System IO-Link i jego znaczenie w Przemyśle 4.0

Zapotrzebowanie na automatyzację, elastyczność i zaawansowane technologie we współczesnych fabrykach stale rośnie. Wydajna produkcja jest uzależniona od inteligentnych urządzeń, które umożliwiają łączność w czasie rzeczywistym, przekształcając tradycyjne czujniki i siłowniki w inteligentne komponenty.

W zeszłym miesiącu opublikowaliśmy artykuł poświęcony roli przełączników w Przemyśle 4.0. Opisaliśmy w nim, w jaki sposób przełącznik elektroniczny z interfejsem IO-link umożliwia cyfrowe połączenie maszyn i linii technologicznych z IoT. Tym razem skupimy się na standardzie IO-link i jego zastosowaniach. Zaprezentujemy kilka rozwiązań czołowych dostawców z branży, by udowodnić, jak ważna jest technologia komunikacyjna IO-Link. Dowiedz się, w jaki sposób IO-Link może ułatwić producentom zrobić krok w kierunku Przemysłu 4.0.

Przemysł wytwórczy staje się coraz bardziej zdigitalizowany i zmechanizowany, co jest wynikiem coraz większej integracji technologii Big Data, robotyki i rzeczywistości wirtualnej. Tradycyjna produkcja zmienia się w inteligentne fabryki, w których wszystko jest połączone. Oznacza to, że tradycyjne czujniki stają się „inteligentne” za pośrednictwem IO-Link, co pozwala im przekazywać więcej parametrów. 

Zamiast informować tylko o niskim lub wysokim sygnale, czujnik wykorzystujący protokół IO-Link może w czasie rzeczywistym przesyłać informacje o rzeczywistym pomiarze temperatury. Do tej pory jedyną informacją, jaką można było uzyskać z czujników, był stan włączenia i wyłączenia urządzenia. IO-Link zapewnia strukturę danych, która jest zarówno przejrzysta, jak i możliwa do odczytania przez maszyny. Jak zauważył Helmut Börjes, menedżer produktu w WAGO: „IO-Link jest kluczem do cyfrowej przyszłości”.

IO-Link nie tylko zdobywa coraz większą popularność w coraz większej liczbie zastosowań – ta niezależna od producenta technologia komunikacyjna jest również motorem napędowym innowacyjnych rozwiązań w zakresie czujników i wspiera globalną dostępność danych i informacji niezbędnych w Przemyśle 4.0. 

CBN, IO-Link: Industry 4.0 for everyone

IO-link to pierwszy znormalizowany, wydajny system komunikacji dwukierunkowej typu punkt-punkt. Oznacza to, że IO-Link jest interfejsem do akwizycji danych cechującym się dużą elastycznością. Ten otwarty standard komunikacyjny umożliwia ciągły przepływ danych od czujnika lub elementu wykonawczego do poziomu sterowania. IO-Link jest kompatybilny z popularnymi strukturami komunikacyjnymi, takimi jak Fieldbus czy przemysłowy Ethernet. Może być łatwo połączony do istniejących sterowników PLC lub interfejsów HMI za pomocą standardowych złączy, bez dodatkowego okablowania.

Szczególnie ważne jest to, żeby otwarta technologia informatyczna – lub technologia interfejsu – stosowana pomiędzy czujnikiem/siłownikiem a terminalem we/wy była zgodna z międzynarodową normą IO-Link, IEC 61131-9. IO-Link pozwala zminimalizować czas przestojów w fabryce, zmaksymalizować przepustowość i zapewnić przejrzystość zarówno w szafie sterowniczej, jak i w terenie. 

Korzyści z IO-Link to między innymi proste, spójne i niedrogie połączenie punkt-punkt, które łączy czujniki i elementy wykonawcze z poziomem sterowania, systematyczne metody diagnostyczne oraz wydajna obsługa danych parametrów na wszystkich poziomach systemu automatyki. Zalet jest jednak znacznie więcej.

