IO-Link e la sua importanza nell’industria 4.0

Nelle fabbriche di oggi, la domanda di automazione, flessibilità e tecnologie avanzate è in aumento. Una produzione efficiente si basa su dispositivi intelligenti che permettono la connettività in tempo reale, trasformando i tradizionali sensori e attuatori in componenti intelligenti.

Il mese scorso abbiamo pubblicato un articolo sul ruolo degli interruttori nell’industria 4.0 spiegando in che modo un interruttore elettronico, con un’interfaccia IO-link, sia in grado di collegare digitalmente macchine e linee di processo all’IoT. Oggi, l’attenzione sarà completamente sull’ IO-link e sulle sue applicazioni. Mostreremo diverse soluzioni di fornitori leader del settore per dimostrare l’importanza della tecnologia di comunicazione IO-Link. Scoprite come IO-Link può aiutare i produttori a fare la transizione verso l’Industria 4.0.

La produzione sta diventando sempre più digitalizzata e meccanizzata con l’integrazione di big data, robotica e realtà virtuale. La produzione tradizionale si sta trasformando in fabbriche intelligenti nelle quali tutto è collegato, quindi i sensori tradizionali diventano “smart” con IO-Link, permettendo loro di connettersi con diversi parametri.

Un sensore che utilizza il protocollo IO-Link, piuttosto che riportare semplicemente un segnale basso o alto, può trasmettere la misura reale della temperatura in tempo reale. In precedenza, l’unica informazione che poteva essere estratta dai sensori era uno stato on/off, l’IO-Link fornisce una struttura di dati che è sia chiara che leggibile dalla macchina. Come ha affermato Helmut Börjes, Product Manager di WAGO: “IO-Link è la chiave per il futuro digitale”.

La tecnologia di comunicazione IO-Link non sta solo guadagnando una crescente accettazione in un numero sempre maggiore di applicazioni – la tecnologia di comunicazione indipendente dal produttore è anche un abilitatore per soluzioni innovative di sensori e supporta la disponibilità globale di dati e informazioni richieste dall’ Industria 4.0.  

CBN, IO-Link: Industria 4.0 per tutti

L’IO-Link è il primo sistema di comunicazione standardizzato e potente a 2 vie punto a punto. In altre parole, l’IO-Link è un’interfaccia di acquisizione dati sul campo con molta flessibilità. Lo standard di comunicazione aperto permette un flusso di dati continuo dal sensore o dall’attuatore al livello di controllo. Grazie alla sua compatibilità con le comuni architetture industriali, come Fieldbus ed Ethernet industriale, può essere facilmente collegato ai PLC o agli HMI esistenti utilizzando connettori standard senza ulteriori cablaggi.

E’ di particolare importanza il fatto che la tecnologia dell’informazione aperta – o tecnologia dell’interfaccia – tra il sensore/attuatore e il terminale I/O, sia conforme allo standard internazionale IO-Link, IEC 61131-9. L’IO-Link riduce al minimo i tempi di inattività della fabbrica, massimizza la produttività e permette una trasparenza efficiente sia nell’armadio di comando che sul campo. 

Una connessione punto a punto semplice, coerente e poco costosa, che collega sensori e attuatori al livello di controllo, concetti di diagnostica sistematica e una gestione efficiente dei dati dei parametri a tutti i livelli del sistema di automazione sono tra i principali vantaggi di IO-Link, tuttavia, ce ne sono molti altri.

Connessione su un sito di produzione grazie ai dispositivi IO-Link come il sensore IO-Link e il master IO-Link.
Figura 1 – I dispositivi IO-Link come il sensore IO-Link e il master IO-Link permettono la connessione su un sito di produzione collegandosi con i controllori e un’applicazione di database. Fonte: Omron

A seconda del settore, l’IO-Link ha molti vantaggi, come ad esempio:

  • Facile integrazione di sensori complessi
  • Installazione economica ed efficiente
  • Sicuro ed efficiente
  • Dimensioni ridotte dell’armadio di controllo
  • Maggiore disponibilità
  • Minore sforzo di cablaggio e montaggio
  • Rilevamento dei disturbi
  • Funzionamento ottimizzato dell’impianto
  • Ingegneria e diagnosi efficienti
  • Diagnosi e monitoraggio rapidi di relè e azionamenti

I dispositivi IO-Link possono essere utilizzati in molte applicazioni in diversi settori industriali, tra cui l’agricoltura, la produzione alimentare, la produzione di macchine, la fabbricazione e le tecnologie avanzate come i quadri elettrici. Di seguito presentiamo la visione dei leader del settore sulla tecnologia IO-Link, supportata dai prodotti consigliati.

OMRON

Nell’Industria 4.0 gli ingegneri e i tecnici della manutenzione possono raccogliere più dati dal suolo dello stabilimento. Possono prevedere per quanto tempo i sensori saranno installati in un ambiente specifico e dove sono necessari miglioramenti del processo per estendere la vita del sensore. IO-Link è una tecnologia che aiuta in questo senso permettendo agli utenti di raccogliere i dati di uscita e tracciarli nel tempo. 

