Tendencias de IO-Link

Global, independiente del fabricante y del bus de campo: Los requisitos y expectativas para la tecnología IO-Link son elevados, y en el futuro se espera que se extiendan hasta la estandarización incluso de las aplicaciones más pequeñas y personalizadas. Los fabricantes están realizando grandes esfuerzos para convertir el estándar IO-Link en una tecnología clave para conceptos de fabricación flexibles, seguros e inteligentes.

El objetivo es establecer diferentes perfiles IO-Link que ofrezcan ventajas tanto a los clientes finales como a los integradores de sistemas y a los fabricantes de dispositivos. El resultado para todas las partes interesadas es una gama de niveles de armonización para los archivos de descripción de dispositivos (IODD) destinados al control y diagnóstico de sensores y actuadores en el campo.

Estos se pueden dividir en tres clases:​

• Versiones específicas del fabricante con IODD específicos.
• Perfiles de dispositivos inteligentes con IODD armonizados
• Perfiles de aplicación para aplicaciones específicas con IODD comunitarios.

Gracias a esta armonización, se pueden cumplir diversos requisitos para dispositivos IO-Link individuales en una aplicación específica. Esto aumenta la certeza de planificación para los usuarios y reduce significativamente el esfuerzo de integración. El Consorcio IO-Link ha descrito el camino hacia los perfiles de aplicación (AP) en una hoja de ruta. Prevé la publicación de perfiles de dispositivos inteligentes (SDP) adicionales y los primeros perfiles de aplicación en los próximos años.

A lo largo de los años, IO-Link se ha consolidado como un sistema de comunicación para sensores y actuadores. Para aprovechar las ventajas de IO-Link en el ámbito de la tecnología de seguridad, se desarrolló IO-Link Safety, que ofrece ventajas tales como una reducción del cableado, una menor necesidad de tarjetas de entrada y salida convencionales y el uso de valores de medición analógicos para la supervisión del estado.

Requisitos

• Conectores M12 de 5 polos y herramientas de software uniformes para integrar dispositivos de diferentes fabricantes.
• Un maestro FS central para dispositivos con diferentes salidas de señal.
• Compatibilidad con los «estándares» existentes (por ejemplo, OSSD).
• Comprobación automática de los parámetros almacenados, la autenticidad y la estructura de datos de E/S durante el arranque del puerto.
• Sincronización de los controladores FS y los dispositivos FS según la duración de las autopruebas.
• Transferencia automática de parámetros al sustituir dispositivos FS defectuosos.

Los dispositivos están conectados al maestro de seguridad IO-Link (maestro FS). Los dispositivos de diferentes fabricantes se pueden integrar fácilmente a través de una interfaz uniforme de sensores/actuadores (M12/5 polos). En el futuro, se utilizará una herramienta de software universal para la puesta en servicio con el fin de reducir el número de pasarelas especiales al integrar dispositivos. Al utilizar un maestro FS compacto, ya no es necesario disponer de un gran número de tarjetas de evaluación (tarjetas de entrada y salida). Esto reduce el cableado y facilita el procesamiento de valores analógicos. La comunicación con el PLC FS se realiza a través del dominio FSCP correspondiente.

En el modo de compatibilidad, hay dos canales OSSD independientes disponibles, como antes. Se pueden seleccionar dos modos. De este modo, los sensores se pueden configurar a través de IO-Link para facilitar su instalación y, a continuación, funcionar en modo OSSD para una señalización fiable de los eventos relevantes para la seguridad.

Para garantizar un funcionamiento seguro inmediatamente después del arranque, el maestro FS instruye automáticamente a los dispositivos FS durante el arranque del puerto para que comprueben los parámetros almacenados, los FSCP, los números de puerto y la estructura de datos de E/S. IO-Link retrasa la disponibilidad operativa de los maestros FS en función de la duración de estas autocomprobaciones para compensar el retraso resultante en la disponibilidad de los dispositivos FS.

Productos de seguridad alternativos con IO-Link de ifm

Con el AL200S, ifm ha lanzado su primer producto de seguridad en el entorno IO-Link. AL200S es un módulo IO seguro para PROFIsafe con entradas y salidas seguras. Es adecuado para la conexión de contactos mecánicos seguros y sensores OSSD.

Uno de los factores clave del éxito de IO-Link es la facilidad de cableado de sensores y actuadores inteligentes mediante cables de sensor estandarizados. En el futuro, es posible que ni siquiera esto sea necesario para satisfacer la creciente demanda de un intercambio de datos rápido y sin complicaciones entre un número cada vez mayor de participantes. En el campo de la automatización, los estándares de comunicaciones móviles como IO-Link, 5G o Wifi 6 constituyen los pilares fundamentales para la comunicación M2M (máquina a máquina) en tiempo real. La tecnología IO-Link, cofundada por ifm, permite el acceso remoto a diferentes valores de proceso para el diagnóstico y la supervisión del estado sin pérdidas de conversión y de forma totalmente independiente del controlador y del bus de campo.

¡IO-Link ahora es inalámbrico! Esto reduce al mínimo el esfuerzo de instalación. La comunicación en tiempo real garantiza tiempos de reacción rápidos para la detección inmediata de fluctuaciones en los valores del proceso. Además, los componentes defectuosos pueden sustituirse en muy poco tiempo sin necesidad de realizar un cableado extenso, lo que evita largas paradas en la producción. Además, se excluyen los tiempos de inactividad en áreas donde los cables suelen desgastarse rápidamente, como en los AGV o los robots.

Aplicaciones inalámbricas

• Automatización de procesos, por ejemplo, mediante robots, drones o AGV (alta disponibilidad a la máxima velocidad de transmisión y alcance reducido).
• Monitorización no urgente, por ejemplo, de los niveles de los contenedores para planificar de forma inteligente las rutas de recogida de residuos (bajo volumen de datos y consumo actual con muchos participantes, así como buena eficiencia energética con largo alcance).
• Diagnóstico, configuración de parámetros y visualización de datos de proceso, por ejemplo, para el ajuste de parámetros en función del material que se va a detectar (gran volumen de datos con pocos participantes y velocidad de transmisión media con un alcance medio a pequeño).

El objetivo es que hasta cinco veces más dispositivos IO-Link se comuniquen con un maestro en comparación con las conexiones de cable estándar, con un tiempo de ciclo inferior a 5 ms. En términos prácticos, esto significa que hasta 40 dispositivos podrán comunicarse con un maestro a través de radio. Por ejemplo, con tres maestros dentro de un área de RF, será posible comunicarse con hasta 120 dispositivos al mismo tiempo. Se pueden transmitir tanto datos cíclicos (datos de proceso) como datos acíclicos (datos bajo demanda). Se alcanza un alcance de hasta 20 m entre el dispositivo y el maestro.

Tecnologías inalámbricas alternativas con IO-Link de ifm

El io-key y el adaptador Bluetooth son los primeros productos de ifm en esta dirección. Por lo tanto, ya es posible acceder a los valores de proceso de tus aplicaciones de forma inalámbrica a través de la red móvil GSM o Bluetooth. Los conceptos inalámbricos son especialmente importantes en aplicaciones críticas en cuanto a procesos y tiempo, por ejemplo, en la automatización, donde muchos participantes se comunican entre sí prácticamente en tiempo real. ifm cuenta con más de 50 años de experiencia en este campo de la automatización industrial.