Połączenie w zakładzie produkcyjnym dzięki urządzeniom IO-Link, takim jak IO-Link sensor i IO-Link master.
Rysunek 1: Urządzenia IO-Link, takie jak IO-Link sensor i IO-Link master, umożliwiają połączenie w zakładzie produkcyjnym ze sterownikami i bazą danych. Źródło: Omron

Komunikacja IO-Link przynosi wiele korzyści w wielu sektorach. Są to między innymi:

  • Łatwa integracja zaawansowanych czujników
  • Ekonomiczna i wydajna instalacja
  • Bezpieczeństwo i wydajność
  • Mniejsze rozmiary szafy sterowniczej
  • Większa dostępność
  • Mniejsze wymagania dotyczące okablowania i montażu
  • Wykrywanie zakłóceń
  • Zoptymalizowana praca zakładu
  • Wydajna inżynieria i diagnostyka
  • Szybka diagnostyka i monitorowanie przekaźników i napędów

Urządzenia IO-Link znajdują zastosowanie w wielu aplikacjach w różnych sektorach przemysłu, w tym w rolnictwie, produkcji żywności, produkcji maszyn, przemyśle wytwórczym oraz zaawansowanych technologiach, takich jak rozdzielnice elektryczne. Poniżej przedstawiamy wizję liderów branży na temat technologii IO-Link, uzupełnioną o rekomendowane produkty.

OMRON

Inżynierowie i technicy utrzymania ruchu w Przemyśle 4.0 mają do dyspozycji więcej danych pozyskiwanych z hali fabrycznej. Dzięki temu mogą przewidzieć, jak długo czujniki będą zainstalowane w danym środowisku i gdzie konieczne są usprawnienia procesów, aby wydłużyć ich żywotność. IO-Link to technologia, która w tym pomaga. Umożliwia ona użytkownikom gromadzenie danych wyjściowych i monitorowanie ich na przestrzeni czasu.

Oprócz gromadzenia danych o całkowitym czasie pracy, a nawet informacji o temperaturze, użytkownicy mogą wykorzystać IO-Link do identyfikacji dostawcy, nazwy produktu i wersji sprzętu. Korzystając z czujników zbliżeniowych E2E firmy Omron, użytkownicy mogą na bieżąco śledzić stan wielu czujników, co pozwala z wyprzedzeniem określić lokalizację i przyczynę awarii. Więcej o specyfikacji technicznej czujników zbliżeniowych znajduje się tutaj.

Gama produktów firmy Omron stale się poszerza. Oprócz czujników zbliżeniowych E2E w ofercie firmy Omron znajdują się także czujniki fotoelektryczne z obsługą IO-Link (patrz rys. 2) oraz kurtyny świetlne.

 

Rysunek 2: Czujnik fotoelektryczny 4m PNP, Omron Industrial Automation

Siemens

IO-Link to otwarty interfejs, który współpracuje z każdą magistralą Fieldbus lub systemem automatyki. IO-Link Consortium firmy Siemens wspiera tę koncepcję we wszystkich dziedzinach inżynierii sterowania oraz technologii czujników i elementów wykonawczych. Na przykład standard komunikacyjny IO-Link firmy Siemens jest w pełni zintegrowany z TIA. 

Dzięki spójnej interoperacyjności zapewnia on wysoki poziom ochrony inwestycji, nawet w przypadku współpracy z istniejącymi koncepcjami maszyn, umożliwiając dalsze działanie czujników bez interfejsu IO-Link. Interoperacyjność oferuje ponadto szeroki zakres opcji produktowych i zapewnia możliwość rozwoju w przyszłości. Dowiedz się więcej na temat konfiguracji modułów IO-Link w narzędziu TIA Selection Tool firmy Siemens.

Sterowniki Siemens SIMATIC S7-1200 to kompaktowe jednostki centralne ze zintegrowanymi modułami we/wy i komunikacji przemysłowej, które stanowią intuicyjną alternatywę dla kompaktowych rozwiązań automatyki i oferują rozbudowane opcje komunikacji oraz liczne funkcje sieciowe.

