IO-Link - 의미와 5가지 주요 이점

2017년 2월 27일

IO-Link는 최근 주목을 받고 있지만, 그 의미와 산업 적용 분야에 끼치는 영향에 대한 오해가 많습니다.  이 글은 IO-Link가 무엇인지(그리고 무엇이 아닌지), IO-Link가 다양한 적용 분야에 제공하는 여러가지 이점에 대해 설명합니다.  

IO-Link란 무엇입니까?

IO-Link(IEC61131-9) 는 개방형 표준 직렬 통신 프로토콜로, IO-Link를 지원하고 마스터에 연결된 센서 및 장치 간에 데이터의 양방향 교환을 가능하게 합니다.  IO-Link 마스터는 다양한 네트워크, 필드 버스 또는 백플레인 버스를 통해 이 데이터를 전송할 수 있으므로 산업용 정보 시스템(PLC, HMI 등)을 통해 즉각적인 조치 또는 장기 분석을 위해 데이터에 액세스할 수 있습니다.  각 IO-Link 센서에는 장치 및 IO-Link 기능을 설명하는 IODD(IO 장치 설명) 파일이 있습니다.

IO-Link는 다른 필드 버스가 아니라 호환 가능한 IO 시스템과 필드 장치 사이의 지점 간 통신 프로토콜이라는 점에 유의해야 합니다.  IO-Link는 개방형 표준이기 때문에 사실상 모든 필드 버스 또는 자동화 시스템에 장치를 통합할 수 있습니다.  

IO-Link의 5가지 이점

IO-Link 시스템에는 표준화되어 줄어든 배선, 증가한 데이터 가용성, 원격 구성 및 모니터링, 간단한 장치 교체 및 고급 진단을 비롯한 다양한 이점이 있습니다.

이러한 기능을 함께 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

  • 전반적인 비용 절감
  • 증가된 공정 효율
  • 향상된 기계 가용성

IO-Link의 이점은 빈번한 전환 경험이 있거나 확장되거나 계획되지 않은 가동 중단 시간의 영향을 심각하게 받는 적용 분야에서 특히 중요합니다.  

IO-Link가 귀하의 비즈니스에 어떻게 도움이 되는지 자세히 알아 보려면 계속 읽으십시오.

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IO-Link 시스템 개요 다이어그램

1. 표준화 및 배선 축소

많은 산업 분야에서 IO-Link의 중요한 이점은 IO-Link가 특별하거나 복잡한 배선을 필요로 하지 않는다는 것입니다. 오히려 IO-Link 장치는 배선을 간단하게 유지하는 데 도움이 되는 기존의 이산 신호 I/O와 동일한 경제적인 표준 비차폐 3선 케이블을 사용하여 연결할 수 있습니다.  또한, IO-Link는 아날로그 센서가 필요 없으며 센서에 필요한 다양한 코드 세트를 줄여 재고 비용이 줄어듭니다.  또한, IO-Link는 패시브 연결 지점이 있는 마스터-슬레이브 구성을 지원하므로 배선 요구 사항이 더욱 줄어듭니다. 

2. 증가된 데이터 가용성

데이터 가용성은 광범위한 영향을 끼치는 IO-Link의 강력한 이점입니다.  센서 수준 데이터에 대한 액세스를 통해 시스템 구성 요소의 원활한 작동이 보장되며 장치 교체를 능률화하며 최적화된 시스템 유지 보수 일정을 가능하게 하므로 비용이 절감되고 시스템 가동 중단의 위험도 줄어듭니다.

IO-Link 통신을 통해 사용 가능한 세 가지 기본 데이터 유형이 있습니다. 이 데이터 유형은 주기적 데이터(정기적으로 자동 전송되는 데이터) 또는 비주기적 데이터(필요에 따라 또는 요청시 전송되는 데이터)로 분류됩니다.

