You probably do not come from: Hungary.  If necessary, change to: United States
  1. Főoldal
  2. IO-Link előnyök
  3. Rendszeráttekintés
  4. Trendek

Trendek az IO-Link terén

Az IO-Linket az érzékelők, aktuátorok és vezérléstechnika vezető gyártói közösen fejlesztették ki, és folyamatosan dolgoznak ezen innovatív technológia továbbfejlesztésén. A fókusz a fontos ipari trendeken van, hogy mindig reagálni tudjanak a jelentkező igényekre.

Profile

IO-Link Safety

Integration / Open Industry 4.0 Alliance

IO-Link Wireless

Profile

A PLC bármikor hozzáférhet online úton a profilspecifikus funkcióblokkokon keresztül a különböző gyártók különböző IO-Link készülékei folyamatértékeihez, mivel a „kommunikációs specifikáció” és az érzékelőben elmentett profilparaméterek alapján ezek az adatok egységes formában állnak rendelkezésre. A különböző érzékelők esetlegesen eltérő felbontásai is azonosan jelennek meg a vezérlésben.

Az egységesített rendszertulajdonságok révén készüléktől függetlenül érhetők el az azonosítási és a diagnosztikai adatok. Ezáltal a felhasználó számára is lényegesen egyszerűbb és gyorsabb is az integráció a vezérlés programjába.

A különböző készülékek diagnosztikai adatai, konfigurációi és funkciói az IO-Link segítségével szabványosíthatók és egységesen bocsáthatók rendelkezésre. Az ezen adatokhoz való hozzáféréshez egységes modulok kerülnek alkalmazásra a vezérlésben. A felhasználó számára ezzel a paraméterezéstől kezdve egészen a folyamatértékek kiértékeléséig csökken a szükséges ráfordítás.

Ezen kívül - ha szükséges - gyártóspecifikus diagnosztika, bővítmények és funkciók is implementálhatók az innovációk elősegítéséhez. Ez ugyanakkor azt eredményezi, hogy a különböző gyártók eszközei többé nem használhatók univerzálisan, mind a standard alkalmazás esetén.

IO-Link Safety

Az IO-Link az évek során érzékelő-/aktuátor-kommunikációs rendszerként terjedt el. Ahhoz, hogy a biztonságtechnika területén is profitálhasson az IO-Link nyújtotta előnyökből, pl. a kevesebb huzalozás, a hagyományos be- és kimeneti kártyák alacsonyabb száma, valamint az állapotellenőrzés analóg mérési értékei lekérdezése vonatkozásában, Önt is várja az IO-Link Safety.

Követelmények

  • 5-pólusú M12 dugaszoló csatlakozó és egységes szoftveres eszközök a különböző gyártók eltérő eszközeinek bekötéséhez
  • Központi FS-master különböző jelkimenetekkel rendelkező készülékekhez
  • Kompatibilitás a jelenlegi szabványokkal (pl. OSSD)
  • A mentett paraméterek, az autenticitás és az I/O adatstruktúra automatikus ellenőrzése a port bekapcsolásakor
  • Az FS-masterek és az FS-eszközök időbeli összehangolása, az önteszt időtartamának megfelelően
  • Paraméterek automatikus átvétele a meghibásodott FS-eszközök cseréjekor

Az eszközök az IO-Link Safety Masterhez (FS-master) csatlakoznak. Az egységes érzékelő-aktuátor interfész (M12/5-pólusú) révén a különböző gyártók eszközei egyszerűen beköthetők. Az üzembe helyezéshez a jövőben egy univerzális szoftveres eszköz kerül alkalmazásra, hogy csökkenthető legyen a speciális gateway-ek száma az eszközök csatlakoztatásakor. Egy kompakt FS-master használata révén többé nincs szükség a számos kiértékelő kártyára (be- és kimeneti kártyák). Ezáltal csökkennek a huzalozási költségek és egyszerűbbé válik az analóg értékek feldolgozása. A kommunikáció az FS-PLC-vel a mindenkori FSCP-doménen keresztül zajlik.

Kompatibilitási módban a megszokott két OSSD-csatorna áll rendelkezésre. Különböző módok közül lehet választani. Így egy érzékelő az IO-Linken keresztül paraméterezhető az egyszerű üzembe helyezéshez, majd OSSD-módban üzemeltethető a biztonság szempontjából releváns események megbízható jelzésére.

Ahhoz, hogy garantálható legyen közvetlenül a bekapcsolás után a biztonságos üzem, az FS-eszközök a port aktiválódása során automatikusan parancsot kapnak az FS-mastertől, hogy ellenőrizzék a mentett paramétereket, FSCP-ket, port-számokat és az I/O-adatstruktúrát. Az IO-Link késlelteti az FS-master készenléti készültségét ezen önteszt időtartamának megfelelően, hogy kompenzálja az FS-eszközök késleltetett készenléti állapotát.

Alternatív biztonsági eszközök az ifm-től IO-Linkkel

Az AL200S révén az ifm már közzétette a piacon első IO-Linkes biztonsági megoldását. Ez egy biztonságos IO-modul a PROFIsafe-hez, biztonságos be- és kimenetekkel. Alkalmas biztonságos mechanikus érintkezők és OSSD-érzékelők csatlakoztatására.

Integráció / Open Alliance 4.0

Ahhoz, hogy gateway-ek segítségével megvalósítható legyen az IO-Link adatok kifogástalan integrációja pl. terepi buszokba, mint a PROFINET vagy EtherNet/IP, az IO-Link és a többi protokoll között csereformátumok kerülnek definiálásra és további szabványosításra. Ide tartozik számos fontos csereformátum, pl. az OPC UA vagy a JSON, melyek lehetővé teszik a csatlakoztatást az IT-rendszerekhez. E célból a vezető gyártók az „Open Industry 4.0 Alliance” keretében együttműködnek, hogy minél hatékonyabban segítsék elő a haladást, így a különböző gyártók termékei egymással kompatibilisek és egyszerűen kezelhetők.

