Dodano: 2024-07-04

IO-Link – innowacyjna technologia dla systemów automatyki

Dostęp do niezbędnych danych, ułatwiona diagnostyka, prosta instalacja i konfiguracja to tylko niektóre zalety IO-Link – nowoczesnego standardu komunikacyjnego w automatyce przemysłowej.
Z jakich elementów się składa, jak działa i w jaki sposób wspiera firmy produkcyjne na drodze do Przemysłu 4.0?
Przeczytaj i poznaj korzyści z zastosowania IO-Link.

Automatyzacja procesów produkcyjnych to już nie opcja, na którą mogą zdecydować się bardziej postępowe zakłady przemysłowe.
Obecnie to konieczność dla wszystkich firm, które chcą zachować konkurencyjność i utrzymać się na rynku. Jednak aby spełniać swoje funkcje i przyczyniać się do poprawy efektywności, systemy automatyki muszą działać sprawnie i niezawodnie, a ich elementy powinny być łatwe do instalacji i konfiguracji. Naprzeciw tym potrzebom wychodzi technologia IO-Link, która został opracowana, aby uprościć
i usprawnić komunikację pomiędzy urządzeniami sterującymi a urządzeniami wykonawczymi i sensorami.

IO-Link TELEMECANIQUE SESORS DYNAMOTION iolink

IO-Link pozwala uprościć komunikację pomiędzy urządzeniami sterującymi a wykonawczymi

Czym jest IO-Link?

IO-Link to międzynarodowy, otwarty standard (IEC 61131-9) cyfrowej komunikacji przemysłowej. Oparty jest na połączeniach punkt-punkt, umożliwiających łatwą komunikację miedzy urządzeniami. Może występować w wersji przewodowej lub bezprzewodowej.

Używany jest do tworzenia połączeń pomiędzy urządzeniami sterującymi, takimi jak sterowniki PLC czy komputery przemysłowe, a inteligentnymi sensorami i urządzeniami wykonawczymi – mogą to być np. zawory, moduły IO, głowice RFID.

Opracowany został przez wiodących producentów czujników, aktuatorów i sterowników, w celu znormalizowania i uproszczenia systemów automatyki. Komunikacja poprzez IO-Link umożliwia wyeliminowanie wielu kabli sygnałowych, a  jeden typ urządzenia wystarcza do obsługi wielu innych urządzeń, pochodzących od różnych producentów.

Architektura systemu – główne komponenty

System IO-Link składa się z następujących elementów:

IO-Link Master – to centralny element systemu, który jest sercem całej instalacji. Pełni on rolę bramki pomiędzy urządzeniem sterującym, a urządzeniami wykonawczymi. Odpowiada za komunikację z czujnikami i aktuatorami oraz przesyła dane do nadrzędnych systemów sterowania, takich jak sterowniki PLC.

IO-Link Device – to czujniki, aktuatory lub inne elementy wykonawcze, połączone bezpośrednio z IO-Link Master. Każde z tych urządzeń posiada wbudowany mikroprocesor i interfejs IO-Link, za pomocą którego komunikuje się z IO-Link Master.

Przewody – urządzenia połączone są z Masterem za pomocą standardowych, niekodowanych trzy- lub pięciożyłowych przewodów, o maksymalnej długości do 20 metrów.

IO-Link TELEMECANIQUE SESORS DYNAMOTION architektura systemu iolink

Architektura IOLink na przykładzie produktów Telemecanique

Jak działa IO-Link?

IO-Link Master inicjuje połączenie i konfiguruje Device zgodnie z wymaganiami danej aplikacji. Taka konfiguracja może być przeprowadzona zdalnie, dzięki czemu można łatwo wprowadzać zmiany i aktualizacje.

Po skonfigurowaniu, IO-Link Master i IO-Link Device wymieniają między sobą dane w czasie rzeczywistym. Obsługiwane mogą być zarówno dane procesowe, takie jak np.  wartości pomiarowe, jak i dane serwisowe związane np. z diagnostyką czy identyfikacją urządzenia.

