Procesele și instalațiile de producție devin mai complexe; tot mai multe date sunt înregistrate și conectate. IO-Link este limbajul comun în acest sens. Standardul de comunicare creează transparență de la nivelul senzor-actuator până în cloud.
În calitate de standard recunoscut, IO-Link reprezintă un limbaj comun al tuturor producătorilor, pentru tehnica de automatizare descentralizată. Fie primul pas către digitalizare, un sistem universal de instalare sau un concept IIoT pentru viitor – acesta permite soluții flexibile care pot fi utilizate în întreaga lume.
Cum funcționează
Prin intermediul standardului, senzorii pot fi integrați cu ușurință în utilaje și instalații – inclusiv în ceea ce privește comunicarea bidirecțională. În comparație cu fielbusurile, IO-Link se bazează pe o conexiune directă între master și dispozitiv, astfel eliminând adresarea senzorilor și a actuatorilor.
Pe lângă datele pur legate de procese, precum valoarea distanței sau stadiul de comutare, sunt furnizate inclusiv date cu privire la echipamente și informații despre stare. Funcționalitățile suplimentare simplifică punerea inițială în funcțiune (prin acces de la distanță, fără programare), reparametrizarea, precum și înlocuirea senzorilor și actuatorilor în caz de mentenanță. Transmiterea semnalului IO-Link se realizează în mod digital. Prin urmare, spre deosebire de semnalele analogice, este rezistentă la interferențe, iar instalarea se poate efectua cu cabluri standard, neecranate.
La ce ajută
• Simplu de instalat
Datorită conexiunilor instalate consecvent, senzorii și actuatorii pot fi conectați și înlocuiți în mod universal și flexibil. Acest lucru funcționează fără dispunerea separată a cablurilor analogice. În plus, grație conexiunii directe a sistemului IO-Link, adresarea suplimentară nu mai este necesară.
• Service fără probleme
Cu IO-Link se deschid opțiuni de diagnoză continue până la senzor, respectiv actuator. Astfel pot fi localizate rapid sursele erorilor sau componentele care trebuie înlocuite. Monitorizarea datelor de proces permite mentenanța predictivă (Predictive Maintenance). Dacă este necesară înlocuirea echipamentelor, aceasta se poate realiza fără o nouă parametrizare – toți parametrii sunt salvați în master.
• Configurare rentabilă
IO-Link permite crearea unor concepte standardizate de utilaje și contribuie astfel la reducerea costurilor. În loc să folosiți o gamă largă de senzori și actuatori, este suficient să utilizați puține variante de echipamente configurabile. În schimb, funcționalitățile sunt extinse. La acestea se adaugă o varietate redusă de piese, datorită masterurilor configurabile și huburilor cu porturi multifuncționale.
Plug & Play
Sistemul IO-Link de la Murrelektronik conectează totul și vorbește limba utilajelor. „Volubilitatea” deosebită nu se limitează doar la interiorul instalației. Mai mult decât atât, IO-Link are și o legătură deosebit de bună la sistemele de control de nivel superior și la cloud.
Datorită sistemului complet Plug & Play, inițierea sau tranziția funcționează simplu și fără probleme. Acest lucru este asigurat de dispozitive parametrizate în prealabil, precum huburi, convertoare și lumini. Sistemul este adecvat pentru toate tipurile de semnal – fie digital, analogic sau prin IO-Link – și a fost conceput atât pentru aplicații IIoT, cât și pentru Data Analytics. Standardizarea conceptelor de utilaje este așadar simplificată. Grație experienței îndelungate în domeniul tehnicii de instalare descentralizate, experții de la Murrelektronik dezvoltă concepte care se potrivesc perfect pentru clienți și susțin în mod activ proiectarea și punerea în funcțiune.
Think Local, Act Global
Ștecherul de conectare, codificat L, este executat cu 4 sau 5 poli pentru tensiunea de alimentare, astfel încât să poată fi realizate diferite variante de împământare. Așadar, în cazul variantei cu 4 poli, împământarea poate fi efectuată prin intermediul unei trese, iar în cazul variantei cu 5 poli (4+FE) cu ajutorul conectorului cu ștecher. În plus, modulele dispun de toate autorizațiile locale și aprobările importante. Ceea ce le face să fie instrumentul ideal pentru utilizare globală.
Cu IQ pentru IIoT
În modulele Pro-Master este integrată „Standardized Master Interface” (SMI). Standardul definit în 2019 de comunitatea IO-Link face posibilă parametrizarea nivelului I/O independent de unitatea de comandă și astfel deschide drumul spre automatizarea descentralizată.
În mod concret, modulele Pro-Master sunt adecvate pentru accesul armonizat, pentru toți producătorii, prin protocoale IIoT, cum ar fi OPC UA, JSON REST API și MQTT. Așadar, datele privind parametrii, procesele și diagnozele pot fi folosite independent de protocolul fieldbus utilizat. Acest lucru se realizează independent de sistem, pentru libertate completă și transparența datelor.
Sisteme multifuncționale master
Modulele fieldbus MVK Pro și IMPACT67 Pro, din portofoliul IO-Link de la Murrelektronik, sunt multifuncționale. Acestea dispun de opt porturi master multifuncționale, iar datorită conectoarelor cu ștecher M12, codificate L, pot produce și curenți puternici. În calitate de talente lingvistice versatile, ele folosesc protocoalele ethernet PROFINET, EtherNet/IP și EtherCAT. Datorită interfeței deja integrate, Standardized Master Interface, este posibilă inclusiv folosirea independentă de fieldbus, via OPC UA, MQTT sau JSON REST API.