Az IO-Link Community által definiált specifikációk az egységesen szabványosított adatátjárhatóság céljából a legalsó IO-Link terepi szinttől egészen a felhőalapú IT-szolgáltatásokig egy JSON-alapú csereformátumot hoztak létre. Ez magába foglalja mind egy API és egy REST-interfész definícióját, mind pedig az MQTT-n keresztül való adatátvitelt. Ezen kívül tartalmazza az adatmapping-et, a rendszerviselkedést és a szemantikai definíciókat.

Az IT-világba való problémamentes adatátvitel céljából a JSON (Java Script Object Notation) mára mint egyszerű és rendszerek felett álló csereformátumként terjedt el. A szemantika további meghatározása révén az adatok egyszerű interpretálhatósága is lehetővé válik. Ez lehetővé teszi az IO-Link szint problémamentes csatlakoztatását a MES/ERP rendszerekhez, a felhőalapú szolgáltatásokhoz vagy általában az ún. „Y-úton” keresztül történő klasszikus PLC-automatizáláson kívül eső alkalmazásokhoz.

A „dolgok ipari internetében” (IIoT) a berendezések és gépek kapcsolatba lépnek egymással. A felhőben jelen lévő virtuális üzemben minden gépet annak digitális ikerpárja képviselhet. Még ha ezek a saját vezérlőrendszerek révén nem is ugyanazon nyelvet beszélik, mi helyreállítjuk a kapcsolatot a virtuális üzemmel. A cél az, hogy az adatokból információkat nyerjünk. Ezek hatékonyan felhasználható tájékoztatást adnak a gépek állapotáról, a karbantartási igényről, a termelékenység növelési potenciáljáról, az energiamegtakarítási lehetőségekről és sok másról.

IO-Link Wireless

Az IO-Link sikerének lényeges tényezői közé tartozik az intelligens érzékelők és aktuátorok egyszerű huzalozása. Jelenleg mindez szabványos érzékelőkábeleken keresztül valósul meg. A jövőben még erre sem lesz szükség, hogy teljesüljön az egyre több résztvevő közti gyors és egyszerű adatátvitel iránti igény. Az automatizálás területén a mobiltelefonos hálózati szabványok, pl. az IO-Link, az 5G vagy a WiFi 6 képezik a valós idejű M2M (géptől gépig) kommunikáció alapját. Az IO-Link technológia, melynek alapításában az ifm is részt vett, lehetővé teszi különböző folyamatértékek távoli hozzáférés útján és átalakítási veszteségek nélkül lekérdezését diagnosztika és állapotellenőrzés céljából - mégpedig teljesen függetlenül a vezérléstől és a terepi busztól.

Az IO-Link mostantól drót nélkül is elérhető! Ezzel minimálisra csökken a telepítési költség. A valós idejű kommunikáció gyors reakcióidőket garantál, hogy a folyamatérték-ingadozások azonnal detektálhatók legyenek. A meghibásodott komponensek cseréje is a lehető legrövidebb időn belül, bonyolult huzalozások nélkül elvégezhető a hosszú termelésleállások megelőzése érdekében. Ezen kívül kizárhatók a leállások azon területeken, ahol a kábelek általában gyorsan kopnak, pl. automata anyagmozgató eszközök (AGV) vagy robotok esetén.

Felhasználási területek

  • Folyamatok automatizálása pl. robotok, drónok vagy automata anyagmozgató eszközök segítségével (magas szintű rendelkezésre állás maximális átviteli sebesség és csökkentett hatótávolság mellett).
  • Pl. egy tartály töltésszintjének nem időkritikus felügyelete szemétszállító kocsik intelligens útvonaltervezéséhez (kis adatmennyiség és áramfogyasztás nagy számú résztvevő mellett és jó energiahatékonyság nagy hatótávolság mellett).
  • Folyamatadatok diagnosztikája, paraméterezése és megjelenítése pl. az érzékelendő anyagnak megfelelően a paraméterek hangolásához (nagy adatmennyiség kevés résztvevő mellett és közepes átviteli sebesség közepestől kicsiig terjedő hatótávolság mellett).

A cél az, hogy a szabványos huzalozással szemben mintegy 5x annyi IO-Link készülék tudjon kommunikálni egy masterrel, mégpedig 5 ms alatti ciklusidő mellett. Konkrétan: a jövőben egy master akár 40 eszközzel lesz képes rádiós kapcsolaton keresztül kommunikálni. Ha pl. három master található egy rádiós cellában, akkor akár 120 eszköz is összekapcsolható egymással a cellában. Lehetőség nyílik mind ciklikus (folyamatadatok), mind pedig aciklikus (on-request-adatok) átvitelére. Ennek során akár 20 m hatótávolság is elérhető az eszköz és a master között.

Alternatív drótnélküli technológiák az ifm-től IO-Linkkel

Az ifm az io-key és a Bluetooth-adapter termékekkel jelent meg a piacon először ebben az irányban. GSM-mobilkapcsolat vagy Bluetooth-csatlakozás segítségével már ma is drót nélkül hozzáférhet alkalmazásainak folyamatértékeihez. A drótnélküli megoldások elsősorban folyamat- és időkritikus alkalmazásokban terjedtek el, mint pl. az automatizálásban, ahol sok résztvevő kommunikál egymással szinte valós időben. Az ifm több, mint 50 éves tapasztalattal rendelkezik a gyárautomatizálás területén.