IO-Link umożliwia ciągłą diagnostykę i bieżące monitorowanie stanu urządzeń, co pozwala na wczesne wykrywanie problemów, a możliwość szybkiej wymiany urządzeń (przez automatyczne wgrywanie parametrów dla zamiennika) zmniejsza ryzyko przestojów.

Zastosowania IO-Link

Zastosowania IO-Link są szerokie. Standard sprawdza się zarówno w przypadku prostych konfiguracji czujników i elementów wykonawczych, jak i przy złożonych systemach automatyzacji.

Może być stosowany w różnych branżach, wspomagając takie zadania jak precyzyjne sterowanie produkcją, monitorowanie jakości, kontrola procesów, diagnostyka maszyn czy zapewnienie bezpieczeństwa.

Przykładowo, poprzez integrację inteligentnych sieci czujników, które dostarczają szczegółowych danych operacyjnych do scentralizowanych systemów sterowania, IO-Link umożliwia realizowanie złożonych strategii monitorowania i kontroli.

Dodatkowo, dzięki połączeniu z chmurą, IO-Link może pomóc w wykorzystaniu zaawansowanych narzędzi analitycznych i uczenia maszynowego do wyciągania praktycznych wniosków z danych operacyjnych, co umożliwia wprowadzanie usprawnień i innowacji.

Podstawowe korzyści z IO-Link

Zastosowanie IO-Link może przynieść szereg korzyści firmom produkcyjnym, stosującym systemy automatyki przemysłowej. Do najważniejszych zalet należą:

  • Zdalna konfiguracja – IO-Link daje możliwość zdalnej konfiguracji parametrów oraz monitorowania urządzeń. Pozwala to na skrócenie czasu ich uruchomienia i szybkie wprowadzanie zmian, jest też dużym ułatwieniem w trudnodostępnych miejscach.

 

  • Zaawansowana diagnostyka – IO-Link oferuje zaawansowane funkcje diagnostyczne, które pozwalają na ciągłe monitorowanie stanu urządzeń. Dzięki temu możliwe jest szybkie wykrywanie i diagnozowanie usterek, które ułatwia sprawne planowanie konserwacji, a w efekcie pozwala zminimalizować przestoje i zwiększać niezawodność systemu.

 

  • Prosta instalacja – IO-Link wykorzystuje standardowe, trójżyłowe kable, co upraszcza instalację i obniża koszty. Dodatkowym plusem jest możliwość zapisania parametrów i ich automatyczne przesyłanie, dzięki czemu przy wymianie urządzenia nie ma konieczności ponownej konfiguracji i można szybko uruchomić system.

 

  • Rzetelne dane – IO-Link umożliwia wymianę danych procesowych i serwisowych w czasie rzeczywistym oraz wpływa na mniejszą ilość błędów konwersji analogowo-cyfrowych. Zwiększa to precyzję pomiarów i pozwala na precyzyjne sterowanie i monitorowanie procesów, co z kolei przekłada się na lepszą jakość produkcji i większą efektywność operacyjną.

 

  • Skalowalność i elastyczność – IO-Link jest skalowalnym rozwiązaniem, które może być stosowane zarówno w małych, jak i dużych systemach automatyki. Pozwala łatwo integrować urządzenia różnych producentów, co zwiększa elastyczność i możliwości rozbudowy systemu.

 

IO-Link TELEMECANIQUE SESORS DYNAMOTION architektura systemu iolink

IO-Link pozwala na znaczne uproszczenie aplikacji, m.in. poprzez zmniejszenie ilości okablowania w stosunku do standardowych rozwiązań.

IO-Link a Przemysł 4.0

IO-Link to istotna technologia Przemysłu 4.0, która może być znaczącym wsparciem dla zakładów produkcyjnych na ścieżce cyfrowej transformacji i dążenia do fabryki przyszłości, wpływając na takie aspekty jak:

Zwiększona dokładność i dostępność danych

Rzetelne i aktualne dane to podstawa do optymalnego zarządzania produkcją. Dzięki całkowicie cyfrowej komunikacji IO-Link pozwala wyeliminować błędy związane ze skalowaniem sygnałów analogowych i zakłóceniami. W efekcie możliwe jest dokładniejsze zbieranie danych, monitorowanie procesów w czasie rzeczywistym i szybsze diagnozowanie potencjalnych problemów, co przyczynia się do optymalizacji wydajności maszyn.

