- IO-Link faydaları
- Sisteme genel bakış
- Son gelişmeler
IO-Link Trendleri
IO-Link, bu yenilikçi teknolojiyi sürekli olarak geliştirmek için çalışan, lider sensör, aktüatör ve kontrol üreticileri tarafından geliştirilmiştir. Bu üreticiler, sahada kullanıma uygunluğun sürmesi için endüstrideki kilit trendlere odaklanmaktadır.
İçerik
Profil
Profil fonksiyon blokları aracılığıyla PLC, farklı üreticilere ait IO-Link cihazlarının proses değerlerine herhangi bir zamanda çevrimiçi olarak erişebilir, çünkü veriler, sensörde saklanan "İletişim Spesifikasyonu" ve profil parametreleri sayesinde standartlaştırılmış bir yöntemle sunulur. Farklı sensör çözünürlükleri de benzer formda PLC'ye sunulur.
Bu standartlaştırılmış sistem özellikleri sayesinde proses, kimlik ve teşhis verilerine cihazdan bağımsız olarak eşbiçimli bir şekilde erişilebilir. Bunun sonucunda, kontrol programına entegrasyon çok daha kolay ve hızlıdır.
IO-Link kullanılarak, farklı cihazların teşhis verileri, konfigürasyonları ve fonksiyonları standart hale getirilebilir ve tek tip bir şekilde kullanılabilir hale getirilebilir. Bu verilere erişmek için PLC'de tek tip bloklar kullanılacaktır. Parametre ayarından proses değerinin değerlendirilmesine kadar kullanıcı açısından karmaşıklık büyük ölçüde azaltılmıştır.
Ayrıca inovasyonu sağlamak için üreticiye özel teşhis, eklenti ve fonksiyonlar uygulamak mümkündür. Bununla birlikte, bu standart dışı kullanımın sonucu, farklı üreticilerin cihazlarının artık karşılaştırılabilir ve evrensel olarak uygulanabilir olmamasıdır.
IO-Link Safety (Emniyet)
IO-Link, yıllar içerisinde bir sensör/aktüatör iletişim sistemi olarak yerleşmiştir. Güvenlik teknolojisi alanında IO-Link'ten yararlanmak için, IO-Link Safety geliştirilmiştir; daha az kablolama, daha az geleneksel giriş ve çıkış kartları gerekmesi ve durum izleme için analog ölçülen değerlerin kullanımı gibi avantajlar sunar.
Gereklilikler
- Farklı üreticilerin cihazlarını entegre etmek için 5 kutuplu M12 konektörler ve tek tip yazılım araçları
- Farklı sinyal çıkışlarına sahip olan cihazlar için merkezi FS Master
- Mevcut "standartlarla" uyumluluk (ör. OSSD)
- Saklanan parametrelerin, orijinalliğin ve I/O veri yapısının port başlatma sırasında otomatik denetimi
- Kendi kendine testlerin süresine göre FS master ve FS cihazlarının zamanlaması
- Arızalı FS cihazlarını değiştirirken otomatik parametre aktarımı
Cihazlar, IO-Link Safety mastera (FS Master) bağlanır. Farklı üreticilerin cihazları, tek tip bir sensör / aktüatör arayüzü (M12 / 5 kutuplu) aracılığıyla kolayca entegre edilebilir. Gelecekte, cihazları entegre ederken özel ağ geçitlerinin sayısını azaltmak amacıyla devreye alma için evrensel bir yazılım aracı kullanılacaktır. Bir kompakt FS master kullandığınızda çok sayıda değerlendirme kartına (giriş ve çıkış kartları) artık ihtiyacınız kalmaz. Bu, kablolamayı azaltır ve analog değeri işlemeyi kolaylaştırır. FS PLC ile iletişim, ilgili FSCP alanı üzerinden gerçekleşir.
Uyumluluk modunda, iki ayrı OSSD kanalı daha önce olduğu gibi mevcuttur. İki mod seçilebilir. Bu sayede, sensörler kolay kurulum için IO-Link aracılığıyla yapılandırılabilir ve ardından güvenlikle ilgili olaylarda güvenli sinyal verme için OSSD modunda çalıştırılabilir.
Başlatmanın hemen sonrasında güvenli işletimi sağlamak amacıyla, saklanan parametreleri, FSCP'leri, port numaraları ve I/O veri yapısını kontrol etmek için FS cihazlarına, port başlatma sırasında FS Master tarafından otomatik olarak talimat verilir. IO-Link, FS cihazlarının ortaya çıkan gecikmiş hazırlığını telafi etmek için bu otomatik testlerin süresine bağlı olarak FS ana cihazlarının çalışmaya hazır olmasını geciktirir.
ifm'nin IO-Link'li Alternatif Güvenlik Ürünleri
AL200S ile ifm, IO-Link ortamındaki ilk güvenlik ürününü başlattı. AL200S, PROFIsafe için güvenli giriş ve çıkışları bulunan bir güvenli GÇ modülüdür. Güvenli mekanik kontakların ve OSSD sensörlerin bağlanması için uygundur.
Entegrasyon / Açık İttifak 4.0
IO-Link verilerinin ağ geçitleri aracılığıyla sorunsuz entegrasyonunu sağlamak için, örn. PROFINET veya EtherNet/IP gibi endüstriyel haberleşme veri yollarında, IO-Link ve daha yüksek seviyeli protokoller ve sistemler arasındaki alış veriş formatı tanımlanmış ve daha da standart hale getirilmiştir. Bu, BT sistemlerine bağlantı sağlamak için OPC UA veya JSON gibi önemli değişim formatlarını içerir. Bu amaçla lider üreticiler, "Açık Endüstri 4.0 İttifakı" içerisinde birlikte çalışarak, farklı üreticilerin ürünleri arasında kullanım kolaylığını ve uyumluluğu sağlamak için ilerlemeyi etkin bir şekilde yönlendiriyor.
