I punti salienti in breve
IO-Link è un protocollo di comunicazione standardizzato per sensori e attuatori.
I componenti del sistema includono dispositivi IO-Link, cavi standard e IO-Link master.
Gli IO-Link master di wenglor consentono il collegamento a sistemi Industria 4.0 e IIoT.
IO-Link 1.1 offre funzionalità avanzate, diagnostica migliorata e supporto più ampio per i dispositivi.
Industrial Ethernet è considerato il successore dei classici bus di campo.
I prodotti wenglor che corrispondono al grado di protezione IP67 sono adatti per un montaggio decentralizzato all'esterno dell’armadio elettrico.
Che cosa si intende per comunicazione industriale?
Nel settore industriale, la trasmissione affidabile delle informazioni è fondamentale. Questo trasferimento di dati consente alle macchine di comunicare tra loro, controllare i processi e consentire alle persone di collaborare in modo efficiente con le macchine. Un sensore rileva dati come la temperatura o la pressione in un impianto e li invia a un sistema di controllo. L’unità di controllo elabora queste informazioni e invia comandi ai cosiddetti attuatori. Gli attuatori eseguono quindi azioni come l’avviamento di un motore o l’accensione di una luce. Trasformano i segnali elettrici in movimenti meccanici o altre azioni fisiche. Le vie di comunicazione e i collegamenti nella trasmissione dati possono essere diversi.
Che cos’è IO-Link?
Canali di comunicazione e collegamenti per la trasmissione dei dati
Cablaggio punto a punto
| I segnali analogici sono soggetti a disturbi |
| I sensori con più valori misurati richiedono un cavo di uscita separato per ogni valore |
| La conversione da digitale ad analogico riduce la qualità del segnale e la precisione |
Sistema di controllo IO-Link
| La comunicazione Ethernet tra IO-Link master e PLC consente una trasmissione dati digitale bidirezionale |
| Un cavo industriale a 3 conduttori trasmette più valori di processo tramite un unico cavo |
| Nessun disturbo EMC o perdita di segnale |
Componenti di un sistema IO-Link
Da sensore tradizionale a sensore intelligente
I sensori con uscita analogica forniscono informazioni limitate, poiché sono solitamente limitati a singoli valori misurati. Il trasferimento di dati aggiuntivi richiede più ingressi/input, il che aumenta sia il cablaggio che i costi.
La tecnologia IO-Link, invece, consente un’integrazione efficiente e perfetta dei sensori nei sistemi PLC e nelle applicazioni IIoT. Riduce il cablaggio, aumenta la varietà dei dati e garantisce una comunicazione continua. Ciò rende i moderni sistemi di automazione più flessibili e a prova di futuro.
Schema elettrico di un sensore con uscita analogica
Informazioni sui dati di processo, ad esempio:
Uscite di commutazione
Valori misurati
Messaggio di errore
Informazioni sulla sporcizia
Schema elettrico del sensore digitale
L’uscita può assumere solo due stati: on (acceso) o off
Nessun valore o informazione aggiuntivo, solo lo stato “on” o ”off”
Schema elettrico del sensore IO-Link
Dati ciclici: Valore di distanza, intensità, valore di distanza
Dati aciclici: Modalità di simulazione, parametri di configurazione, numero di serie, identificazione
Eventi: Punti di commutazione, valori teach-in
+ = Tensione di alimentazione +
– = Tensione di alimentazione 0 V
O = Uscita analogica
nc = Non collegato
 = Uscita di commutazione contatto chiuso (NC)
A/ = IO-Link
Vantaggi IO-Link
Sostituzione rapida del sensore
Messa in funzione semplice
Condition Monitoring
Più valori misurati per apparecchio
Accesso remoto ai parametri del sensore
Ampia disponibilità dell’impianto
La differenza tra IO-Link 1.0 e 1.1
IO-Link 1.1 è stato pubblicato nel 2013 come evoluzione della versione originale 1.0 e ha apportato miglioramenti sostanziali in termini di flessibilità ed efficienza, in particolare nelle applicazioni con sensori e attuatori complessi. La nuova versione ha inoltre consentito una maggiore scalabilità e ha aperto la strada a soluzioni di automazione a prova di futuro.
Introduzione di COM3 (230,4 kBaud) per una trasmissione dati più rapida
Estensione della lunghezza massima dei dati di processo a 32 byte
Implementazione della funzione Data Storage per la memorizzazione e la trasmissione automatica dei settaggi esistenti agli apparecchi sostitutivi
Come comunica IO-Link?
wenglor supporta IO-Link master compatibili con i protocolli più diffusi come Ethernet/IP, PROFINET ed EtherCAT. Il portfolio di wenglor comprende inoltre sensori con collegamento diretto Industrial Ethernet, come ad esempio la serie PNBC.
IODD on board e storage dei dati per l’acquisizione dei parametri
Con la funzione Data-Storage, IO-Link consente di trasferire la parametrizzazione del sensore a un dispositivo sostitutivo dello stesso tipo in caso di sostituzione del sensore. Questa funzione deve essere attivata e configurata nel master.
Per le reti PROFINET, il wenglor IO-Link master EP8P001 offre la funzione aggiuntiva IODD on Board per il settaggio dei sensori. Nella GSDML sono memorizzati gli IODD wenglor rilevanti che possono essere utilizzati direttamente nello strumento di configurazione per la parametrizzazione del sensore. In questo modo, i dati dei parametri memorizzati nel PLC possono essere trasferiti in modo rapido e semplice a un sensore sostitutivo.
Questa è l'Industrial Ethernet
Quali sono i protocolli Ethernet industriali?
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| Esempio di produttori di sistemi di controllo | Siemens | Beckhoff | Automazione Rockwell |
| Area | Europa, globale | Europa, globale | USA, globale |
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Esempio di produttori di sistemi di controllo
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Siemens
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Automazione Rockwell
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Area
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Europa, globale
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Europa, globale
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USA, globale
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industrial ethernet vs bus di campo
IIoT-ready per l’Industria 4.0
Protocolli IIoT per un’integrazione flessibile
Grazie alle moderne interfacce e agli standard di comunicazione, l’IIoT può essere adattato in modo flessibile alle diverse esigenze. I protocolli comuni includono:
JSON
JSON consente un accesso flessibile ai dati, tra cui l’API REST, che semplifica l’accesso tramite servizi web. MQTT è un protocollo leggero che garantisce una comunicazione efficiente tra dispositivi e applicazioni.
