I/O系统,I/O模块

通过I/O数据使自动化环境更加智能

工业环境的产生比以往更多的数据。无论是生产量,停机时间还是序列号,这些信息都可以深入了解过程和生产力。

由Svenja Litz,Kate Zimmerman 2020年7月25日
提供:CFE媒体与技术

许多植物已经依赖于输入/输出(I / O)数据进行跟踪目的,但它可以提供更多 - 它可以提供更多 - 它可以帮助改进运营,扩展上市战略,简化维护,提升正常运行时间并增加产量。但是,要看到这些好处,首先找到以适当的格式收集,分析和显示数据的方法。

使用即插即用智能传感器可以帮助实现这一点,允许工程师充分利用工厂生成的数据。

在过去十年中,制造业经历了一些大变化。要在机器人等内容中使用或连接到难以到达的设备中,随着机械部件缩小所需的传感器变小。这使得难以将现场总线接口集成到传感器上,因为尺寸限制。

制造和自动化设备变得更加复杂,它创造了需要收集和控制超出基本“开/关”或“高/低”功能的数据。此外,与用于数字和模拟传感器使用的各种类型的电缆保持更加困难。每个都需要不同的安装配置,并且需要在性能问题的情况下储存。

这些因素导致了IO-Link技术的产生。作为一个标准化的接口,它甚至可以在最小的设备上工作。IO-Link设备可以很容易地通过IO-Link主机集成到不同的现场总线环境或自动化系统。

为了便于安装,单个电缆从IO-Link设备(例如传感器或执行器)运行到IO-Link主站,该主机控制与设备的通信,并链接到以太网IP或PROFINET等网络以与控件共享信息系统。然后通过高级现场总线通信协议将数据发送到可编程逻辑控制器(PLC)或计算机。

什么是io-link?

IO-Link是一种简单的点对点通信协议,用于将传感器和执行器连接到现场总线或工业以太网。

它是创建的,使传感器智能。如果没有它,简单的传感器可以传达一个参数:开/关,没有目前的对象/对象,带有IO-Link的高/低等,即使是小传感器也可以传达更多的数据 - 并且可以将数据转换为实际值。例如,使用IO-Link的智能传感器可以提供当前温度读数,而不是告诉您温度水平是否为“高”或“低”。

IO-Link的值

除了促进设备间快速、低成本的通信以减少停机时间外,IO-Link还提供了其他好处:

  • 数据存储:IO-Link主站能够存储多达2 KB的参数,这些参数影响传感器或执行器的功能。当设备连接到IO-Link主节点时,会自动上传正确的参数。这使得传感器更换变得快捷简单,一旦设备安装完毕,就不需要人工干预。
  • 远程配置和监控:可以根据需要远程更改设备和传感器参数,节省制造过程中的时间以容纳产品转换(例如从小瓶子转移到生产线上的大瓶子)。这也使得更容易重新配置难以到达位置的设备。传感器输出和状态警报可以实时监控,以帮助您快速识别和解决问题,然后造成停机时间。
  • 诊断功能:配备IO-Link的智能传感器可以通过IO-Link主控制器与PLC进行通信。在进程停止之前,您可以立即知道传感器是否需要更换、是否需要维护或是否出现了错误。这使得优化机器维护计划和诊断问题的能力与特定的传感器,而不关闭整个生产线或一部设备。

技术限制

虽然IO-Link具有简化制造过程并节省宝贵的时间的能力,但它确实有一些限制:
  • IO-Link设备与IO-Link主机之间的线缆有20m的距离限制。
  • 例如,IO-Link设备每周期最多可以传输32个字节,这意味着它不能传输兆字节的数据。
  • IO-Link是为集成自动化应用而设计的;如果您管理简单的、独立的应用程序,您可能不会看到很大的好处。

这篇文章最初发表于控制工程的欧洲网站。


Svenja Litz, Kate Zimmerman
作者生物:Svenja Litz是德国贝尔登公司的产品经理,Kate Zimmerman是贝尔登公司的工业市场营销沟通经理。