Oltre a raccogliere i dati sul tempo totale di funzionamento e persino le informazioni sulla temperatura, gli utenti possono usare l’IO-Link per identificare il fornitore, il nome del prodotto e la revisione dell’hardware. Gli utenti possono conoscere le condizioni di molti sensori in tempo reale con i sensori di prossimità E2E di Omron, permettendo loro di determinare la posizione e la causa dei guasti in anticipo. Leggi di più sulle specifiche tecniche dei sensori di prossimità qui.

La gamma di prodotti Omron è molto più ampia. Oltre ai sensori di prossimità E2E, Omron offre una selezione di sensori fotoelettrici abilitati IO-Link (vedi Figura 2) e barriere fotoelettriche.

 

Figura 2 – Sensore fotoelettrico 4m PNP, Omron Industrial Automation

Siemens

IO-Link è un’interfaccia aperta che può essere utilizzata con qualsiasi bus di campo o sistema di automazione. In tutti i campi dell’ingegneria di controllo e delle tecnologie dei sensori e degli attuatori, il consorzio IO-Link di Siemens sostiene questa nozione. Per esempio, lo standard di comunicazione IO-Link di Siemens è completamente integrato con TIA. 

La sua interoperabilità coerente assicura un alto livello di protezione dell’investimento, anche quando viene usato con concetti di macchine esistenti, permettendo l’uso di sensori senza un’interfaccia IO-Link per continuare a funzionare. Inoltre, l’interoperabilità vi offre una vasta gamma di opzioni di prodotto e la garanzia di uno sviluppo futuro. Scoprite di più su come configurare i moduli IO-Link nel TIA Selection Tool di Siemens.

I controllori Siemens SIMATIC S7-1200 sono CPU compatte con I/O integrati e con moduli di comunicazione industriale che forniscono un’alternativa intuitiva per soluzioni di automazione compatte con opzioni di comunicazione avanzate e numerose funzionalità di rete.

Figura 3 – Esempio di PLC della serie SIMATIC S70-1200, Siemens

I sistemi di I/O distribuiti Siemens ET 200 AL hanno i moduli IO-Link che consentono una facile connessione di sensori standard a qualsiasi PLC o moduli di controllo o reti di automazione, rendendolo il sistema ideale di raccolta dati, monitoraggio e controllo per applicazioni di automazione totalmente integrate.

Figura 4 – Moduli di espansione, ET 200 AL, SIMATIC, Siemens

WAGO

Le migliori soluzioni di automazione di WAGO sono basate sull’ IO-link che è uno standard di comunicazione aperto per il flusso di dati dal sensore al livello di controllo. 

I moduli IO-Link di Wago dispongono di un master IO-Link a 4 canali per accoppiare sensori e attuatori per collegare e trasmettere i dati ai sistemi di controllo come bit, byte o blocchi di dati in ingresso e in uscita. 

Figure 5 – Moduli di comunicazione WAGO 750

750-657 4-Channel IO-Link Master può anche inviare dati in modo aciclico a sensori e attuatori fino a 230,4 kBaud per l’identificazione, la configurazione, la parametrizzazione e la diagnostica. Progettare, installare e far funzionare un progetto non è mai stato così semplice!

WERMA

Se state cercando un modulo IO-Link per torridi segnalazione, scoprite la serie di torri di segnalazione eSIGN di Werma. Il brand offre soluzioni a prova di futuro con adattabilità elettrica, compatibilità e un design industriale che integra l’utilità con l’estetica e la robustezza.

Figura 6 – Torri di segnalazione IO-Link multicolore della serie eSIGN, WERMA

Il modulo IO-Link della serie eSIGN per le torri di segnalazione rappresenta il futuro della segnalazione IOT, offrendo uno scambio di dati coerente dalle vostre modernissime torri di segnalazione a LED luminose ai vostri controller con una comunicazione indisturbata da un punto all’altro.

FESTO

Festo è membro di AS-Interface e IO-Link e di tutte le organizzazioni Fieldbus/Ethernet rilevanti a livello mondiale.

I controllori motore FESTO CMMO-ST IO-Link sono controllori di posizione ad anello aperto e chiuso facili da collegare tramite IO-Link o I-Port. Essi permettono di monitorare e definire qualsiasi campo di posizione e di coppia all’interno delle specifiche della linea di produzione di qualsiasi sistema di automazione. IO-Link permette una comunicazione punto a punto senza soluzione di continuità di cilindri elettrici/assi o azionamenti rotativi con sensori e attuatori per creare dispositivi veramente connessi e una soluzione perfetta per qualsiasi progetto pneumatico.

Figura 7 – CMMO-ST-C5-1-DIOP – Driver per motori passo-passo, Festo

FESTO offre anche dei cavi compatibili con la tecnologia IO-Link per il tocco finale del progetto dalla gamma di accessori. Scoprite la serie di cavi di collegamento NEBU di FESTO.

Si puó anche approfittare dei pacchetti unici del mercato Distrelec che combinano il cavo di collegamento e i sensori di prossimità della FESTO, offrendo un ulteriore risparmio.

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