IO-Link et son importance dans l’Industrie 4.0

Dans les usines d’aujourd’hui, la demande d’automatisation, de flexibilité et de technologies avancées ne cesse de croître. Une production efficace repose sur des dispositifs intelligents qui permettent une connectivité en temps réel, transformant les capteurs et actionneurs traditionnels en composants intelligents.

Le mois dernier, nous avons publié un article sur le rôle des commutateurs dans l’industrie 4.0. Nous avons expliqué comment un commutateur électronique doté d’une interface IO-link permet de connecter numériquement des machines et des lignes de traitement à l’IoT. Aujourd’hui, nous nous concentrerons entièrement sur IO-link et ses applications. Nous présenterons plusieurs solutions de fournisseurs industriels de premier plan pour prouver l’importance de la technologie de communication IO-Link. Découvrez comment IO-Link peut aider les fabricants à adopter l’Industrie 4.0.

La fabrication est de plus en plus numérisée et mécanisée à mesure que le big data, la robotique et la réalité virtuelle sont intégrés. La production traditionnelle se transforme en usines intelligentes où tout est connecté. Ainsi, les capteurs traditionnels deviennent “intelligents” avec IO-Link, ce qui leur permet de se connecter à plusieurs paramètres.

Au lieu de signaler simplement un signal bas ou haut, un capteur utilisant le protocole IO-Link peut transmettre la mesure réelle de la température en temps réel. Auparavant, la seule information que l’on pouvait extraire des capteurs était un état de marche/arrêt. IO-Link fournit une structure de données qui est à la fois claire et lisible par la machine. Comme le mentionne Helmut Börjes, chef de produit chez WAGO, “IO-Link est la clé de l’avenir numérique”.

IO-Link n’est pas seulement de plus en plus accepté dans un nombre toujours plus grand d’applications – la technologie de communication indépendante du fabricant est également un catalyseur pour des solutions de capteurs innovantes et soutient la disponibilité globale des données et des informations requises par l’industrie 4.0.

CBN, IO-Link : L’industrie 4.0 pour tous

IO-link est le premier système de communication bidirectionnel point à point puissant et normalisé. En d’autres termes, IO-Link est une interface d’acquisition de données de terrain avec beaucoup de flexibilité. La norme de communication ouverte permet un flux de données continu du capteur ou de l’actionneur au niveau de la commande. Grâce à sa compatibilité avec les architectures industrielles courantes, telles que Fieldbus et Ethernet industriel, il peut être facilement connecté aux automates ou IHM existants à l’aide de connecteurs standard, sans câblage supplémentaire.

Il est particulièrement important que la technologie d’information ouverte – ou technologie d’interface – entre le capteur/actionneur et le terminal E/S, soit conforme à la norme internationale IO-Link, IEC 61131-9. IO-Link minimise les temps d’arrêt de l’usine, maximise le débit et permet une transparence efficace tant dans l’armoire de commande que sur le terrain.

Une connexion point à point simple, cohérente et peu coûteuse, qui relie les capteurs et les actionneurs au niveau de la commande, des concepts de diagnostic systématiques et un traitement efficace des données de paramètres à tous les niveaux du système d’automatisation font partie des principaux avantages de IO-Link, mais il y en a bien d’autres.

Connexion sur un site de fabrication grâce aux dispositifs IO-Link tels que le capteur IO-Link et le maître IO-Link.
Figure 1 – Les dispositifs IO-Link tels que le capteur IO-Link et le maître IO-Link permettent de se connecter sur un site de fabrication en se connectant à des contrôleurs et à une application de base de données. Source : Omron

Selon l’industrie, IO-Link présente de nombreux avantages, tels que :

  • Intégration facile de capteurs complexes
  • Installation économique et efficace
  • Sûr et efficace
  • Armoire de commande de taille réduite
  • Disponibilité accrue
  • Moins d’efforts de câblage et d’assemblage
  • Détection des perturbations
  • Fonctionnement optimisé de l’usine
  • Ingénierie et diagnostic efficaces
  • Diagnostic et surveillance rapides des relais et des entraînements

Les dispositifs IO-Link peuvent être utilisés dans de nombreuses applications dans différents secteurs industriels, notamment l’agriculture, la production alimentaire, la production de machines, la fabrication et les technologies de pointe comme les armoires de distribution. Nous présentons ci-dessous la vision des leaders de l’industrie sur la technologie IO-Link, soutenue par des produits recommandés.

OMRON

Dans l’industrie 4.0, les ingénieurs et les techniciens de maintenance peuvent collecter davantage de données dans l’usine. Ils sont capables de prévoir combien de temps les capteurs seront installés dans un environnement spécifique et où des améliorations de processus sont nécessaires pour prolonger la durée de vie des capteurs. IO-Link est une technologie qui y contribue. Il permet aux utilisateurs de collecter des données de sortie et de les suivre dans le temps.