Rysunek 3: Przykład sterownika PLC z serii SIMATIC S70-1200, Siemens

Rozproszone systemy we/wy Siemens ET 200 AL są wyposażone w moduły IO-Link, pozwalające na łatwe podłączenie standardowych czujników do dowolnych sterowników PLC lub modułów kontrolerów albo do sieci automatyki. Dzięki temu stanowią idealny system pozyskiwania danych, monitorowania i sterowania w zastosowaniach całkowicie zintegrowanej automatyki.

Rysunek 4: Moduły rozszerzeń, ET 200 AL, SIMATIC, Siemens

WAGO

Najlepsze rozwiązania automatyki WAGO wykorzystują standard IO-Link. IO-link to otwarty standard komunikacyjny, który umożliwia przepływ danych z czujnika do poziomu sterowania. 

Moduły IO-Link Wago są wyposażone w 4-kanałowy Master IO-Link do parowania czujników i elementów wykonawczych w celu łączenia i przesyłania danych do systemów sterowania w postaci bitów, bajtów lub bloków danych na potrzeby danych wejściowych i wyjściowych. 

Rysunek 5: Moduły komunikacyjne WAGO 750

4-kanałowy moduł IO-Link Master 750-657 pozwala również na wysyłanie danych acyklicznych do czujników i elementów wykonawczych z prędkością do 230,4 kBaud, służących do identyfikacji, konfiguracji, parametryzacji i diagnostyki. Projektowanie, instalacja i obsługa projektu jeszcze nigdy nie były tak proste!

WERMA

Jeśli szukasz modułu IO-Link do wież sygnalizacyjnych, sprawdź serię eSIGN firmy Werma. Produkty tej marki oferują przyszłościowe rozwiązania z możliwością adaptacji elektrycznej, kompatybilnością i wzornictwem przemysłowym, łącząc użyteczność z estetyką i wytrzymałością.

Rysunek 6: Wieże sygnalizacyjne serii eSIGN Multicolour IO-Link, WERMA

Moduł IO-Link serii eSIGN przeznaczony do wież sygnalizacyjnych to przyszłość sygnalizacji IoT, który oferuje spójną wymianę danych między nowoczesnymi, jasnymi wieżami sygnalizacyjnymi LED a sterownikami, z niezakłóconą komunikacją punkt-punkt.

FESTO

Festo jest członkiem organizacji branżowych AS-Interface i IO-Link oraz wszystkich światowych organizacji zajmujących się sieciami Fieldbus i Ethernet.

Sterowniki silnika FESTO CMMO-ST IO-Link to sterowniki położenia z otwartą i zamkniętą pętlą, które można łatwo podłączyć za pomocą IO-Link lub I-Port. Pozwalają one na monitorowanie i definiowanie dowolnych zakresów pozycji i momentów obrotowych w ramach specyfikacji linii produkcyjnej każdego systemu automatyki. IO-Link umożliwia bezproblemową komunikację pomiędzy punktami siłowników elektrycznych/osi lub napędów obrotowych z czujnikami i siłownikami, tworząc prawdziwie połączone urządzenia i doskonałe rozwiązanie dla każdego projektu pneumatycznego.

Rysunek 7: CMMO-ST-C5-1-DIOP – sterownik silnika krokowego, Festo

Firma FESTO oferuje także kable kompatybilne z technologią IO-Link, będące ostatnim elementem wyposażenia projektu. Poznaj serię kabli przyłączeniowych NEBU firmy FESTO.

W ofercie Elfy Distrelec dostępne są również unikalne pakiety zawierające przewód przyłączeniowe i czujniki zbliżeniowe FESTO. Zaoszczędź już dziś.

Total
0
Shares
Poprzedni post

Webinar: odkryj innowacyjne narzędzia ręczne Wiha

Następny post

Rola sterowników PLC w przemysłowym internecie rzeczy

Powiązane posty