Cómo IO-Link beneficia a fabricantes de equipo original y empresas dueñas de marca

Ya popular en Europa, la tecnología de comunicación industrial IO-Link está creciendo a doble dígito en Estados Unidos. Vea por qué este método de comunicación de datos punto a punto es preferido cada vez más para entregar información de dispositivos.

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Según el Consorcio de la Comunidad IO-Link, IO-Link es la primera tecnología de E / S (entrada / salida) estandarizada (IEC 61131-9) para la comunicación con sensores y actuadores industriales basados ​​en la conexión establecida de sensor y actuador de 3 hilos. Aunque la tecnología IO-Link ha ganado una amplia aceptación e implementación en Europa, su uso no está tan extendido en Estados Unidos, a pesar de varias ventajas claras tanto para los fabricantes de equipo original como para los usuarios finales.

Para obtener más información sobre IO-Link, nos conectamos con Shishir Rege de Balluff, un proveedor de sensores industriales, redes, conectores, HMI y productos de seguridad, para un episodio reciente del podcast "Automation World Gets Your Questions Responded"  (“Automation World responde a sus preguntas”. Balluff está bien posicionado como un recurso con enorme experticia en IO-Link, ya que la compañía ha estado ofreciendo productos que lo presentan desde 2009.

Shishir Rege de BalluffShishir Rege de BalluffEn nuestra discusión, Rege señaló que uno de los principales impulsores del desarrollo de IO-Link fue la tecnología de comunicaciones de señal existente, señales analógicas de 4-20 mA, utilizadas por dispositivos industriales comunes como interruptores de proximidad y sensores fotoeléctricos. Con el método de comunicación 4-20mA "no hay diagnósticos", dijo Rege. "Asumimos que todo funciona bien hasta que el proceso se detiene y luego descubrimos los problemas", agrega.

El otro problema que impulsó el desarrollo de IO-Link son los diferentes tipos de juegos de cables y alambres utilizados por diferentes dispositivos industriales. "Los dispositivos binarios usarían cables estándar sin capa protectora de dos a tres hilos, mientras que los dispositivos analógicos usarían cables sin capa protectora de dos, tres y hasta cuatro hilos", dijo Rege. "Y si tiene un dispositivo complejo, como un transductor de presión con algunas señales digitales, entonces eso requiere diferentes tipos de cables que contengan entre dos y seis cables".

Cuando los dispositivos que usa requieren un conjunto diferente de cables, la configuración es difícil tanto para los fabricantes originales de equipo como para los usuarios finales. Requiere mantener un stock de los diferentes tipos de cable para garantizar un tiempo de inactividad mínimo en caso de fallas.

Rege dijo que el Consorcio IO-Link se formó para abordar estos problemas y desarrollar un método de comunicación a nivel de dispositivo unificado que fuera fácil de implementar y que tuviera más diagnósticos integrados. El resultado es IO-Link, una tecnología de comunicación punto a punto para usar a nivel de dispositivo. "Es como una USB para la automatización industrial, ya que es independiente de la red de nivel de control, independientemente del protocolo que utilice", dijo. "IO-link es transparente para controlar redes o bus de campo, ya que cada dispositivo IO-Link se comunica con un puerto maestro que reside en un módulo de puerta de enlace que lleva los datos del dispositivo al nivel de control".

IO-Link maneja tres tipos de datos, explicó Rege:

·       Datos de proceso: señales de encendido / apagado, datos discretos del sensor, valores de medición, etc.

·        Datos de parámetros: datos de configuraciones, unidades de ingeniería; y

·        Datos de eventos: datos que provienen de sensores; por ejemplo, cuando un sensor fotoeléctrico indica que la intensidad de la luz en una aplicación ha cambiado.

Para los fabricantes de equipos originales, las ventajas de IO-Link incluyen un menor costo de construcción, tiempos de puesta en marcha más rápidos, reducción de nodos de red y más diagnósticos. "IO-Link también les permite a los fabricantes de equipo original integrar dispositivos más complejos para que sus sistemas se destaquen de la multitud y estén listos para la próxima generación de máquinas", dijo Rege.

Las ventajas para los usuarios finales incluyen todos los problemas citados para los fabricantes de equipo original pero, para los usuarios finales, su tiempo de inactividad y su visibilidad en la planta son los más críticos, dijo Rege. “IO-Link aborda el tiempo de inactividad al acortarlo o eliminarlo por completo debido al alto nivel de diagnóstico que proporciona y cómo ayuda con la depuración. Por ejemplo, si tiene un sensor discreto en cortocircuito, IO-Link identificará su ubicación exacta, lo que significa que nadie tendrá que buscarlo con multímetros”, dijo. "También con los sensores IO-Link, los dispositivos son más inteligentes y pueden proporcionar más alertas y diagnósticos para que el mantenimiento pueda ser notificado de posibles problemas, como la presión es demasiado alta o si no hay suficiente corriente, etc. El mantenimiento puede entonces planearse en un modo preventivo en lugar de esperar a que ocurra un problema. Los sistemas basados ​​en IO-Link también cuentan con una configuración automática de reemplazo de dispositivos, por lo que cuando reemplaza un dispositivo complejo, puede configurarlo automáticamente para ahorrar mucho tiempo y no tener que guardar hojas con fórmulas que detallen cómo configurar los dispositivos ".

Cuando se trata de la facilidad de configuración, una gran preocupación para los usuarios finales, Rege señaló que no hay programación relacionada con la configuración o el mantenimiento de IO-Link. Sin embargo, aclaró que los parámetros y los datos de proceso que llegan al PLC o al controlador desde IO-Link como una secuencia de datos deberán tener un significado para que el controlador tenga sentido. Esto se puede lograr mediante el mapeo básico de datos, pero la forma más eficiente de hacerlo es "usar bloques de funciones o instrucciones adicionales que mapeen automáticamente estos datos", dijo. "Los fabricantes de dispositivos IO-Link a menudo ofrecen esto como parte de su producto para facilitar su integración".

 Considerando los claros beneficios para IO-Link, le pregunté a Rege si había algún inconveniente. Dijo que, primero, es importante darse cuenta de que "IO-Link es para comunicaciones punto a punto; No es una red. No es una transmisión de señal; Es comunicación de datos. Esto significa que habrá algún retraso de tiempo desde el sensor al controlador. Este retraso puede ser de 2 a 5 ms. Mi sugerencia es esta: si su red actual opera en el rango de 10-15 ms, entonces IO-Link es bueno para eso. Si funciona a menos de 5 ms, su uso de IO-Link dependerá de cuán crítica sea la tasa de actualización para la aplicación. En mi experiencia, el 80-90% de los datos no tienen que actualizarse tan rápido, por lo que IO-link se puede usar en la gran mayoría de las aplicaciones ".