Οι τάσεις για το IO-Link

IO-Link Safety

Με την πάροδο των ετών, το IO-Link καθιερώθηκε ως σύστημα επικοινωνίας αισθητήρων/ενεργοποιητών. Για να προκύψουν οφέλη από το IO-Link στον τομέα της τεχνολογίας ασφάλειας αναπτύχθηκε το IO-Link Safety, το οποίο προσφέρει πλεονεκτήματα όπως μειωμένη καλωδίωση, ανάγκη για λιγότερες συμβατικές κάρτες εισόδου και εξόδου και χρήση αναλογικών μετρούμενων τιμών για την επιτήρηση της κατάστασης.

Προϋποθέσεις

• 5-πολικά βύσματα M12 και πανομοιότυπα εργαλεία λογισμικού για την ενσωμάτωση συσκευών διαφόρων κατασκευαστών
• Μία κεντρική κύρια μονάδα FS για συσκευές με διαφορετικές εξόδους σήματος
• Συμβατότητα με τα υπάρχοντα «πρότυπα» (π.χ. OSSD)
• Αυτόματος έλεγχος των αποθηκευμένων παραμέτρων, της γνησιότητας και της δομής δεδομένων εισόδου/εξόδου κατά την εκκίνηση της θύρας
• Χρονισμός των κύριων μονάδων FS και των συσκευών FS σύμφωνα με τη διάρκεια των αυτοελέγχων
• Αυτόματη μεταφορά παραμέτρων κατά την αντικατάσταση ελαττωματικών συσκευών FS

Οι συσκευές είναι συνδεδεμένες στην κύρια μονάδα ασφαλείας IO-Link (κύρια μονάδα FS). Μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν συσκευές από διαφορετικούς κατασκευαστές μέσω μιας πανομοιότυπης διεπαφής αισθητήρα/ενεργοποιητή (M12/5-πολικό). Στο μέλλον θα χρησιμοποιείται ένα καθολικό εργαλείο λογισμικού για τη θέση σε λειτουργία, για να μειώνεται ο αριθμός των ειδικών πυλών κατά την ενσωμάτωση συσκευών. Χρησιμοποιώντας μία συμπαγή κύρια μονάδα FS, δεν απαιτείται πλέον μεγάλος αριθμός καρτών αξιολόγησης (κάρτες εισόδου και εξόδου). Αυτό μειώνει την καλωδίωση και επιτρέπει την εύκολη επεξεργασία αναλογικών τιμών. Η επικοινωνία με το FS PLC πραγματοποιείται μέσω του σχετικού τομέα FSCP.

Στη λειτουργία συμβατότητας είναι διαθέσιμα δύο ξεχωριστά κανάλια OSSD, όπως πριν. Μπορούν να επιλεγούν δύο τρόποι λειτουργίας. Έτσι, οι αισθητήρες μπορούν να διαμορφωθούν μέσω IO-Link για εύκολη εγκατάσταση και στη συνέχεια να λειτουργήσουν με τον τρόπο λειτουργίας OSSD για αξιόπιστη σηματοδότηση των συμβάντων που σχετίζονται με την ασφάλεια.

Για να διασφαλίζεται η ασφαλής λειτουργία αμέσως μετά την εκκίνηση, οι συσκευές FS λαμβάνουν αυτόματα εντολή από την κύρια μονάδα FS κατά την εκκίνηση της θύρας να ελέγχουν τις αποθηκευμένες παραμέτρους, τα FSCP, τους αριθμούς των θυρών και τη δομή των δεδομένων εισόδου/εξόδου. Το IO-Link καθυστερεί την ετοιμότητα για λειτουργία των κύριων μονάδων FS με βάση τη διάρκεια αυτών των αυτοελέγχων, για να αντισταθμίζει την προκύπτουσα καθυστερημένη ετοιμότητα των συσκευών FS.

Με το AL200S, η ifm παρουσίασε το πρώτο της προϊόν ασφάλειας στο περιβάλλον IO-Link. Το AL200S είναι μία ασφαλής μονάδα εισόδου/εξόδου για το PROFIsafe με ασφαλείς εισόδους και εξόδους. Είναι κατάλληλο για τη σύνδεση ασφαλών μηχανικών επαφών και αισθητήρων OSSD.