En düşük IO-Link alan seviyesinden BT dünyasının bulut tabanlı hizmetlerine kadar tek tip, standartlaştırılmış veri tutarlılığı talep eden IO-Link topluluğu tarafından tanımlanan spesifikasyonları, JSON tabanlı bir alış veriş formatıyla sonuçlanmıştır. Bu, REST arayüzü olarak bir API tanımını ve MQTT üzerinden veri aktarımını kapsar. Veri haritalama, sistem davranışı ve anlamsal tanımları içerir.
BT dünyasına sorunsuz veri aktarımı için, JSON (Java Script Object Notation), tüm sistem sınırlarında kullanılabilen oldukça modern bir alış veriş formatı olarak ortaya çıkmıştır. Anlama ilişkin ek spesifikasyonlar sayesinde verilerin kolay yorumlanması sağlanmıştır. Bu, IO-Link seviyesinin MES/ERP sistemlerine, bulut tabanlı hizmetlere ve genel olarak klasik PLC otomasyonunun dışındaki uygulamalara "Y yolu" aracılığıyla sorunsuz şekilde bağlanmasını sağlar.
'Endüstriyel Nesnelerin İnternetinde (IIoT) kurulumlar ve makineler birbirleri ile temasa geçerler. Bulut ortamında, her makine sanal fabrikadaki sanal ikizi ile temsil edilir. Kendi kontrol sistemleri sebebiyle aynı dili kullanmasalar bile, sanal fabrika ile bağlantıyı sağlıyoruz. Hedef, verilerden bilgi toplamaktır. Verimli kullanım için, makinenin durumu, gerekli olan bakımlar, üretkenliği artırma potansiyelleri, enerji tasarrufu sağlayacak seçenekler ve çok daha fazlası hakkında ayrıntı sağlarlar.
IO-Link Kablosuz
IO-Link'in başarısındaki kilit faktörlerden biri, akıllı sensörlerin ve aktüatörlerin standart sensör kabloları kullanılarak kolayca kablolanmasıdır. Gelecekte artan sayıda katılımcı arasında hızlı ve basit veri alışverişine olan giderek artan talebi karşılamak için, bunu gelecekte kullanmak bile olanaklı olabilecektir. Otomasyon alanında, IO-Link, 5G veya Wifi 6 gibi mobil iletişim standartları, gerçek zamanlı M2M (makineden-makineye) iletişim için yapıtaşlarıdır. ifm'nin de kurucularından biri olduğu IO-Link teknolojisi, herhangi bir dönüştürme kaybı olmadan ve tamamen kontrolörden ve endüstriyel haberleşmeden bağımsız olarak teşhis ve durum denetimi amacıyla farklı proses değerlerine uzaktan erişilmesini sağlar.
IO-Link artık kablosuz! Bu, kurulum zorluklarını en aza indirir. Gerçek zamanlı iletişim, proses değeri dalgalanmalarını hemen algılamak için hızlı reaksiyon zamanlarını garanti eder. Ayrıca, arızalı bileşenler kapsamlı kablolama olmadan en kısa sürede değiştirilebilir, böylece uzun üretim duruş süreleri önlenir. Ayrıca, kabloların genellikle hızla yıprandığı, otomatik yönlendirmeli araçlardaki veya robotlardaki arıza süresi ortadan kalkar.
Uygulamalar
- Robotlar, “drone” lar ve otomatik yönlendirmeli araçlarla proseslerin otomasyonu (maksimum iletim hızında ve azalmış menzilde yüksek kullanılabilirlik)
- Zaman-kritik olmayan izleme, örneğin atık toplama yollarının akıllı planlanması için konteyner dolum seviyelerinin izlenmesi (birçok katılımcıyla düşük veri hacmi ve akım tüketiminin yanı sıra uzun menzilde iyi enerji verimliliği)
- Teşhis, parametre ayarı ve proses verisinin görselleştirilmesi, örn. algılanacak malzeme ile uyumlu olarak parametre ayarı (az katılımcıyla yüksek veri hacmi ve orta ila kısa menzilli orta iletim hızı)
Hedef, standart kablo bağlantılarıyla karşılaştırıldığında beş kata kadar daha fazla IO-Link cihazının, 5 milisaniye'nin altında bir çevrim süresinde, bir master ile iletişim kurmasıdır. Pratikte bunun anlamı, 40'a kadar cihazın telsiz aracılığıyla tek bir master ile iletişim kurabilecek olmasıdır. Örneğin, tek bir Radyo Frekansı (RF) alanı içerisinde üç master varsa, 120'ye kadar cihazla iletişim aynı anda mümkün olur. Hem periyodik (proses verileri) ve hem de aperiyodik veriler (istek üzerine veriler) iletilebilir. Cihaz ile master arasında 20 metreye kadar bir menzile ulaşılır.
ifm'nin IO-Link'i ile Alternatif Kablosuz Teknolojiler
io-key ve Bluetooth adaptörü, ifm’nin bu yöndeki ilk ürünleridir. Böylece, uygulamalarınızın işlem değerlerine kablosuz olarak GSM mobil ağı veya Bluetooth üzerinden erişmek zaten mümkün. Kablosuz anlayış, proses ve zaman açısından kritik uygulamalarda özellikle önemlidir, örn. birçok katılımcının birbirleriyle neredeyse gerçek zamanlı olarak iletişim kurduğu otomasyonda. ifm, fabrika otomasyonunun bu alanında 50 yılı aşkın deneyime sahiptir.