Astfel, în total, reduce costurile, crește nivelul de productivitate și oferă noi posibilități referitoare la service și mentenanță. Timpii necesari pentru instalare și punere în funcțiune se reduc semnificativ, deoarece portofoliul IO-Link elimină nevoia de panouri de comandă cu cablări complexe și care ocupă mult spațiu. O carcasă din plastic sau metal, cu tipul de protecție IP67, face ca modulele master să fie deosebit de rezistente.
Analiza datelor și diagnoză
Modulele MVK Pro și IMPACT67 Pro oferă, pe lângă datele simple de proces (I/O), și date suplimentare de diagnoză (tensiune, intensitatea curentului și temperatură) pentru respectivele porturi și întregul modul. Anomaliile sunt identificate, iar datorită analizei datelor se pot optimiza procesele în sine. Grație protocoalelor IIoT, acest lucru este posibil chiar și într-un mod standardizat și fără control.
Porturile integrate A/B oferă funcționalități complete: Fie IO-Link, DI, DO, DIO sau o combinație dintre acestea – funcționarea poate fi ușor parametrizată la fiecare pin. Tensiunea de alimentare este comutată automat în funcție de necesitate: alimentarea actuatorilor pentru DO, respectiv alimentarea senzorilor pentru DI. Dispozitivele cu un consum mare de energie sunt deservite direct de modul și fără alimentare transversală – mulțumită alimentării suplimentare cu până la 4 amperi pentru fiecare port.
Șapte elemente pentru sistemul IO-Link
Interacțiunea diferitelor elemente și componente ale sistemului IO-Link de la Murrelektronik este corelată. Astfel, fiecare semnal este transmis cu ușurință și în mod independent de sistem, până în cloud.
1. Master IO-Link
Dispozitivele, huburile și convertoarele analogice IO-Link pot fi conectate la toate cele opt porturi ale masterului IO-Link. Funcția de canal (pinul 2 și pinul 4) poate fi parametrizată liber, în mod individual. Masterurile și huburile IO-Link oferă funcția de autoconfigurare DIO de la Murrelektronik. În acest sens, canalul lucrează simultan ca intrare și ieșire: Pentru o intrare se citesc datele de proces de intrare, iar pentru o ieșire se scriu datele de proces de ieșire.
2. Alimentarea cu curent a IO-Link
Sistemul transferă alimentarea cu curent de la panoul de comandă, în câmp, iar gradul de eficiență atinge astfel până la 93,8 la sută. O interfață integrată IO-Link permite comunicarea completă și transparentă, precum și configurarea de la distanță și monitorizarea. Include: O ieșire M12 de mare putere pentru tensiune de alimentare, codificată L, și două canale integrate, de până la 10 amperi, pentru 24 volți c.c. și monitorizare a circuitului de sarcină (MICO).
3. Lămpi de semnalizare IO-Link
Lămpile de semnalizare transmit stadiile proceselor în cinci culori. O interfață IO-Link integrată permite conectarea simplă cu cablu standard M12. Variantele Plug & Play oferă posibilitatea de punere rapidă în funcțiune și control asupra datelor de proces.
4. Convertor analogic IO-Link
Convertorul transformă orice semnal analogic convențional într-un IO-Link (curent, tensiune, rezistență și temperatură). Transferul fără întreruperi al valorilor de măsurare este asigurat datorită comunicării digitale de date prin intermediul cablului standard M12, neecranat. Variantele Plug & Play, parametrizate în prealabil, sunt adecvate pentru punerea rapidă în funcțiune, iar variantele multifuncționale pentru utilizare flexibilă.
5. Protocoale IIoT
Prin intermediul protocoalelor IIoT OPC UA, JSON REST API și MQTT, masterurile IO-Link și dispozitivele conectate la acestea pot fi parametrizate în mod complet standardizat, independent de fieldbus și implicit între diferite sisteme. Comunicarea fieldbus și IIoT rulează în paralel pe un cablu.
6. Switch-uri ethernet
Switch-urile Fast-Ethernet și Gigabit-Ethernet, cu tipul de protecție IP67, sunt disponibile ca variante cu management și PROFINET cu management, cu server web integrat. Mai mult decât atât, vorbesc un număr inegalabil de limbi: DHCP, SNMP (v1, v2c, v3), RSTP, STP, LLDP, NTP, RMON, SSH (CLI) Syslog, Port Mirroring, VLAN (QoS) și IEEE 802.1q.
7. Huburi IO-Link
Huburile au toți așii în mânecă: IO-Link Class A sau Class B cu separare galvanică – COM3, conform V1.1.3 și Common Profile Identification & Diagnosis (I&D). Sunt disponibile variante I/O M8 și M12, cu până la 16 canale multifuncționale DIO, cu detectare automată a semnalului (intrare sau ieșire) sau parametrizare manuală – până la 2 amperi per ieșire. Variantele Plug & Play, parametrizate în prealabil, sunt optime pentru punerea rapidă în funcțiune, în timp ce variantele multifuncționale, cu interval extins de parametri, sunt ideale pentru utilizare flexibilă.
În calitate de partener nr. 1 pentru dezvoltare și producție de tehnică de automatizare descentralizată, Murrelektronik asigură comunicarea perfectă de la senzor până în cloud. Sistemele IO-Link de la Murrelektronik sunt atât de flexibile precum limbajul în sine. Haideți să vorbim despre asta!