Trendi IO-Linka

Globalno, neodvisno od proizvajalca in neodvisno od vodila: Zahteve in pričakovanja glede tehnologije IO-Link so visoka, v prihodnosti pa naj bi se razširila na standardizacijo tudi najmanjših in najbolj prilagojenih uporab. Proizvajalci si ustrezno prizadevajo, da bi standard IO-Link postal ključna tehnologija za prilagodljive, varne in pametne proizvodne koncepte.

Cilj je vzpostaviti različne profile IO-Link, ki prinašajo prednosti tako končnim strankam, sistemskim integratorjem kot tudi proizvajalcem naprav. Rezultat za vse zainteresirane strani je vrsta ravni usklajenosti datotek z opisi naprav (IODD) za nadzor in diagnostiko senzorjev in aktuatorjev na terenu.

Razdelimo jih lahko v tri razrede:

• Različice za posamezne proizvajalce s posebnimi IODD
• Profili pametnih naprav z usklajenimi IODD
• Uporabniški profili za posebne uporabe z IODD skupnosti

S to uskladitvijo je mogoče izpolniti različne zahteve za posamezne naprave IO-Link v določeni uporabi. S tem se poveča gotovost načrtovanja za uporabnike in znatno zmanjša napor pri integraciji. Konzorcij IO-Link je pot do aplikacijskih profilov (AP) opisal v časovnem načrtu. V prihodnjih letih bo predvidoma objavil dodatne profile pametnih naprav (SDP) in prve profile aplikacij.

V zadnjih letih se je IO-Link uveljavil kot komunikacijski sistem za senzorje/aktuatorje. Za prednosti, ki jih nudi IO-Linka na področju varnostne tehnologije, je bil razvit sistem IO-Link Safety, ki nudi prednosti, kot so manj ožičenja, manjša potreba po tradicionalnih vhodnih in izhodnih karticah in uporaba analognih izmerjenih vrednosti za spremljanje stanja.

Zahteve

• 5-polni spojniki M12 in enotna orodja programske opreme za vključitev naprav različnih proizvajalcev
• Centralni FS master za naprave z različnimi izhodnimi signali
• Združljivost z obstoječimi »standardi« (npr. OSSD)
• Samodejno preverjanje shranjenih parametrov, avtentičnost in struktura V/I podatkov med zagonom vrat
• Časovna usklajenost FS masterjev in naprav FS skladno s trajanjem samopreizkusov
• Samodejni prenos parametrov pri zamenjavi okvarjenih naprav FS

Naprave so povezane z varnostnimi IO-Link masterji (FS master). Naprave različnih proizvajalcev je mogoče preprosto vključiti v enotni vmesnik senzorja/aktuatorja (M12/5-polni). V prihodnosti se bo univerzalno orodje programske opreme uporabljalo za pripravljanje, da se zmanjša število posebnih prehodov pri vključevanju naprav. Z uporabo kompaktnega FS masterja ne boste več potrebovali velikega števila ocenjevalnih kartic (vhodne in izhodne kartice). S tem boste zmanjšali ožičenje in omogočili preprosto obdelavo analognih vrednosti. Komunikacija s krmilnikom FS PLC se izvede prek zadevne domene FSCP.

V združljivostnem načinu sta kot prej na voljo ločena kanala OSSD. Izbrati je mogoče dva načina. Tako je mogoče senzorje konfigurirati prek IO-Linka za preprosto namestitev, nato pa jih upravljati v načinu OSSD za zanesljivo sporočanje dogodkov, povezanih z varnostjo.

Za zagotavljanje varnega delovanja takoj po zagonu FS master samodejno izda navodila napravam FS med zagonom vrat, da preverijo shranjene parametre, FSCP-je, številke vrat in zgradbo V/I podatkov. IO-Link zakasni pripravljenost za delovanje FS masterjev na podlagi trajanja teh samopreizkusov, da nadomesti posledično zakasnjeno pripravljenost naprav FS.

Alternativni varnostni izdelki z IO-Linkom družbe ifm

Z AL200S je podjetje ifm uvedlo prvi varnostni izdelek v okolju IO-Link. AL200S je varni VI modul za PROFIsafe z varnimi vhodi in izhodi. Primeren je za povezavo varnih mehanskih kontaktov in senzorjev OSSD.

Eden od glavnih dejavnikov pri uspehu IO-Linka je preprosto ožičenje pametnih senzorjev in aktuatorjev z uporabo standardnih kablov za senzorje. V prihodnosti morda tudi to ne bo več potrebno, da bi zadostili vse večjemu povpraševanju po hitri in enostavni izmenjavi podatkov med vse večjim številom udeležencev. Na področju avtomatizacije mobilni komunikacijski standardi, npr. IO-Link, 5G ali Wifi 6, tvorijo gradbene bloke za komunikacijo M2M (stroj s strojem) v dejanskem času. Tehnologija IO-Linka, katere soustanovitelj je družba ifm, omogoča oddaljen dostop do različnih procesnih vrednosti za diagnostiko in spremljanje stanja brez kakršnih koli izgub med pretvorbo ter je povsem neodvisna od krmilnika in vodila fieldbus.

IO-Link je zdaj brezžičen! S tem se povsem zmanjša napor pri namestitvi. Komunikacija v dejanskem času zagotavlja hitre odzivne čase za takojšnje zaznavanje nihanja procesnih vrednosti. Poleg tega je mogoče zamenjati okvarjene komponente v najkrajšem času brez obsežnega ožičenja in s tem preprečiti dolge zaustavitve proizvodnje. Dodatno so izključene zaustavitve v območjih, v katerih se kabli običajno hitro obrabijo, npr. v samovozečih vozilih ali robotih.

Brezžične aplikacije

• Avtomatizacija procesov, npr. pri robotih, dronih ali samovozečih vozilih (visoka razpoložljivost pri največji hitrosti prenosa in zmanjšanem razponu)
• Brezčasno kritično spremljanje, npr. nivojev v vsebnikih, za pametno načrtovanje poti za pobiranje odpadkov (male količine podatkov in poraba toka z veliko udeleženci in dobra energijska učinkovitost z dolgim dometom)
• Diagnostika, nastavljanje parametrov in vizualizacija procesnih podatkov, npr. za prilagoditev parametrov v skladu z materialom, ki bo zaznan (velike količine podatkov z malo udeleženci in srednja hitrost prenosa s srednjim do kratkim dometom)

Cilj je komunikacija petkratne količine naprav z IO-Linkom z masterjem v primerjavi s standardnimi kabelskimi povezavami – s ciklom pod 5 ms. V praksi to pomeni, da bo lahko do 40 naprav komuniciralo z enim masterjem prek radia. Na primer, s tremi masterji v enem RF območju bo sočasno mogoča komunikacija z do 120 napravami. Prenašajo se lahko ciklični (procesni podatki) in aciklični podatki (podatki na zahtevo). Doseg med napravo in glavno napravo je do 20 m.

Alternativne brezžične tehnologija z IO-Linkom družbe ifm

io-key in adapter Bluetooth sta prva izdelka družbe ifm v tej smeri. Tako je že mogoče brezžično dostopati do procesnih vrednosti vaših aplikacij prek mobilnega omrežja GSM ali Bluetootha. Brezžični koncepti so posebej pomembni v procesih in brezčasnih kritičnih vrstah uporabe, npr. pri avtomatizaciji, kjer veliko udeležencev navidezno medsebojno komunicira v dejanskem času. Družba ifm se lahko pohvali z več kot 50 leti izkušenj na tem področju avtomatizacije tovarn.