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工業(yè)無線

IO-Link技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高效率

2025China.cn   2018年03月27日

  IO-Link技術(shù)開啟新時(shí)代:該新通訊標(biāo)準(zhǔn)可為許多應(yīng)用帶來顯著的生產(chǎn)優(yōu)勢和更高的效率

 

  IO-Link可為控制器與傳感器之間的過程提供更高的透明度,現(xiàn)已被用戶所越來越關(guān)注。IO-Link通訊標(biāo)準(zhǔn)擁有許多優(yōu)勢,其中最重要的優(yōu)勢包括更低的設(shè)備成本、更高效的生產(chǎn)過程以及顯著提高的設(shè)備和系統(tǒng)可用性。圖爾克可為希望充分利用IO-Link 技術(shù)的用戶提供世界上最全面的IO-Link產(chǎn)品組合之一:從一系列可選的傳感器開始,到電纜、電感耦合式傳感器和I/O分線盒,一直到可編程現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)解決方案。

  更小的庫存要求

  IO-Link可創(chuàng)造出無數(shù)新的一體化解決方案。大量的傳感器輸出變量可通過單個(gè)IO-Link裝置映射。只有在很少的情況下,使用IO-Link會(huì)比使用標(biāo)準(zhǔn)傳感器更貴。首先,這是因?yàn)樵S多傳感器型號(hào)已經(jīng)基于微處理器運(yùn)行,IO-Link只需要為這些傳感器的通訊創(chuàng)建接口。其次,制造商和客戶可省去傳感器自己的顯示器和按鈕成本,因?yàn)閭鞲衅骺赏ㄟ^IO-Link 進(jìn)行配置。標(biāo)準(zhǔn)IO-Link模塊可以替代許多用于數(shù)字和模擬輸入/輸出或者其他類型信號(hào)的現(xiàn)場總線模塊,因此可以降低倉儲(chǔ)成本,并且相比傳統(tǒng)模擬I/O 模塊解決方案顯著降低了成本。

  更低的設(shè)備成本

  I/O-Link還可降低用戶連接技術(shù)的成本。標(biāo)準(zhǔn)三芯電纜可替代更昂貴的多芯電纜或者用于模擬輸出的特殊屏蔽電纜。用于數(shù)字輸入和輸出的IO-Link信號(hào)分配器(也被稱為I/O分線盒),即使對于少量I/ O模塊也值得實(shí)施。這些信號(hào)分配器最多可通過一個(gè)IO-Link信號(hào)打包向控制器發(fā)送16個(gè)開關(guān)信號(hào)。該能力允許快速方便地將現(xiàn)有數(shù)字現(xiàn)場設(shè)備連接到IO-Link主機(jī)。盡管有這些功能選項(xiàng),IO-Link仍然無法替代現(xiàn)場總線解決方案,但在大多數(shù)情況下它都是一個(gè)有意義的補(bǔ)充。

  設(shè)計(jì)簡單

  IO-Link還可節(jié)省設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)和安裝上投入的時(shí)間和金錢。當(dāng)使用多芯電纜和被動(dòng)分配器連接多個(gè)傳感器和執(zhí)行器時(shí),用戶必須仔細(xì)規(guī)劃并且監(jiān)控傳感器與電纜的連接關(guān)系,這不僅耗時(shí)還容易出錯(cuò)。由于IO-Link通過三芯電纜連接每個(gè)傳感器或者執(zhí)行器(模擬和數(shù)字),文檔和電子設(shè)計(jì)工作都會(huì)被顯著簡化。對于不兼容IO-Link的數(shù)字傳感器和執(zhí)行器,通過圖爾克的I/O分線盒同樣可以獲得該優(yōu)勢。

  主動(dòng)維護(hù)

  利用IO-Link提供的更全面的信息可以進(jìn)一步進(jìn)行主動(dòng)維護(hù)和資產(chǎn)管理。用戶可以訪問以前的內(nèi)部傳感器數(shù)據(jù),例如線性或者超聲波傳感器的溫度數(shù)據(jù),作為傳感器故障和電纜破損的早期預(yù)警系統(tǒng);可提前計(jì)劃部件更換,防止設(shè)備或者系統(tǒng)由于不可預(yù)見的設(shè)備故障停機(jī)?;蛘?,系統(tǒng)操作人員可以等待某個(gè)裝置在使用期限工作一段時(shí)間并失效后,利用該系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間來提示其他通過發(fā)送診斷數(shù)據(jù)顯示使用壽命已到期的裝置的更換。實(shí)際的裝置更換可以由更少的合格員工完成,因?yàn)榭刂破鲿?huì)自動(dòng)為新傳感器分配正確的參數(shù)設(shè)置。例如,圖爾克的電感式直線位置傳感器允許調(diào)用位置編碼器狀態(tài)的高級(jí)診斷數(shù)據(jù)。如果位置編碼器不在測量或者不在范圍內(nèi),則會(huì)發(fā)送警告信號(hào)。

