IO-Link: revolucionando la comunicación en la industria 4.0
- participación
- Editor
- Zoe
- Tiempo de Publicación
- 2024/11/2
Resumen
IO-Link es un protocolo de comunicación digital estandarizado para la automatización industrial. Conecta sensores, actuadores y controladores como los PLC, lo que permite un intercambio de datos eficiente y funciones avanzadas. Esta tecnología aborda las limitaciones de los sistemas tradicionales y mejora la conectividad de los dispositivos, el diagnóstico y el rendimiento general del sistema.
La columna vertebral de la Industria 4.0: comprender IO-Link
IO-Link es un protocolo de comunicación digital y un estándar de interfaz ampliamente utilizado en el campo de la automatización industrial. Facilita principalmente el intercambio periódico de datos entre sensores, actuadores y controladores (como los PLC). El protocolo fue propuesto inicialmente por Siemens y ha sido estandarizado por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) como IEC 61131-9, ahora reconocido como un estándar internacional. Con el avance de la Industria 4.0, la aplicación de IO-Link se ha vuelto cada vez más frecuente.
Tecnología de comunicación de último metro
En los sistemas de control industrial, la comunicación entre chips, placas de circuitos, sensores y otros dispositivos se produce normalmente a través de E/S remotas o E/S extendidas, lo que impide que los controladores accedan directamente a los datos de los sensores de nivel inferior. Además, los datos pueden experimentar una pérdida de precisión durante la transmisión y las interfaces de E/S ordinarias no pueden transmitir información sobre fallas, lo que hace que el diagnóstico de fallas sea una tarea que requiere mucho tiempo y trabajo. A medida que avanza la Industria 4.0, estos problemas se han vuelto más pronunciados, lo que resalta la necesidad urgente de una tecnología de comunicación eficiente y precisa para abordar estos desafíos, lo que llevó al surgimiento de IO-Link como la "tecnología de comunicación de último metro" en la automatización.
Cómo funciona IO-Link
IO-Link es un protocolo de comunicación digital serial punto a punto, en el que cada dispositivo de E/S está conectado a una unidad maestra a través de un canal independiente. El sistema IO-Link está compuesto principalmente por tres componentes:
1️⃣ IO-Link Master : Este dispositivo se conecta a controladores como PLC y se vincula hacia abajo con sensores, actuadores o concentradores IO-Link estándar. Su función es recibir datos de la capa de ejecución, transmitirlos al controlador superior a través de protocolos de bus y convertir los comandos de control en protocolo IO-Link para su transmisión de vuelta a la capa de ejecución.
2️⃣ Dispositivos IO-Link : incluyen sensores y actuadores, que suelen tener conectores M12 de cuatro y cinco pines, que cumplen con la definición de pines de los dispositivos IO-Link. Los concentradores IO-Link pueden conectar dispositivos que no tienen entrada/salida IO-Link.
3️⃣ Cables IO-Link : Se utilizan cables estándar de 3 o 5 núcleos para conectar el maestro IO-Link a los dispositivos. El maestro IO-Link funciona en dos modos: modo de E/S estándar (SIO) y modo de comunicación IO-Link. En el modo IO-Link, el maestro intenta conectarse a todos los dispositivos IO.
IO-Link transmite cuatro tipos principales de datos
1️⃣ Datos de proceso : esto incluye valores analógicos y estados de conmutación transmitidos durante cada ciclo de comunicación.
2️⃣ Estado del valor : cada puerto tiene un estado de valor que indica si los datos del proceso son válidos y pueden transmitirse junto con los datos del proceso de manera cíclica.
3️⃣ Datos del dispositivo : consisten en parámetros, datos de identificación e información de diagnóstico que se intercambian de forma no cíclica. Los datos del dispositivo se pueden escribir en el dispositivo y leer desde él mediante una consulta del maestro IO-Link.
4️⃣ Eventos : Datos no cíclicos que incluyen mensajes de error (por ejemplo, cortocircuitos), datos de advertencia/mantenimiento (por ejemplo, contaminación, sobrecalentamiento), etc.
La importancia de IO-Link en la automatización industrial moderna y el IIoT
Con el rápido desarrollo de la Internet industrial de las cosas (IIoT), los diseñadores necesitan urgentemente un método estandarizado y conveniente para conectar sensores y actuadores inteligentes para una conectividad IO inteligente. La interfaz digital de IO-Link es fácil de usar y ayuda a estandarizar la implementación de dispositivos, mejorando la eficiencia y la seguridad del proceso y reduciendo el tiempo de inactividad. En algunas líneas de producción de gran tamaño, las pérdidas ocasionadas por el tiempo de inactividad pueden alcanzar decenas de miles o cientos de miles de dólares por minuto. Por lo tanto, IO-Link desempeña un papel cada vez más vital en la automatización industrial moderna.