En plus de recueillir des données sur la durée totale de fonctionnement et même des informations sur la température, les utilisateurs peuvent utiliser IO-Link pour identifier le vendeur, le nom du produit et la révision du matériel. Les utilisateurs peuvent connaître l’état de nombreux capteurs en temps réel grâce aux capteurs de proximité E2E d’Omron, ce qui leur permet de déterminer à l’avance l’emplacement et la cause des défaillances. Pour en savoir plus sur les spécifications techniques des capteurs de proximité, cliquez ici.

La gamme de produits d’Omron est bien plus vaste. Outre les capteurs de proximité E2E, Omron propose une sélection de capteurs photoélectriques compatibles IO-Link (voir Figure 2) et de barrières immatérielles.

 

Figure 2 – Capteur photoélectrique 4m PNP, Omron Industrial Automation

Siemens

IO-Link est une interface ouverte qui peut être utilisée avec n’importe quel bus de terrain ou système d’automatisation. Dans tous les domaines de l’ingénierie de contrôle et des technologies de capteurs et d’actionneurs, le Consortium IO-Link de Siemens soutient cette notion. Par exemple, la norme de communication IO-Link de Siemens est entièrement intégrée à TIA.

Son interopérabilité garantit un niveau élevé de protection des investissements, même lorsqu’elle est utilisée avec des concepts de machines existants, en permettant de continuer à utiliser des capteurs sans interface IO-Link. En outre, l’interopérabilité vous offre un large éventail d’options de produits et l’assurance d’un développement futur. Pour en savoir plus sur la configuration des modules IO-link, consultez l’outil de sélection TIA de Siemens.

Les automates SIMATIC S7-1200 de Siemens sont des dispositifs compactes avec des E/S intégrées et des modules de communication industrielle qui constituent une alternative intuitive pour les solutions d’automatisation compactes avec des options de communication améliorées et de nombreuses fonctionnalités de mise en réseau.

Figure 3 – Exemple d’automate de la série SIMATIC S70-1200, Siemens

Les systèmes d’E/S distribuées ET 200 AL de Siemens sont équipés de modules IO-Link permettant de connecter facilement des capteurs standard à n’importe quel automate ou contrôleur, ou à des réseaux d’automatisation, ce qui en fait le système idéal de collecte de données, de surveillance et de contrôle pour les applications d’automatisation totalement intégrée.

Figure 4 – Modules d’extension, ET 200 AL, SIMATIC, Siemens

WAGO

Les meilleures solutions d’automatisation de WAGO sont basées sur IO-link. IO-link est une norme de communication ouverte pour le flux de données entre le capteur et le niveau de contrôle.

Les modules IO-Link de Wago disposent d’un maître IO-Link à 4 canaux permettant de coupler des capteurs et des actionneurs pour relier et transmettre des données à des systèmes de contrôle sous forme de bits, d’octets ou de blocs de données à des fins d’entrée et de sortie.

Figure 5 – Modules de communication WAGO 750

Le maître IO-Link 750-6574 peut également envoyer des données acycliques à des capteurs et des actionneurs jusqu’à 230,4 kBaud pour l’identification, la configuration, le paramétrage et le diagnostic. Concevoir, installer et exploiter un projet n’a jamais été aussi simple !

WERMA

Si vous recherchez un module IO-Link pour les colonnes de signalisation, la série de colonnes de signalisation eSIGN de Werma pourrait vous intéresser. La marque propose des solutions pérennes avec une adaptabilité électrique, une compatibilité et un design industriel qui intègre l’utilité à l’esthétique et à la robustesse.

Figure 6 – Colonnes de signalisation IO-Link multicolores série eSIGN, WERMA

Le module IO-Link de la série eSIGN pour les colonnes de signalisation représente l’avenir de la signalisation IOT en offrant un échange de données cohérent entre vos colonnes de signalisation LED lumineuses de pointe et vos contrôleurs avec une communication point à point non perturbée.

FESTO

Festo est membre d’AS-Interface et d’IO-Link ainsi que de toutes les organisations Fieldbus/Ethernet pertinentes au niveau mondial.

Les commandes de moteur FESTO CMMO-ST IO-Link sont des contrôleurs de position à boucle ouverte et fermée qui sont faciles à connecter via IO-Link ou I-Port. Ils permettent de surveiller et de définir n’importe quelles plages de position et de couple dans le cadre des spécifications de la ligne de production de tout système d’automatisation. IO-Link permet une communication point à point transparente des vérins électriques/axes ou des entraînements rotatifs avec des capteurs et des actionneurs pour créer des dispositifs véritablement connectés et une solution parfaite pour tout projet pneumatique.

Figure 7 – CMMO-ST-C5-1-DIOP – Pilote de moteur pas à pas, Festo

FESTO propose également, dans sa gamme d’accessoires, des câbles compatibles avec la technologie IO-Link pour la touche finale du projet. Découvrez la série NEBU de câbles de connexion de FESTO.

Vous pouvez également profiter des offres groupées uniques du marché Distrelec combinant câble de raccordement et capteurs de proximité de FESTO, offrant ainsi des économies supplémentaires.

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