  生產(chǎn)過程中的參數(shù)化和維護(hù)

  與傳感器通訊的能力可以彌補(bǔ)生產(chǎn)過程中光學(xué)傳感器上可能的污垢堆積帶來的影響。如果開關(guān)閾值不精確,控制器可通過IO-Link調(diào)整設(shè)定值。因此,被積垢弱化的傳感器信號(hào)可以輕易地重新參數(shù)化。

  并且,當(dāng)由于在某些點(diǎn)的缺陷,必須更換傳感器或者其他裝置時(shí),該流程可顯著降低工作強(qiáng)度,尤其是對于參數(shù)化設(shè)備。PLC會(huì)存儲(chǔ)所有的參數(shù)數(shù)據(jù),并且可方便地將數(shù)據(jù)上傳給新傳感器。該選項(xiàng)在生產(chǎn)更換時(shí)也非常有用,這種情況下整行傳感器都必須接收用于新生產(chǎn)過程的新參數(shù)。開關(guān)閾值、傳感器改進(jìn)、靈敏度和其他參數(shù)都可以集中進(jìn)行調(diào)整,并且同時(shí)調(diào)整整個(gè)傳感器組,而不是在本地分別調(diào)整各個(gè)傳感器。這些過程都會(huì)被記錄在 PLC中。

  更高的生產(chǎn)安全性

  IO-Link可在沖壓機(jī)或者機(jī)器人的換刀過程中提高生產(chǎn)過程的安全性和效率。除了在換刀過程中自動(dòng)修改傳感器參數(shù)之外,還可識(shí)別更換的刀具,從而無需額外安裝RFID或者條形碼解決方案。這可通過兼容IO-Link的被動(dòng)分配器(如圖爾克I/O分線盒)實(shí)現(xiàn),因?yàn)樵O(shè)備配備一個(gè)專用標(biāo)簽,用戶可根據(jù)相關(guān)工具添加個(gè)性化說明。然后控制器可讀取專用標(biāo)簽并通過其獨(dú)有的ID號(hào)識(shí)別工具。

  案例:汽車沖壓廠

  I/O-Link的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)目前已經(jīng)被工業(yè)用戶所利用。圖爾克電感耦合式傳感器可實(shí)現(xiàn)沖壓廠中沖壓機(jī)與沖壓模具之間的能量和數(shù)據(jù)的非接觸式傳輸。其中,耦合元件間的數(shù)據(jù)傳輸通過I/O-Link實(shí)現(xiàn)。由于沖壓模具配備了可控制的傳感器和執(zhí)行器,因而可體現(xiàn)出IO-Link提供雙向連接的優(yōu)點(diǎn)。沒有IO-Link,數(shù)字輸入和輸出信號(hào)就必須在模具本地采集,該任務(wù)以前使用帶多芯電纜的被動(dòng)分配器完成??山粨Q模具上的機(jī)械插塞式連接器是一種昂貴的解決方案,通常需要定制。此外,插塞式連接器往往會(huì)快速磨損,這意味著更高的成本并且可能導(dǎo)致不必要的停機(jī)時(shí)間。圖爾克非接觸電感耦合式傳感器和I/O分線盒為所有傳感器和執(zhí)行器信號(hào)提供了一種低成本、節(jié)省時(shí)間的連接解決方案。

 

  什么是 IO-Link ?

  IO-Link統(tǒng)一了設(shè)備和系統(tǒng)控制器以及傳感器和執(zhí)行器之間的通訊,可與PC上的USB連接相媲美。兩種接口都是串行接口并且與制造商無關(guān)。USB和IO-Link都可傳遞能量和信號(hào)。兩種標(biāo)準(zhǔn)都是雙向的,這意味著傳感器和執(zhí)行器既可以通過IO-Link發(fā)送信息,也可以通過IOLink接收信息。IO-Link的核心優(yōu)勢是通訊能力,將信息的單向傳遞升級(jí)為雙向通訊。它允許訪問以前控制器不可訪問,或者只能通過專用系統(tǒng)訪問,或者需要直接在傳感器讀取的參數(shù)和數(shù)據(jù)。

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