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Hannover Messe Salão 9, Suporte D06

Atualmente, cada vez mais sensores fornecem parametrização e diagnósticos remotos inteligentes que simplificam o manuseio e a operação e reduzem o custo total de propriedade (TCO). O grupo de produtos desses sensores de complexidade média está se tornando cada vez mais importante, mas conta com uma interface poderosa e eficiente. Pepperl + Fuchs mostra neste artigo como o IO-Link entra em jogo aqui. Ele não apenas transmite todos os dados através do mesmo cabo de três fios, mas também reduz a diversidade de interface existente para alguns padrões no futuro.



Acima: Interface do sensor hoje

pepperl20312Existem vários padrões historicamente desenvolvidos para conectar sensores a sistemas de controle, muitos dos quais ainda estão em uso, mas não fazem mais justiça ao aumento da funcionalidade dos dispositivos modernos. Portanto, uma combinação de várias interfaces é usada em paralelo em muitas aplicações. No lado analógico, isso inclui a interface de corrente 4 ... 20-mA e a interface de tensão 0 ... 10-V, enquanto no caso mais simples uma saída de comutação é suficiente para comunicação digital e, de outra forma, interfaces ponto a ponto seriais, como RS232 e Servir RS422. Um nível acima são os sistemas de barramento, como Profibus, CAN e a interface do sensor do atuador (AS-i), bem como as soluções baseadas em Ethernet Industrial.

Múltiplas interfaces para o mesmo sensor

A constelação típica na área de sensores com requisitos médios de comunicação se parece com isso hoje: para permitir o acesso às funções avançadas de sensores inteligentes, você encontrará, além de uma ou mais saídas analógicas ou saídas de comutação para os sinais reais do sensor, uma interface serial RS232, por exemplo , Um e o mesmo sensor requer, portanto, várias interfaces de tipos diferentes. Essas conexões duplas e múltiplas causam custos desnecessários, que se situam não apenas no sensor e no sistema de controle, mas também na forma de conectores, conexões de barramento e, às vezes, cabos blindados complexos.

Do ponto de vista técnico e econômico, a consolidação está atrasada, especialmente no contexto das inovações atuais, como a tendência de "medir em vez de tocar". Este último é entendido como uma nova categoria de sensores que, além do sinal de comutação convencional, fornecem a distância exata ao objeto alvo detectado e, assim, oferecem ao usuário mais proteção contra comutação incorreta e maior confiabilidade do processo. Pelas razões mencionadas, não haverá maneira de contornar o IO-Link no futuro. Como uma conexão ponto a ponto digital serial, o sistema foi projetado para esses cenários de requisitos. Não é apenas adequado para a transmissão de sinais de sensores analógicos e digitais, mas também funciona como uma interface de parametrização e diagnóstico ou outras funções. O IO-Link está constantemente posicionado na área inferior e serve quase a última milha entre o sensor e a conexão do barramento ou, se necessário, diretamente ao controle.

IO-Link: independente do fabricante, barato e flexível

Sob nenhuma circunstância o IO-Link deve ser entendido como um sistema de barramento adicional. A orientação e os pontos fortes do sistema não foram comunicados com clareza suficiente quando foram introduzidos pela primeira vez há alguns anos, de modo que circulavam interpretações enganosas. Enquanto isso, uma visão clara prevaleceu aqui e vários produtos de vários fabricantes estão atualmente disponíveis no IO-Link. Quase todos os fornecedores também oferecem módulos de entrada / saída correspondentes no lado do controle. Curiosamente, o preço de um canal de entrada IO-Link já está um pouco abaixo do preço de um canal analógico.

O IO-Link é padronizado internacionalmente no padrão IEC 61131-9, o que garante compatibilidade e proteção ao investimento, independentemente do fabricante. A interface suporta taxas de transmissão de 24 KBaud, 20 KBaud e 4,8 KBaud com base no nível de volt 38,4 e cabeamento de três fios não blindado e barato, com até 230,4 m de comprimento. Uma clara vantagem sobre as interfaces analógicas convencionais é a transmissão inalterável de dados, pois os valores medidos analógicos já estão digitalizados no sensor. O IO-Link também oferece reservas suficientes para tarefas de tempo crítico, os tempos de ciclo para a transmissão dos valores de bits 16 com a velocidade média do 38,4 KBaud são 2 ms. A compatibilidade total descendente com a saída de comutação PNP é importante para uma migração suave.

Acesso fácil usando ferramentas padrão

Com esses dados importantes, o IO-Link é perfeitamente adaptado ao perfil de requisitos de sensores de média complexidade e permite racionalizações complexas. Além da transferência simples de todos os formatos de dados concebíveis do sensor para o controlador e vice-versa, existem várias opções de organização e administração. Cada sensor IO-Link possui uma descrição padronizada do dispositivo IODD (IO Device Description), que os usuários podem acessar facilmente usando as ferramentas de software adequadas. Os dados de configuração dos dispositivos podem ser armazenados centralmente em controles ou bancos de dados e recarregados no sensor sem demora após a troca ou troca do produto. A clonagem de conjuntos de parâmetros também é fácil.

Os limites do IO-Link não devem ser mencionados. O grande campo de sensores binários com uma saída de comutação simples 24-V permanece praticamente inalterado pelo IO-Link. Como regra, compõe o maior número de sensores no campo da automação de fábrica, que inclui muitos interruptores de posição indutivos e ópticos. A saída do transistor de acordo com a lógica de comutação PNP se estabeleceu como quase-padrão aqui, se alguém ignorar algumas aplicações nos EUA e no Japão que ainda usam a variante NPN. O uso do IO-Link nesse nível mais baixo do sensor dificilmente ofereceria vantagens notáveis, mas preferiria tornar a conexão mais cara. Acima da área de aplicação do IO-Link está o grupo de sensores sofisticados, que incluem sensores de visão, por exemplo. Assim que grandes volumes de dados estão em foco, por exemplo, para a transmissão de imagens ao vivo, as interfaces baseadas em Ethernet são a escolha certa como padrão de comunicação.

O resultado: sensores com funções inteligentes

O IO-Link é a interface do sensor padronizada, inovadora e barata para sensores com funções inteligentes. O sistema digital serial é adequado para a transmissão de todos os dados de comunicação de um dispositivo, independentemente de se tratar de valores analógicos, sinais de comutação digitais ou dados de configuração e diagnóstico. Portanto, o IO-Link desempenha um papel central na redução da variedade incontrolável de interfaces para as três saídas de comutação 24-V padrão, IO-Link e Ethernet. Como o IO-Link oferece total compatibilidade com as saídas de comutação binária, os usuários podem implementar o IO-Link sem praticamente nenhum risco: os sensores IO-Link funcionam sem problemas em uma entrada de controle digital convencional, assim como um sensor existente com saída de comutação PNP em uma entrada IO-Link pode ser conectado.


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