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  • IO-Link: Cos'è e quali sono i cinque principali vantaggi

    27 febbraio 2017

    IO-Link offre vantaggi a molti settori industriali tra cui quello automotive.
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    Riepilogo: IO-Link è stato recentemente oggetto di molta attenzione, ma sussistono ancora molte incomprensioni su cosa sia e su quale possa essere il suo impatto sulle applicazioni industriali.Questo articolo chiarisce cos'è IO-Link e spiega quali sono i cinque principali vantaggi che offre a un'ampia gamma di applicazioni.  

    Cos'è IO-Link?

    IO-Link (IEC61131-9) è un protocollo di comunicazione seriale basato su standard aperti che consente lo scambio bidirezionale dei dati tra i sensori e i dispositivi che supportano IO-Link, collegati anche a un master.  Il master IO-Link trasmette i dati su reti, fieldbus o bus di backplane diversi, rendendoli accessibili per utilizzarli immediatamente oppure per eseguire analisi sul lungo termine, tramite un controller, ad esempio un PLC o un'interfaccia HMI.  Ogni sensore con IO-Link dispone di un file IODD (IO Device Description) che descrive il dispositivo e le relative funzioni IO-Link.

    Occorre notare che IO-Link non è un altro fieldbus, ma piuttosto un protocollo di comunicazione punto-punto tra un sistema IO compatibile e un dispositivo sul campo.  Poiché IO-Link è uno standard aperto, i dispositivi possono essere integrati praticamente in qualsiasi fieldbus o sistema di automazione.  

    Cinque vantaggi di IO-Link

    L'impiego di un sistema IO-Link offre numerosi vantaggi, tra cui il cablaggio standardizzato con minore complessità di collegamento, la maggiore disponibilità dei dati, la configurazione e il monitoraggio remoti, la sostituzione semplice dei dispositivi e non ultimo, le funzionalità di diagnostica avanzate.

    Assieme, queste caratteristiche consentono di:

    • Ridurre il costi complessivi
    • Aumentare l'efficienza dei processi
    • Migliorare la disponibilità delle macchine

    I vantaggi del protocollo IO-Link sono particolarmente importanti in applicazioni che prevedono frequenti cambi di configurazione e che risentono particolarmente di fermi impianti prolungati e/o imprevisti.  

    Continua a leggere per scoprire quali vantaggio IO-Link può apportare alla tua attività.

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    Sistema IO-Link - Schema generale

    1. Cablaggio standardizzato con minore complessità di collegamento

    Un vantaggio critico apportato dal protocollo IO-Link per molti settori è costituito dal fatto che non richiede cavi speciali o collegamenti complessi. Al contrario, i dispositivi IO-Link possono essere collegati utilizzando gli stessi cavi economici standard non schermati a tre conduttori impiegati per i normali I/O digitali, fatto questo che ne semplifica il collegamento.  In più, IO-Link elimina la necessità di utilizzare dei sensori analogici e riduce la varietà di set cavi richiesti per i sensori, abbattendo così anche i costi delle scorte a magazzino.  IO-Link supporta inoltre configurazioni master-slave, con punti di connessione passivi, il che riduce ulteriormente le necessità di cablaggio. 

    2. Maggiore disponibilità dei dati

    IO-Link: Cos'è e quali sono i cinque principali vantaggi
    IO-Link: Cos'è e quali sono i cinque principali vantaggi

    Questo articolo chiarisce cos'è IO-Link e spiega quali sono i cinque principali vantaggi da questo offerti a un'ampia gamma di applicazioni.

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    La disponibilità dei dati rappresenta un importante vantaggio del protocollo IO-Link e presenta implicazioni di vasta portata.  L'accesso ai dati a livello di sensore contribuisce al perfetto funzionamento dei componenti del sistema, ottimizza la sostituzione dei dispositivi e i programmi di manutenzione delle macchine: tutte caratteristiche che permettono di ridurre i costi e i rischi di fermo impianto.

