IO-Link: O Que É e as 5 Principais Vantagens

27 de fevereiro de 2017

O IO-Link oferece vantagens para muitos setores, incluindo o automotivo.
IO Link with Registered Trademark

Resumo: O IO-Link recebeu uma atenção cada vez maior, mas há muitos equívocos sobre o que ele é e seu impacto em aplicações industriais.  Este artigo explica o que é o IO-Link (o que não é) e as vantagens que o IO-Link oferece para uma grande variedade de aplicações.  

O que é o IO-Link?

IO-Link (IEC61131-9) é um protocolo de comunicação serial de padrão aberto que permite a troca bidirecional de dados de sensores e dispositivos que suportam o IO-Link e estão conectados a um mestre.  O IO-Link mestre pode transmitir esses dados através de várias redes, fieldbus ou barramentos de dados, tornando os dados acessíveis para ação imediata ou análise de longo prazo através de um sistema de informação industrial (CLP, IHM etc.).  Cada sensor IO-Link possui um arquivo IODD (IO Device Description, Descrição de Arquivo de Entrada e Saída) que descreve o dispositivo e seus recursos IO-Link.

Deve-se notar que o IO-Link não é outro fieldbus – mas sim um protocolo de comunicação ponto a ponto entre um sistema de entrada e saída compatível e um dispositivo de campo.  Como o IO-Link é um padrão aberto, os dispositivos podem ser integrados em praticamente qualquer fieldbus ou sistema de automação.  

5 Vantagens do IO-Link

Existem muitas vantagens de um sistema IO-Link, incluindo fiação padronizada e reduzida, maior disponibilidade de dados, configuração e monitoramento remotos, substituição simples de dispositivos e diagnósticos avançados.

Juntos, esses recursos resultam em:

  • Custos globais reduzidos
  • Aumento da eficiência de processo
  • Maior disponibilidade da máquina

Os benefícios do IO-Link são especialmente significativos em aplicações que experimentam mudanças frequentes e são severamente afetadas por um tempo de inatividade prolongado e/ou não planejado.  

Continue lendo para saber mais sobre como o IO-Link pode beneficiar sua empresa.

Ou para obter informações sobre o produto, veja a lista completa de produtos Banner com IO-Link

Diagrama de visão geral do sistema IO-Link

1. Fiação Padronizada e Reduzida

Um benefício essencial do IO-Link para muitas indústrias é que o IO-Link não requer nenhuma fiação especial ou complicada. Em vez disso, os dispositivos IO-Link podem ser conectados usando os mesmos cabos de 3 fios não blindados padronizados de baixo custo como entradas e saídas digitais convencionais – o que ajuda a manter a fiação simples.  Além disso, o IO-Link também elimina a necessidade de sensores analógicos e reduz a variedade de conjuntos de cabos necessários para os sensores, o que economiza custos de inventário.  O IO-Link também suporta uma configuração mestre-escravo com pontos de conexão passivos, o que reduz ainda mais os requisitos de fiação. 

2. Maior Disponibilidade de Dados

A disponibilidade de dados é uma poderosa vantagem do IO-Link que tem implicações de longo alcance.  O acesso aos dados no nível do sensor ajuda a assegurar o bom funcionamento dos componentes do sistema, agiliza a substituição de dispositivos e permite otimizar os horários de manutenção das máquinas – tudo isso diminui custos e reduz o risco de tempo de inatividade das máquinas.

Existem três principais tipos de dados disponibilizados através da comunicação IO-Link, que são categorizados como dados cíclicos (dados transmitidos automaticamente de forma regular) ou dados acíclicos (dados transmitidos conforme necessário ou mediante solicitação).

  • Dados de processo referem-se às informações que o dispositivo lê e transmite ao mestre – como a leitura de distância em um sensor de medição a laser.  Os dados de processo também podem referir-se a informações que são transmitidas para o dispositivo a partir do mestre (como mensagens enviadas para um torre de luz indicando quais segmentos de cores devem ser iluminados).  Os dados de processo são transmitidos ciclicamente em uma estrutura de dados definida.  Além disso, os dados de status de valor – que indicam se os dados de processo são ou não válidos – são transmitidos juntamente com os dados de processo. 
  • Dados de serviçotambém chamados de dados de dispositivoreferem-se a informações sobre o próprio sensor, tais como valores de parâmetros, números de modelo e de série, descrições de dispositivos etc.  Os dados de serviço podem ser gravados no dispositivo ou lidos do dispositivo de forma acíclica.
  • Dados de evento referem-se a notificações como mensagens de erro ou avisos de manutenção (por exemplo, superaquecimento de dispositivos, lentes sujas) que são transmitidos aciclicamente do dispositivo IO-Link para o mestre sempre que ocorrer um evento.

Esta riqueza de dados valiosos disponibilizados através do IO-Link é parte integrante das iniciativas da Internet Industrial das Coisas (Industrial Internet of Things, IIoT) e da Indústria 4.0.  

3. Configuração e Monitoramento Remotos

Com o IO-Link, os usuários podem ler e alterar os parâmetros de dispositivos através do software do sistema de controle, permitindo a configuração e o comissionamento rápidos que economizam tempo e recursos.  Além disso, o IO-Link permite que os operadores mudem dinamicamente os parâmetros de sensores do sistema de controle conforme necessário – como no caso de troca de produtos – o que reduz o tempo de inatividade e permite que as máquinas acomodem maior diversidade de produtos.  Isso é especialmente importante em aplicações de bens de consumo embalados (CPG), onde a demanda por variedade em embalagens está aumentando continuamente.   

Além disso, a capacidade de monitorar as saídas de sensores, receber alertas de status em tempo real e ajustar configurações de praticamente qualquer lugar permite aos usuários identificar e resolver problemas que surjam no nível do sensor em tempo hábil.  Isso também significa que os usuários podem tomar decisões baseadas em dados em tempo real dos próprios componentes da máquina, o que pode reduzir o custoso tempo de inatividade e melhorar a eficiência geral.  

4. Substituição Simples de Dispositivos

Além da capacidade de ajustar remotamente as configurações do sensor, o recurso de armazenamento de dados do IO-Link também permite a reposição automatizada de parâmetros em caso de substituição de dispositivos (essa funcionalidade também é conhecida como Substituição Automática de Dispositivo ou ADR, Auto-Device Replacement).  Os usuários podem importar os valores dos parâmetros do sensor existentes para um sensor substituto para realizar uma substituição perfeita, fazendo o novo dispositivo a funcionar o mais rápido possível.    

5. Diagnóstico Ampliado

O IO-Link fornece aos usuários visibilidade de erros e status sobre as condições de cada dispositivo. Isso significa que os usuários podem ver não apenas o que o sensor está fazendo, mas também o quão bem ele está funcionando – uma visão valiosa da eficiência de uma máquina.  Além disso, o diagnóstico ampliado permite que os usuários identifiquem facilmente quando um sensor está com defeito e vejam o diagnóstico do problema sem interromper a linha ou a máquina. 

A combinação de dados históricos e em tempo real disponibilizados através de um sistema IO-Link não só reduz os esforços de resolução de problemas quando eles surgem, mas também permite a otimização dos cronogramas de manutenção da máquina, reduzindo custos e aumentando a eficiência no longo prazo.    

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