IO-Link: Qué es y 5 Ventajas Clave

Febrero 27, 2017

IO-Link has received increasing attention of late, but there are many misconceptions about what it is and its impact on industrial applications. This article explains what IO-Link is (and is not) and the advantages IO-Link offers to a wide variety of applications.  

¿Qué es IO-Link?

IO-Link (IEC61131-9) es un protocolo de comunicación serie estándar abierto que permite el intercambio bidireccional de datos de sensores y dispositivos que soportan IO-Link y están conectados a un maestro.  El maestro IO-Link puede transmitir estos datos a través de varias redes, buses de campo o buses de fondo, haciendo que los datos sean accesibles para una acción inmediata o un análisis a largo plazo a través de un sistema de información industrial (PLC, HMI, etc.).  Cada sensor IO-Link tiene un archivo IODD (IO Device Description) que describe el dispositivo y sus capacidades IO-Link.

Debe tenerse en cuenta que IO-Link no es bus de campo—sino más bien un protocolo de comunicación punto a punto entre un sistema IO compatible y un dispositivo de campo.  Debido a que IO-Link es un estándar abierto, los dispositivos pueden integrarse en prácticamente cualquier bus de campo o sistema de automatización.  

5 Ventajas de IO-Link

Hay muchas ventajas de un sistema IO-Link que incluye cableado estandarizado y reducido, mayor disponibilidad de datos, configuración remota y monitoreo, reemplazo simple de dispositivos y diagnósticos avanzados.

En conjunto, estas capacidades resultan en:

  • Reducción de costos en general
  • Mayor eficiencia del proceso
  • Mayor disponibilidad de la máquina

Los beneficios de IO-Link son especialmente significativos en las aplicaciones en las que la experiencia de cambio frecuente y se ven seriamente afectados por prolongado y/o no planificado tiempo de inactividad.  

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IO-Link system overview diagram

1. CABLEADO NORMALIZADO Y REDUCIDO

Un beneficio crítico de IO-Link para muchas industrias es que IO-Link no requiere ningún cableado especial o complicado. Por el contrario, los dispositivos IO-Link pueden conectarse utilizando los mismos cables estándar de 3 hilos no blindados que las E / S discretas convencionales, lo que ayuda a mantener el cableado sencillo.  Además, IO-Link también elimina la necesidad de sensores analógicos y reduce la variedad de conjuntos de cables necesarios para los sensores, lo que ahorra costes de inventario.  IO-Link también admite una configuración maestro-esclavo con puntos de conexión pasivos, lo que reduce aún más los requisitos de cableado. 

2. DISPONIBILIDAD DE DATOS AUMENTADA

La disponibilidad de datos es una poderosa ventaja de IO-Link que tiene implicaciones de largo alcance.  El acceso a datos a nivel de sensor ayuda a asegurar el funcionamiento sin problemas de los componentes del sistema, simplifica el reemplazo del dispositivo y permite programar el mantenimiento de la máquina de forma óptima, todo lo cual ahorra costos y reduce el tiempo de inactividad de la máquina.

Hay tres tipos de datos primarios disponibles a través de la comunicación IO-Link, que se clasifican como datos cíclicos (datos transmitidos automáticamente de forma regular) o datos acíclicos (datos transmitidos según sea necesario oa petición).

  • Datos de proceso se refiere a la información que el dispositivo lee y transmite al maestro—como la lectura de distancia en un sensor de medición láser.  Los datos de proceso también pueden referirse a la información que se transmite al dispositivo desde el maestro (por ejemplo, los mensajes enviados a una torre indicando qué segmentos de color deben estar iluminados).  Los datos de proceso se transmiten cíclicamente en una trama de datos definida.  Además, los datos de estado de los valores—indicaciones de si los datos del proceso son válidos o no—se transmiten junto con los datos del proceso. 
  • Datos de Servicio—también denominados Datos de Dispositivo—se refieren a información sobre el propio sensor, como valores de parámetros, números de modelo y de serie, descripciones de dispositivos, etc.  Los datos de servicio pueden escribirse en el dispositivo o leerse del dispositivo acíclicamente.
  • Datos de Eventos se refieren a notificaciones tales como mensajes de error o avisos de mantenimiento (por ejemplo, sobrecalentamiento del dispositivo, lente sucia) que se transmiten acíclicamente desde el dispositivo IO-Link al maestro cuando se produce un suceso.

Esta riqueza de datos valiosos que se ponen a disposición a través de IO-Link es integral para las iniciativas de Industrial Internet of Things (IIoT) e Industry 4.0.  

3. CONFIGURACIÓN REMOTA Y MONITOREO

Con IO-Link, los usuarios pueden leer y cambiar los parámetros del dispositivo a través del software del sistema de control, lo que permite una rápida configuración y puesta en marcha que ahorra tiempo y recursos.  Además, IO-Link permite a los operadores cambiar dinámicamente los parámetros del sensor desde el sistema de control según sea necesario—como en el caso del cambio de producto- lo que reduce el tiempo de inactividad y permite a las máquinas acomodar una mayor diversidad de productos.  Esto es especialmente importante en aplicaciones de consumo de productos envasados donde la demanda de variedad en envases está aumentando continuamente.   

Además, la capacidad de supervisar las salidas del sensor, recibir alertas de estado en tiempo real y ajustar la configuración desde prácticamente cualquier lugar permite a los usuarios identificar y resolver los problemas que surgen en el nivel del sensor de manera oportuna.  Esto también significa que los usuarios pueden tomar decisiones basadas en datos en tiempo real de los propios componentes de la máquina, lo que puede reducir el costoso tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia general.  

4. SUSTITUCIÓN SIMPLE DEL DISPOSITIVO

Además de la posibilidad de ajustar de forma remota los ajustes del sensor, la capacidad de almacenamiento de datos de IO-Link también permite la reasignación automática de parámetros en caso de sustitución del dispositivo (esta función también se conoce como reemplazo automático de dispositivos o ADR).  Los usuarios pueden importar los valores de los parámetros del sensor existentes en un sensor de reemplazo para reemplazarlo sin problemas, poniendo el nuevo dispositivo en funcionamiento lo más rápido posible.    

5. DIAGNÓSTICOS EXTENDIDOS

IO-Link proporciona a los usuarios visibilidad de los errores y el estado de salud de cada dispositivo. Esto significa que los usuarios pueden ver no sólo lo que el sensor está haciendo—sino también lo bien que está realizando una visión valiosa de la eficiencia de una máquina.  Además, los diagnósticos ampliados permiten a los usuarios identificar fácilmente cuando un sensor no funciona correctamente y diagnosticar el problema sin apagar la línea o la máquina. 

La combinación de datos tanto en tiempo real como históricos puestos a disposición a través de un sistema IO-Link no sólo reduce los esfuerzos de solución de problemas a medida que surgen los problemas, sino que permite optimizar los horarios de mantenimiento de la máquina, ahorrando costes y aumentando la eficiencia a largo plazo.    

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