Ασύρματο IO-Link

Ένας από τους βασικούς παράγοντες για την επιτυχία του IO-Link είναι η εύκολη καλωδίωση έξυπνων αισθητήρων και ενεργοποιητών που χρησιμοποιούν τυποποιημένα καλώδια αισθητήρων. Θα είναι επίσης δυνατό να παραβλεφθεί αυτό στο μέλλον, για να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση για γρήγορη και απλή ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ ενός αυξανόμενου αριθμού συμμετεχόντων. Στον τομέα του αυτοματισμού, τα πρότυπα κινητών επικοινωνιών όπως το IO-Link, το 5G ή το Wifi 6 αποτελούν τα δομικά στοιχεία για την επικοινωνία M2M (από μηχανή με μηχανή) σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνολογία IO-Link, η οποία δημιουργήθηκε με τη συνεργασία της ifm, επιτρέπει την απομακρυσμένη πρόσβαση σε διάφορες τιμές διεργασίας για τη διάγνωση και την επιτήρηση κατάστασης χωρίς απώλειες μετατροπής και εντελώς ανεξάρτητα από τον ελεγκτή και τον δίαυλο πεδίου.

Το IO-Link είναι πλέον ασύρματο! Αυτό μειώνει στο ελάχιστο τις εργασίες εγκατάστασης. Η επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο εγγυάται γρήγορους χρόνους αντίδρασης για άμεσο εντοπισμό των διακυμάνσεων της τιμής διεργασίας. Επιπλέον, τα ελαττωματικά εξαρτήματα μπορούν να αντικαθίστανται στον συντομότερο χρόνο χωρίς εκτεταμένη καλωδίωση, αποφεύγοντας έτσι τους μεγάλους χρόνους διακοπής λειτουργίας στην παραγωγή. Εκτός αυτού, αποκλείονται οι χρόνοι διακοπής λειτουργίας σε περιοχές όπου τα καλώδια συνήθως φθείρονται γρήγορα, όπως σε αυτοματοποιημένα καθοδηγούμενα οχήματα ή σε ρομπότ.

Εφαρμογές

• Αυτοματισμός διαδικασιών, π.χ. με ρομπότ, drones ή αυτοματοποιημένα καθοδηγούμενα οχήματα (υψηλή διαθεσιμότητα στη μέγιστη ταχύτητα μετάδοσης και μειωμένη εμβέλεια)
  
• Επιτήρηση μη κρίσιμη χρονικά, π.χ. στα επίπεδα εμπορευματοκιβωτίων για έξυπνο σχεδιασμό των διαδρομών συλλογής απορριμμάτων (μικρός όγκος δεδομένων και τρέχουσα κατανάλωση με πολλούς συμμετέχοντες καθώς και καλή ενεργειακή απόδοση με μεγάλη εμβέλεια)
  
• Διάγνωση, παραμετροποίηση και οπτικοποίηση των δεδομένων διεργασίας, π.χ. για προσαρμογή των παραμέτρων σύμφωνα με το προς ανίχνευση υλικό (μεγάλος όγκος δεδομένων με λίγους συμμετέχοντες και μέση ταχύτητα μετάδοσης με μέτρια έως μικρή εμβέλεια)

Ο στόχος είναι να επικοινωνούν έως και πέντε φορές περισσότερες συσκευές IO-Link με μία κύρια μονάδα σε σύγκριση με τις τυπικές συνδέσεις καλωδίων - σε χρόνο κύκλου μικρότερο από 5 ms. Πρακτικά, αυτό σημαίνει ότι έως και 40 συσκευές θα μπορούν να επικοινωνούν ασύρματα με μία κύρια μονάδα. Για παράδειγμα, με τρεις κύριες μονάδες σε μία περιοχή ραδιοσυχνοτήτων θα είναι δυνατή η ταυτόχρονη επικοινωνία με έως και 120 συσκευές. Μπορούν να μεταδίδονται κυκλικά δεδομένα (δεδομένα διεργασίας), καθώς και ακυκλικά δεδομένα (δεδομένα κατόπιν αιτήματος). Μεταξύ της συσκευής και της κύριας μονάδας επιτυγχάνεται εμβέλεια έως και 20 m.

Το io-key και ο προσαρμογέας Bluetooth είναι τα πρώτα προϊόντα της ifm προς αυτήν την κατεύθυνση. Έτσι, είναι ήδη δυνατή η ασύρματη πρόσβαση στις τιμές διεργασίας των εφαρμογών σας μέσω δικτύου κινητής τηλεφωνίας GSM ή Bluetooth. Οι έννοιες της ασύρματης σύνδεσης είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε χρονικά κρίσιμες διαδικασίες και εφαρμογές, π.χ. στον αυτοματισμό, όπου πολλοί συμμετέχοντες επικοινωνούν μεταξύ τους εικονικά σε πραγματικό χρόνο. Η ifm μπορεί να ανατρέξει σε πάνω από 50 χρόνια εμπειρίας σε αυτόν τον τομέα του αυτοματισμού εργοστασίων.