Tendances IO-Link

Mondial, indépendant du fabricant et indépendant du bus de terrain : Les exigences et les attentes envers la technologie IO-Link sont élevées, et à l’avenir, elles devraient s’étendre à la normalisation des applications les plus petites et les plus personnalisées. Les fabricants déploient des efforts considérables pour faire de la norme IO-Link une technologie clé pour des concepts de fabrication flexibles, sûrs et intelligents.

L’objectif est d’établir différents profils IO-Link qui offrent des avantages tant aux clients finaux qu’aux intégrateurs de systèmes et aux fabricants d’appareils. Il en résulte pour toutes les parties prenantes une gamme de niveaux d’harmonisation pour les fichiers de description des dispositifs (IODD) destinés au contrôle et au diagnostic des capteurs et actionneurs sur le terrain

Celles-ci peuvent être divisées en trois catégories

• Versions spécifiques au fabricant avec IODD spécifiques
• Profils d’appareils intelligents avec IODD harmonisés
• Profils d’application pour des applications spécifiques avec des IODD communautaires

grâce à cette harmonisation, diverses exigences peuvent être satisfaites pour des appareils IO-Link individuels dans une application spécifique. Cela augmente la sécurité de planification pour les utilisateurs et réduit considérablement les efforts d’intégration. Le consortium IO-Link a décrit la voie vers les profils d’application (AP) dans une feuille de route. Il prévoit la publication de profils d’appareils intelligents (SDP) supplémentaires et des premiers profils d’application dans les années à venir.

Au fil des ans, IO-Link s’est imposé comme un système de communication pour capteurs/actionneurs. Afin de tirer parti des avantages d’IO-Link dans le domaine des technologies de sécurité, IO-Link Safety a été développé. Il offre des avantages tels que la réduction du câblage, la diminution du nombre de cartes d’entrée et de sortie conventionnelles nécessaires et l’utilisation de valeurs de mesure analogiques pour la surveillance des conditions.

Exigences

• connecteurs M12 à 5 broches et outils logiciels uniformes pour intégrer des appareils de différents fabricants
• Un maître FS central pour les appareils avec différentes sorties de signal
• Compatibilité avec les « normes » existantes (par exemple, OSSD)
• Vérification automatique des paramètres enregistrés, de l’authenticité et de la structure des données d’E/S lors du démarrage du port
• Synchronisation des maîtres FS et des dispositifs FS en fonction de la durée des autotests
• Transfert automatique des paramètres lors du remplacement d’appareils FS défectueux

Les appareils sont connectés au maître de sécurité IO-Link (maître FS). Les appareils de différents fabricants peuvent être facilement intégrés via une interface capteur/actionneur uniforme (M12/5 pôles). À l’avenir, un outil logiciel universel sera utilisé pour la mise en service afin de réduire le nombre de passerelles spéciales lors de l’intégration des appareils. En utilisant un maître FS compact, vous n’avez plus besoin d’un grand nombre de cartes d’évaluation (cartes d’entrée et de sortie). Cela réduit le câblage et facilite le traitement des valeurs analogiques. La communication avec le PLC FS s’effectue via le domaine FSCP correspondant.

En mode compatibilité, deux canaux OSSD distincts sont disponibles comme auparavant. Deux modes peuvent être sélectionnés. Ainsi, les capteurs peuvent être configurés via IO-Link pour une installation facile, puis utilisés en mode OSSD pour une signalisation fiable des événements liés à la sécurité.

Afin de garantir un fonctionnement sûr dès le démarrage, les dispositifs FS reçoivent automatiquement l’instruction du maître FS, lors du démarrage du port, de vérifier les paramètres enregistrés, les FSCP, les numéros de port et la structure des données d’E/S. IO-Link retarde la disponibilité opérationnelle des maîtres FS en fonction de la durée de ces autotests afin de compenser le retard de disponibilité qui en résulte pour les appareils FS.

Produits de sécurité alternatifs avec IO-Link d’ifm

Avec AL200S, ifm a lancé son premier produit de sécurité dans l’environnement IO-Link. AL200S est un module E/S de sécurité pour PROFIsafe avec entrées et sorties de sécurité. Il convient au raccordement de contacts mécaniques sûrs et de capteurs OSSD.

L’un des facteurs clés du succès de l’IO-Link réside dans la simplicité du câblage des capteurs et actionneurs intelligents à l’aide de câbles de capteurs standardisés. À l’avenir, même cela pourrait ne plus être nécessaire pour répondre à la demande croissante d’échanges de données rapides et simples entre un nombre toujours plus grand de participants. Dans le domaine de l’automatisation, les normes de communication mobile telles que IO-Link, 5G ou Wifi 6 constituent les éléments fondamentaux de la communication M2M (machine-to-machine) en temps réel. La technologie IO-Link, cofondée par ifm, permet l’accès à distance à différentes valeurs de processus à des fins de diagnostic et de surveillance de l’état, sans aucune perte de conversion et de manière totalement indépendante du contrôleur et du bus de terrain.

IO-Link est désormais sans fil ! Cela réduit l’effort d’installation au minimum. La communication en temps réel garantit des temps de réaction rapides pour une détection immédiate des fluctuations des valeurs de processus. De plus, les composants défectueux peuvent être remplacés en un temps record sans câblage complexe, ce qui évite de longs arrêts de production. De plus, les temps d’arrêt dans les zones où les câbles s’usent généralement rapidement, comme sur les AGV ou les robots, sont exclus.

Applications sans fil

• Automatisation des processus, par exemple à l’aide de robots, de drones ou de véhicules à guidage automatique (haute disponibilité à vitesse de transmission maximale et portée réduite)
• Surveillance non urgente, par exemple du niveau des conteneurs pour une planification intelligente des itinéraires de collecte des déchets (faible volume de données et consommation électrique avec de nombreux participants, ainsi qu’une bonne efficacité énergétique avec une longue portée)
• Diagnostic, réglage des paramètres et visualisation des données process, par exemple pour l’ajustement des paramètres en fonction du matériau à détecter (volume de données élevé avec peu de participants et vitesse de transmission moyenne avec une portée moyenne à faible)

L’objectif est de permettre à jusqu’à cinq fois plus d’appareils IO-Link de communiquer avec un maître par rapport aux connexions par câble standard, avec un temps de cycle inférieur à 5 ms. Concrètement, cela signifie que jusqu’à 40 appareils pourront communiquer avec un maître par radio. Par exemple, avec trois maîtres dans une zone RF, il sera possible de communiquer simultanément avec jusqu’à 120 appareils. Les données cycliques (données process) et les données acycliques (données sur demande) peuvent être transmises. Une portée maximale de 20 m est atteinte entre l’appareil et le maître.

Technologies sans fil alternatives avec IO-Link d’ifm

La clé io-key et l’adaptateur Bluetooth sont les premiers produits d’ifm dans ce domaine. Il est donc déjà possible d’accéder aux valeurs de processus de vos applications sans fil via le réseau mobile GSM ou Bluetooth. Les concepts sans fil sont particulièrement importants dans les applications où le temps et les processus sont critiques, par exemple dans l’automatisation, où de nombreux participants communiquent entre eux pratiquement en temps réel. ifm peut se prévaloir de plus de 50 ans d’expérience dans ce domaine de l’automatisation industrielle.