IO-Link

IO-Link to pierwszy światowy standard I/O. Technologia ta jest stosunkowo nowa, ale liczba produktów z interfejsem IO-Link szybko rośnie. Standard komunikacji oferuje wiele korzyści, stwarza nowe możliwości zastosowania i umożliwia rozwój ważnych koncepcji, takich jak np. przemysłowy internet rzeczy (IIOT). IO-Link to z definicji otwarty, szeregowy protokół komunikacyjny typu punkt-punkt, służący do podłączenia czujników i elementów wykonawczych do systemu automatyki przemysłowej.

Architektura systemu IO-Link składa się ze sterownika, mastera IO-Link oraz jednego lub więcej urządzeń IO-Link. Podłącza się je za pomocą prostego 3-żyłowego, nieekranowanego kabla, co upraszcza instalację i zmniejsza jej koszty.

• Master IO-Link: Master udostępnia interfejs do nadrzędnego sterownika, steruje komunikacją z podłączonymi urządzeniami IO-Link oraz przechowuje parametry i plik IODD.
• PLC (programowalny sterownik logiczny): Sterownik służy do monitorowania stanu wejść i sterowania stanem wyjść.
• Urządzenia IO-Link: Są to wszystkie podłączone do systemu inteligentne czujniki i elementy wykonawcze, np. wejścia/wyjścia, konwertery, przekaźniki bezpieczeństwa, rozruszniki silnika lub wyłączniki. Inteligentny w odniesieniu do IO-Link oznacza, że urządzenie posiada dane identyfikacyjne, np. oznaczenie typu, numer seryjny lub parametry. Dane te mogą być odczytywane przez protokół IO-Link. Ponadto urządzenie IO-Link może dostarczyć szczegółowe dane diagnostyczne, które mogą być używane do konserwacji i utrzymania ruchu.
• Plik IODD (IO Device Description): Plik ten zawiera opis urządzenia oraz informacje o parametrach urządzenia IO-Link, takie jak dane producenta, numer artykułu, funkcja itp.
• Element wykonawczy: Jest to urządzenie wyjściowe, które przetwarza sygnały elektryczne i prąd na ruch mechaniczny, sterując w ten sposób urządzeniami mechanicznymi.
• Czujnik: Czujnik to urządzenie, które mierzy zmienną fizyczną (np. temperaturę, ciśnienie lub pozycję) oraz rejestruje i wyświetla wartości lub wysyła sygnał zwrotny.

Produktywność

Urządzenia IO-Link dostarczają do sterownika szczegółowe dane o stanie. Dane te są wykorzystywane do planowania bieżącej konserwacji, ponieważ umożliwiają szybkie wykrycie problemów. Jeśli np. użytkownik otrzymuje co sześć miesięcy ostrzeżenie o zabrudzeniu czujników, może zaplanować ich czyszczenie dwa razy w roku w dogodnym terminie. Wykrywanie błędów urządzeń w czasie rzeczywistym umożliwia również redukcję kosztów eksploatacyjnych poprzez minimalizację nieprzewidzianych przestojów.  

Prostota

W IO-Link wszystko jest proste. Prosta jest instalacja, ponieważ można używać standardowych kabli i wtyków. Prosta jest konserwacja, ponieważ można monitorować swoje systemy i dokonywać zmian w ustawieniach. Identyfikacja błędów urządzeń IO-Link umożliwia szybkie i łatwe ustalenie przyczyny problemu. Prosta jest również wymiana, bowiem parametry są przechowywane w sterowniku. W razie konieczności wymiany urządzenia IO-Link zapisane parametry są przesyłane automatycznie do urządzenia IO-Link, bez konieczności użycia urządzenia do programowania. Dzięki temu system jest szybko gotowy do wznowienia pracy.

Zwiększona dostępność i dokładność danych

Zanim sygnały z czujników analogowych bez IO-Link dotrą do sterownika, są często konwertowane wielokrotnie z postaci analogowej na cyfrową, co może prowadzić do błędów. W urządzeniach IO-Link odbywa się tylko jedna konwersja analogowo-cyfrowa. Zwiększa to dokładność pomiarów, a tym samym dokładność całego procesu.

Zdalna konfiguracja

Parametry urządzenia IO-Link można zmieniać nie odchodząc od biurka, reagując po prostu na komunikaty o stanie. Do usunięcia błędów nie trzeba już zatem wyłączać całej linii produkcyjnej i nie odbywa się to fizycznie w urządzeniu.

Urządzenia IO-Link oferują trzy rodzaje danych:

• Dane procesowe: Informacje o stanie odczytywane przez urządzenie IO-Link i przesyłane do mastera IO-Link bądź informacje wysyłane przez mastera IO-Link do urządzenia IO-Link. W tym procesie przesyłane są również informacje o statusie. Dzięki temu można sprawdzić, czy dane procesowe są prawidłowe. Przykład danych procesowych: odległość zmierzona przez czujnik odległości.
• Dane serwisowe: Informacje, które mogą być zapisywane w urządzeniu IO-Link lub odczytywane z urządzenia IO-Link. Przykład: numer modelu lub numer producenta czujnika, który może pomóc w identyfikacji urządzenia lub konfiguracji nowego urządzenia.
• Dane o zdarzeniach: Powiadomienia, np. komunikaty o błędach, wysyłane z urządzenia IO-Link do mastera IO-Link po wystąpieniu zdarzenia, np. przegrzania.