    Sono tre i principali tipi di dati resi disponibili tramite IO-Link, suddivisi tra dati ciclici (dati automaticamente trasmessi su base regolare) o aciclici (dati trasmessi in base alle necessità o su richiesta).

    • Dati di processo: il termine si riferisce alle informazioni che il dispositivo legge e trasmette al master, ad esempio  letture della distanza di sensori laser di misura.  I dati di processo possono riferirsi anche a informazioni trasmesse al dispositivo dal master (ad esempio messaggi inviati a una torretta luminosa per indicare quali segmenti colorati accendere).  I dati di processo sono trasmessi ciclicamente in un frame dati definito.  Oltre a ciò, unitamente ai dati di processo, vengono trasmessi anche i dati sullo stato di valori (indicazioni sulla validità dei dati di processo stessi). 
    • Dati di servizio: chiamati anche Device Data, sono informazioni sul sensore stesso, quali i valori dei parametri, il modello, il numero di serie, la descrizione del dispositivo ecc.  I dati di servizio possono essere scritti sul dispositivo oppure letti dallo stesso aciclicamente.
    • Dati di eventi: si tratta di notifiche quali messaggi di errore o avvisi di manutenzione (es. surriscaldamento del dispositivo, ottica sporca) trasmessi aciclicamente dal dispositivo IO-Link al master quando si verifica un evento.

    Tutta questa mole di preziosi dati resa disponibile tramite IO-Link viene integrata ad esempio in implementazioni IIoT (Industrial Internet of Things) e Industry 4.0.  

    3. Configurazione e monitoraggio remoti

    Con IO-Link, gli utenti possono leggere e modificare i parametri del dispositivo tramite il software del sistema di controllo, velocizzando la configurazione e la messa in funzione e quindi consentendo di risparmiare tempo e risorse.  Oltre a ciò, IO-Link permette agli operatori di modificare dinamicamente i parametri del sensore tramite il sistema di controllo quando necessario, ad esempio durante un cambio prodotto, riducendo i tempi di fermo e permettendo alle macchine di adattarsi a un maggiore numero di prodotti.  Ciò è particolarmente importante nel settore dell'imballaggio di prodotti consumer, in cui la richiesta di confezioni sempre diverse è in continuo aumento.   

    Oltre a ciò, la possibilità di monitorare le uscite del sensore, ricevere avvisi sullo stato in tempo reale e modificare le impostazioni da praticamente qualsiasi luogo consente agli utenti di identificare e risolvere in modo tempestivo eventuali problemi che insorgono a livello di sensore.  Ciò significa inoltre che gli utenti possono prendere decisioni sulla base di dati in tempo reale ricevuti dagli stessi componenti della macchina, eliminando così costosi fermi impianto e migliorando l'efficienza complessiva.  

    4. Facile sostituzione dei dispositivi

    Oltre alla capacità di modificare le impostazioni del sensore a distanza, le funzionalità di memorizzazione dei dati di IO-Link consentono la riassegnazione automatizzata dei parametri in caso di sostituzione del dispositivo (questa funzione è nota come Auto-Device Replacement or ADR).  Gli utenti possono importare i valori esistenti dei parametri del sensore in un sensore di ricambio per assicurare continuità e rendere operativo il nuovo dispositivo il più presto possibile.    

    5. Funzionalità di diagnostica avanzate

    IO-Link offre agli utenti visibilità sugli errori e sullo stato di ciascun dispositivo. Ciò significa che gli utenti possono ora osservare non solo ciò che sta rilevando il sensore ma anche le prestazioni: informazioni preziose per l'efficienza della macchina.  Inoltre, le funzionalità di diagnostica avanzate permettono agli utenti di identificare un sensore malfunzionante e individuare il problema senza arrestare la linea o la macchina. 

    La combinazione di dati in tempo reale e storici resa possibile da un sistema con IO-Link non solo riduce la complessità delle operazioni di diagnostica ma ottimizza anche il programma di manutenzione delle macchine, permettendo di risparmiare sui costi e di massimizzare l'efficienza sul lungo termine.    

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