  • 공정 데이터는 장치가  레이저 측정 센서에서의 거리 측정값과 같이 마스터에서 읽고 전송하는 정보를 나타냅니다.  프로세스 데이터는 마스터에서 장치로 전송되는 정보(예: 어떤 컬러 세그먼트가 켜져야 하는지를 나타내는 탑 조명으로 보낸 메시지)를 나타낼 수 있습니다.  프로세스 데이터는 확정 데이터 프레임에서 주기적으로 전송됩니다.  또한, 공정 상태 데이터가 유효한지 여부에 대한 값 상태 데이터 표시가 공정 데이터와 함께 전송됩니다. 
  • 장치 데이터라고도 하는 서비스 데이터는매개변수 값, 모델 및 일련 번호, 장치 설명 등과 같은 센서 자체에 대한 정보를 말하기도 합니다.  서비스 데이터는 장치에 쓰거나 장치에서 비주기적으로 읽을 수 있습니다.
  • 이벤트 데이터 는 이벤트가 발생할 때마다 IO-Link 장치에서 마스터로 비주기적으로 전송되는 오류 메시지 또는 유지 보수 경고(예: 장치 과열, 더러워진 렌즈)와 같은 알림을 제공합니다.

IO-Link를 통해 얻을 수 있는 다양한 가치의 데이터는 IIoT(산업용 사물 인터넷) 및 Industry 4.0 이니셔티브에 필수적입니다.  

3. 원격 구성 및 모니터링

IO-Link를 이용하면 사용자가 제어 시스템 소프트웨어를 통해 장치 매개변수를 읽고 변경할 수 있어 신속한 구성과 시운전이 가능하고 이로 인해 시간과 자원을 절약할 수 있습니다.  또한, IO-Link를 통해 작업자는 제품 전환의 경우와 같이 필요에 따라 제어 시스템에서 센서 매개변수를 동적으로 변경할 수 있어 가동 중지 시간을 줄이고 기계에 더 다양한 제품을 적용할 수 있습니다.  이는 다양한 포장에 대한 요구가 지속적으로 증가하는 소비재 제품 적용 분야에서 특히 중요합니다.   

또한, 센서의 출력 정보를 모니터링하고, 실시간 상태 알림을 수신하고, 실제로 장소에 관계 없이 설정을 조정할 수 있는 기능을 통해 사용자는 센서 수준에서 발생한 문제를 파악해 시기 적절하게 해결할 수 있습니다.  또한, 이러한 이점은 사용자가 장비 구성품에서 전송된 실시간 데이터를 기반으로 의사를 결정할 수 있음을 의미하며, 이는 값비싼 비용을 치러야 하는 가동 중단 시간의 단축과 전반적인 효율성 개선으로 이어질 수 있습니다.  

4. 간단한 장치 교체

IO-Link의 데이터 저장 기능은 센서 설정을 원격 조정할 수 있을 뿐만 아니라 장치 교체시 자동 매개변수 재 할당도 허용합니다(이 기능을 자동 장치 교체 또는 ADR이라고도 함).  사용자는 기존 센서 매개변수 값을 대체 센서로 가져와서 끊김 없이 교체할 수 있으므로 새 장치를 가동하고 가능한 빨리 실행할 수 있습니다.    

5. 확장된 진단 기능

IO-Link는 각 장치의 오류 및 상태에 대한 정보를 사용자에게 제공합니다. 즉, 사용자는 센서의 현재 작동 상태뿐만 아니라 성능의 정확성도 파악할 수 있으므로 기계의 효율성에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있습니다.  또한 확장된 진단 기능을 통해 사용자는 센서가 오작동하는 시기를 쉽게 식별하고 회선이나 기계를 중단하지 않고 문제를 진단할 수 있습니다. 

IO-Link 시스템을 통해 제공되는 실시간 및 내역 데이터의 결합을 통해 문제 발생 시 문제 해결 노력이 줄어들뿐만 아니라 기계 유지 보수 일정이 최적화되고 장기적으로 비용이 절감되고 효율성이 높아집니다.    

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