Zmniejszenie kosztów operacyjnych

Nowoczesna fabryka to fabryka, która rozsądnie gospodaruje swoimi zasobami, wybierając skuteczne, a zarazem ekonomiczne rozwiązania. Zastosowanie IO-Link może prowadzić do oszczędności dzięki redukcji potrzeby stosowania kart wejść analogowych oraz zmniejszeniu skomplikowania i wielkości szaf sterowniczych. Koszty materiałów dodatkowo obniża możliwość zastosowania standardowych, nieekranowanych kabli.

Poprawa czasu pracy maszyn

Zachowanie ciągłości pracy maszyn i linii produkcyjnych to ważny element wydajnej produkcji. Możliwości diagnostyczne, jakie zapewnia IO-Link, umożliwiają predykcyjną konserwację – czujniki mogą dostarczać alerty i aktualizacje statusu w czasie rzeczywistym, umożliwiając reagowanie na problemy zanim jeszcze spowodują one poważne przestoje. Ponadto funkcja Automatycznej Wymiany Urządzeń (ADR) umożliwia szybkie skonfigurowanie nowych urządzeń, minimalizując czas przestoju podczas wymiany.

Duża elastyczność

Dynamiczne zmiany na światowych rynkach wymuszają na producentach z wielu branż ciągłe zmiany. IO-Link wspiera elastyczne systemy produkcyjne, umożliwiając sprawne dostosowywanie parametrów do bieżących potrzeb, co jest dużym ułatwieniem szczególnie tam, gdzie mamy do czynienia z częstymi przezbrojeniami.

Integracja i interoperacyjność

IO-Link pozwala na integrację z istniejącymi sieciami przemysłowymi, takimi jak Ethernet, PROFINET i Modbus, tworząc jednolitą platformę komunikacyjną dla różnych urządzeń i systemów. Ta kompatybilność umożliwia modernizację starszych systemów bez konieczności gruntownej przebudowy, co ułatwia stopniowe i ekonomiczne przejście do Przemysłu 4.0.

IO-Link w produktach Telemecanique

Technologia IO-Link została zastosowana w czujnikach Telemecanique Sensors, których dystrybutorem jest DYNAMOTION. Znacznie ułatwia to ich instalację i konfigurację, zapewnia płynne działanie, a w razie potrzeby sprawną wymianę.

Dodatkowo dzięki IO-Link całe systemy automatyzacji mogą być znacznie prostsze. Przykładowo, w przypadku czujników kolorów standardowo konieczny jest oddzielny czujnik do wykrycia każdego koloru. Wykorzystując IO-Link można skonfigurować wybrane kolory w ramach jednego czujnika, dzięki czemu można zastosować ich mniej.

IO-Link TELEMECANIQUE SESORS DYNAMOTION iolink

Technologia IO-Link w produktach Telemecanique umożliwia zastosowanie mniejszej ilości czujników

Podsumowując

IO-Link to innowacyjny standard komunikacyjny, który dzięki swojej prostocie, elastyczności i zaawansowanym funkcjom diagnostycznym przyczynia się do zwiększenia efektywności operacyjnej, poprawy jakości produkcji i redukcji kosztów. To technologia na miarę Przemysłu 4.0, która zapewnia firmom ogromny potencjał do dalszego rozwoju.

Sprawdź ofertę produktów Telemecanique Sensors na naszym sklepie online!

Szeroką oferta czujników przemysłowych firmy Telemecanique Sensors dostępną na naszym sklepie online.
Zachęcamy również do kontaktu mailowego na adres info@dynamotion.pl!

Autor

JDL_m

Jakub Długosiewicz

Absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej na kierunku Elektrotechnika. Inżynier ds. Wsparcia Technicznego w DYNAMOTION. Zajmuje się wsparciem klienta w zakresie doborów czujników i safety pod aplikacje, programowaniem PLC i HMI oraz robotyką.