostituire un dispositivo IO-Link, i parametri memorizzati vengono trasferiti automaticamente al nuovo dispositivo IO-Link senza l'uso di un dispositivo di programmazione. Ciò rende il sistema rapidamente operativo di nuovo.

Elevata disponibilità e accuratezza dei dati

I sensori analogici senza IO-Link sono spesso soggetti a molteplici conversioni A/D prima che i dati arrivino al controllore, con conseguente verificarsi di errori. Per i dispositivi IO-Link, c'è una sola conversione A/D. Ciò aumenta la precisione della misurazione e quindi la precisione dell'intero processo.

Configurazione remota

È possibile modificare i parametri del dispositivo IO-Link dal desktop rispondendo ai messaggi di stato. Ciò elimina la necessità di disattivare la linea di produzione e accedere fisicamente ai dispositivi per eliminare gli errori.

I dispositivi IO-Link offrono tre tipi di dati:

• Dati di processo: informazioni di stato che il dispositivo IO-Link legge e invia al master IO-Link o informazioni che il master IO-Link invia al dispositivo IO-Link. Anche le informazioni sullo stato vengono trasmesse in questo processo. Ciò consente di verificare se i dati di processo sono validi. Un esempio di dati di processo: la distanza misurata da un sensore di distanza.
• Dati di servizio: informazioni che possono essere scritte sul dispositivo IO-Link o lette dal dispositivo IO-Link. Esempio: il modello o il numero di produttore del sensore che può aiutare a identificare un dispositivo o configurarne uno nuovo.
• Dati eventi: notifiche come messaggi di errore inviati dal dispositivo IO-Link al master IO-Link non appena si verifica l'evento, come il surriscaldamento.