Présentation d'IO-Link et de ses 5 principaux avantages

27 février 2017

IO-Link offre de multiples avantages à de nombreux secteurs de l'industrie, dont celui de l'automobile.
IO Link with Registered Trademark

Résumé : IO-Link a fait beaucoup parler de lui ces derniers temps mais il circule encore de nombreuses idées fausses à son sujet ainsi que sur son impact sur les applications industrielles.Cet article explique ce qu'est IO-Link (et ce qu'il n'est pas) et les avantages qu'il offre dans un large éventail d'applications.  

Qu'est-ce qu'IO-Link ?

IO-Link (IEC61131-9) est un protocole de communication série ouvert qui permet un échange de données bidirectionnel entre des capteurs et dispositifs prenant en charge IO-Link et connectés à un dispositif maître.  Le dispositif IO-Link maître peut transmettre ces données via divers réseaux, bus de terrain ou bus de fond de panier, de sorte que les données sont accessibles (pour une action immédiate ou des analyses à long terme) via un système d'information industriel (API, IHM, etc.)  Chaque capteur IO-Link possède un fichier IODD (IO Device Description) qui décrit le dispositif et ses fonctionnalités IO-Link.

Il convient de noter qu'IO-Link n'est pas un autre bus de terrain —mais plutôt un protocole de communication point à point entre un système d'E/S compatible et un dispositif de terrain. Dans la mesure où IO-Link est une norme ouverte, les dispositifs peuvent être intégrés dans la vaste majorité des systèmes d'automatisation et de bus de terrain.  

5 avantages d'IO-Link

L'utilisation d'un système IO-Link offre de nombreux avantages, dont un câblage standardisé et réduit, une disponibilité des données plus élevée, la configuration et la surveillance à distance, le remplacement simplifié de dispositifs et un système de diagnostic avancé.

Ensemble, ces atouts se traduisent par :

  • une réduction globale des coûts ;
  • des processus plus efficaces ;
  • Une disponibilité accrue des machines.

L'utilisation d'IO-Link est tout particulièrement intéressante dans les applications où les changements de produits sont fréquents et qui sont considérablement affectées par des temps d'arrêt prolongés et/ou imprévus.  

Pour en savoir plus sur les avantages que peut apporter IO-Link à votre entreprise, lisez la suite de l'article.

Si vous voulez en savoir plus sur les produits prenant en charge ce protocole, consultez la liste complète des produits Banner compatibles avec IO-Link

Représentation schématique d'un système IO-Link

1. Câblage standardisé et réduit

Pour de nombreux secteurs, IO-Link possède un avantage de taille, à savoir qu'il ne nécessite aucun câblage spécial ou complexe. En fait, les dispositifs IO-Link peuvent être connectés à l'aide des mêmes câbles à 3 fils non blindés standard que les dispositifs d'E/S logiques classiques. Le câblage reste donc simple et économique. De plus, avec IO-Link, il n'est plus nécessaire de faire appel à des capteurs analogiques, ce qui réduit le nombre de câbles différents requis pour les capteurs et permet de limiter le coût des stocks.  IO-Link prend également en charge une configuration maître-esclave avec des points de connexion passifs, ce qui réduit encore le câblage requis. 

2. Disponibilité accrue des données

Présentation d'IO-Link et de ses 5 principaux avantages
Présentation d'IO-Link et de ses 5 principaux avantages

Cet article explique ce qu'est IO-Link et les 5 principaux avantages de son utilisation dans un large éventail d'applications.

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La disponibilité des données est un avantage majeur d'IO-Link qui a des conséquences importantes.  L'accès aux données des capteurs permet d'assurer le bon fonctionnement des composants du système, de simplifier le remplacement de dispositifs et d'optimiser les plannings de maintenance des machines, autant d'avantages contribuant à diminuer les coûts et à limiter le risque d'arrêt des machines.

La communication permet d'accéder à trois types de données principaux considérés soit comme des données cycliques (données automatiquement transmises à intervalles réguliers) ou des données acycliques (données transmises en cas de besoin ou sur demande).

  • Les données de processus font référence aux informations que le dispositif lit et transmet au maître —notamment les  mesures de distance sur un capteur de mesure laser.  Les données de processus peuvent également désigner des informations transmises par le dispositif au maître (message envoyés à une tour lumineuse pour indiquer quels segments de couleur doivent être allumés).  Ces données sont transmises de façon cyclique dans une trame de données définie.  En outre, des données représentant des valeurs d'état (indiquant si les données de processus sont valides ou non) sont transmises en même temps que les données de processus. 
  • Les données de service —également appelées données de dispositif —désignent les informations sur le capteur lui-même, à savoir les valeurs des paramètres, la référence, le numéro de série, les descriptions du dispositif, etc.  Il est possible d'écrire ou de lire les données de service sur le dispositif de manière acyclique.
  • Les données d'événements font référence aux notifications comme les messages d'erreur ou les avertissements de maintenance (p. ex. surchauffe du capteur, lentille sale) qui sont transmises de façon acyclique par le dispositif IO-Link au dispositif maître chaque fois qu'un événement se produit.

Cette mine d'informations utiles accessibles via IO-Link revêt une importance majeure pour les projets IIoT (Internet industriel des objets) et Industrie 4.0.  

3. Configuration et surveillance à distance

Avec IO-Link, les utilisateurs peuvent lire et modifier les paramètres des dispositifs via le logiciel du système de contrôle, ce qui permet d'accélérer la configuration et la mise en service, mais aussi d'économiser du temps et des ressources.  En outre, IO-Link permet aux opérateurs de modifier les paramètres du capteur de façon dynamique à partir du système de contrôle selon les besoins, par exemple lors d'un remplacement de produit, ce qui réduit les temps d'arrêt et permet d'adapter les machines à un plus large éventail de produits.  Cet avantage est tout particulièrement utile dans les applications de conditionnement de biens de consommation qui utilisent une grande variété d'emballages.   

De plus, comme il est possible de surveiller les sorties des capteurs, de recevoir des alertes d'état en temps réel, les utilisateurs peuvent identifier et résoudre les problèmes survenant au niveau du capteur dans les meilleurs délais.  Cela signifie également que les utilisateurs peuvent prendre des décisions sur la base de données fournies en temps réel par les composants de la machine, ce qui réduit les temps d'arrêt coûteux et améliore l'efficacité globale des processus.  

4. Remplacement simplifié du dispositif

En plus de pouvoir régler à distance les paramètres du capteur, la capacité de stockage des données d'IO-Link permet de réaffecter automatiquement les paramètres en cas de remplacement du capteur (il s'agit de la fonction ADR, ou Auto-Device Replacement).  Les utilisateurs peuvent importer les valeurs existantes des paramètres du capteur dans l'appareil de remplacement en toute simplicité et bénéficier ainsi d'un nouveau capteur rapidement opérationnel.    

5. Diagnostic étendu

IO-Link offre aux utilisateurs une visibilité sur les erreurs et l'état de fonctionnement de chaque capteur. En d'autres termes, ils peuvent voir ce que le capteur est en train de faire mais également ses performances, autant d'informations précieuses sur l'efficacité d'une machine.  Par ailleurs, le diagnostic étendu permet d'identifier facilement un dysfonctionnement du capteur et de diagnostiquer le problème sans arrêter la ligne de production ou la machine. 

La combinaison de données historiques et en temps réel accessibles via un système IO-Link simplifie le dépannage en cas de problème mais permet aussi d'optimiser les plannings de maintenance des machines, ce qui se traduit à long terme par une réduction des coûts et une efficacité accrue.    


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