I takt med at industrien bliver digital, skiller IO-Link sig ud som en løsning, der er både nem at implementere og omkostningseffektiv.
Af Mile Milovanovic, Senior Engineer, SMC German Technical Centre
DECEMBER 2021
IO-Link blev lanceret i 2009 og var en banebrydende teknologi for industrien. Det adskiller sig fra andre løsninger ved at være en allieret til fieldbus og forbinde automatiserings-IO-enheder på en enkel, seriel, og tovejs punkt-til-punkt-forbindelse til signaltransmission og energiforsyning, uanset netværk, feltbusser eller backplane-busser. Som en standardiseret grænseflade baseret på en digital protokol (IEC 61131-9) fungerer IO-Link i de mindste enheder fra enhver producent i hele verden. Den typiske anvendelse af IO-Link er på sensorniveau og kræver standard M12- eller M8-stik og trelederkabler for at gøre sensorer intelligente. IO-Link kan overføre en begrænset mængde procesdata (såsom temperatur, fugtighed, farve osv.) og oversætte dem til faktiske værdier. Smarte sensorer, der anvender IO-Link, kan transmittere aktuelle og nøjagtige aflæsninger uden analog datakonvertering.
IO-Link-systemet består af en IO-Link-enhed (sensor eller aktuator) og en IO-Link-master. Hver IO-Link-enhed er tilsluttet en fysisk port på IO-Link-masteren. IO-Link-masteren fungerer som en konverter eller gateway, der oversætter IO-Link-"meddelelsen" til en feltbusmeddelelse, som kan deles med styresystemet.
SMC´s IO-Link Master Unit
Det er værd at bemærke, at IO-Link ikke kan understøtte alle typer af sensorer eller aktuatorer. Protokollen kan kun overføre op til 32 bytes af procesdata pr. cyklus, hvilket betyder, at den ikke er egnet til at overføre store mængder af data, der genereres af enheder såsom kameraer. Med en typisk cyklustid på omkring 2,3 ms (med COM2 eller 38,4 kbps datahastighed) og 0,4 ms (med COM3 eller 230,4 kbps) er IO-Link hurtigt nok til de fleste fabriksautomatiseringsapplikationer med typiske to-byte procesdata (10 ms eller mere), men det er ikke egnet til højhastighedsapplikationer. Endelig er det vigtigt at nævne, at kabler har afstandsgrænser. Kablet mellem IO-Link-enheden og IO-Link-masteren må højst være 20 m (hvis IO-Link-enheden bruger mindre end 200mA strøm og med et kernetværsnitsareal på 0,35 mm2) for at sikre transmissionshastigheder. Ved højere strømstyrker kræves specielle beregninger for den maksimale kabellængde.
Værdien af IO-Link
Hvis din produktion kræver hyppige omstillinger, eller hvis din drift er følsom over for nedetid, vil det give dig betydelige fordele:
- Nem fjernkonfiguration og -overvågning: Enheds- og sensorparametre kan nemt ændres eksternt efter behov, hvilket sparer værdifuld tid i fremstillingsprocessen. Sensorudgange og statusadvarsler kan overvåges eksternt i realtid for at hjælpe dig med hurtigt at identificere og løse problemer, før de forårsager nedetid. I så fald kan sensoren udskiftes uden at konfigurere den.
- Synlighed af alt udstyr: Smarte sensorer udstyret med IO-Link kan kommunikere deres egen status via IO-Link masteren til PLC'en.
- Omkostningsbesparelser: Ud over at spare tid reducerer IO-Link også de samlede systemomkostninger. Sensorerne er kun afhængige af IO-Link-kommunikationsgrænsefladen, som er meget mere omkostningseffektiv. IO-Link kræver ingen speciel eller kompliceret ledningsføring. IO-Link eliminerer også behovet for analoge kort, hvilket også er vigtigt for miniaturisering.
- Leverandøruafhængighed: IO-Link er en leverandøruafhængig teknologi.
- Fleksibel: implementering af IO-Link behøver ikke at være en alt-eller-intet-tilgang. Det kan bygges gradvist - alt efter tid og budgetter tillader det.
Da IO-Link kan integreres i stort set alle feltbus- eller automationssystemer, hvor sensorer og/eller aktuatorer anvendes, er det ideelt til fabriks- og logistikautomatiseringsapplikationer. For eksempel samlebåndsautomatisering, hvor det kan forenkle produktskift og muliggøre hurtig installation eller emballering, hvor det kan validere maskinprocesser.
Ved at bruge SMC's IO-Link-produkter kan du forbedre produktiviteten og reducere omkostningerne, da det giver dynamiske produktionsprocesser og fører til den smarte fleksibilitet, som industrien søger. Derudover kan det hjælpe dig med at satse på den løbende forbedring af din virksomheds industrielle vedligeholdelsesstrategi.
