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IO链接:降低成本和提高效率

发布07/30/2020

作者:Emmet Cole,特约编辑

IO链路系统体系结构由一个IO链路主机(中心)组成,可以连接几种不同类型的传感器和执行器。信贷:巴卢夫公司。2009年,发布了一种新的低成本通用I/O通信网络标准,称为“IO链路”。IO-Link有望简化现场总线或工业以太网网络与工厂车间传感器和执行器之间的连接,此后,IO-Link已在广泛的行业中得到应用,包括工厂和过程自动化、生产和包装机械以及材料处理。据监管开放标准的IO-Link联盟称,IO-Link目前拥有1600万个节点,每年以30%左右的速度增长。

然而,IO链接不仅仅是简化连接。它通过改进的机器间通信实现工业4.0型自动化。它还提供了快速全面的数据收集,可用于诊断和预测分析。IO Link支持多种数据类型,包括测量数据、设备配置说明和有关工作条件参数(如温度)的信息。

IO-Link是双向、数字和点对点的。数据在串行通信通道上提供,该通道包括传感器数据,但也可以在同一根电线上提供更多的信息。一个“IO-Link系统”由一个IO-Link主机和一个或多个传感器或驱动器组成。IO-Link系统甚至可以与夹持器等设备一起使用,以改善精细控制并提供额外的诊断。

本质上,IO Link提供了基于现场总线和以太网的传感器的关键功能,如可编程性和诊断功能,但成本要低得多,而且无需将线路板连接到PLC以实现类似功能的所有额外复杂性。

对制造商来说,最终结果是改进了对机器性能、远程监控能力和快速检测过程低效的洞察力——所有这些结合起来支持灵活、智能的自动化系统。

司机
POSITAL-FRABA Inc.首席运营官克里斯蒂安·费尔(Christian Fall)说,简单的布线、简单的安装和诊断功能使IO-Link成为“工业自动化的USB接口”。

IO链路系统可以处理来自多种协议的数据,包括数据通信、机器对机器、现场总线和网络协议。信贷:POSITAL-FRABA公司。“智能传感器,提供诊断信息,通过配置实现灵活性和简化接线,多年来一直是一种趋势。随着物联网成为自动化和运动控制行业不可或缺的一部分,对更多智能传感器的需求正在上升,而IO Link支持了这一趋势。”

Fall补充道,IO Link的典型客户希望节约成本,但他们也希望从简单的数字和模拟接口升级,同时收集和统一额外的数据。

Balluff公司的技术销售专家Shishir Rege表示,IO-Link的状态监控、预测性维护和可追溯特性是推动应用的主要因素,“IO-Link使配置状态监控特性变得更容易、更快。IO-Link允许传感器和设备交流有关其健康状况的广泛信息,从而实现预测分析。IO-Link实现了许多可追溯和资产利用应用,这些应用很受欢迎,特别是在运行小批量生产的包装生产线上。”

近年来,Rege已经看到IO-Link系统被用于运动控制行业,作为模拟振动传感器的替代品,模拟振动传感器提供单轴监测功能,这使得实现多轴监测非常昂贵,您可能需要找到潜在问题的源头。“然而,使用IO-Link,你可以使用一个带有MEMS技术的状态监测传感器,不仅可以监测多轴振动,还可以监测温度、湿度和其他参数,”他说。

Rege补充说,IO-Link使系统更简单、更少的硬件和更低的成本,同时提供了大大增强的数据收集和改进的分析。

用例
有三个主要原因采用IO-Link技术,伊夫de la Broise说,高级软件工程师IntervalZero:当你需要诊断一直到传感器,当你想要重新编程的机器不同的任务,当你想为高精度校准你的机器的应用程序。

“一个很好的例子是高速、高精度的激光机床,它需要校准来进行精密零件加工。当有潜在危险的激光在运行时,机器还需要能够检测出任何错误。在这种情况下,可以使用IO-Link检测机器内部的温度,并相应地校准执行机构。”

posal - fraba的Fell说,IO-Link通常用于大规模的物料处理系统,比如在自动化仓库和机场航站楼中发现的那些。在过去,这些系统经常使用DeviceNet这样的现场总线,甚至在传送带编码器上,与大量使用不同接口和网关的其他传感器和驱动器相结合。他说:“这些系统现在升级为基于以太网的协议,使用IO-Link可以有效地完成传感器/驱动器集成。”

输送机上的导轨也可以使用IO-Link系统。巴鲁夫公司的雷格说,确保导轨调整到合适的间距可能会很棘手,特别是当人们使用手动曲柄使导轨进出时。他说:“在你开始生产之前,没有办法知道它是否被采用了正确的方法。”

IO Link系统允许您通过控制器直接对传感器设置限制,而无需使用手动切换开关,从而允许通过PLC或控制器控制整个生产批次。”这是一个很大的优势,因为我们正在从等式中消除人为错误的可能性,”Rege解释道。

同时,通过IO-Link的RFID技术,可在多个行业(包括制药和食品饮料)以及数控加工和冲压成形等多个应用中实现门禁控制、可追溯性和资产利用。

“这项技术的应用数量没有限制,我相信我们只是在挖掘其潜力的皮毛。IO-Link的功能更强大,我们每天都能看到更多的东西,”Rege说,他补充说,IO-Link不仅是一种节省成本的技术,而且还可以帮助您的系统在工业4.0应用程序中实现未来防护。