Módulo IO_Link y módulo Fieldbus

Enlace IO

definición

IO-Link es una innovadora interfaz de comunicación punto a punto para aplicaciones de sensores/actuadores que cumplen con las normas IEC 61131-9.

IO-Link contiene los siguientes componentes del sistema:

Estación maestra IO-Link;

Dispositivos IO-Link, como:

i. Sensor/actuador

ii. Lector RFID

iii. Módulo de E/S

iv. Válvula

Cable estándar sin blindaje de 5 hilos o 10 hilos;

Una herramienta de configuración de ingeniería para configurar y asignar parámetros a IO-Link.

Beneficios de IO_Link

El sistema IO-Link, si se utiliza como interfaz digital al conectar sensores/actuadores, tiene las siguientes ventajas importantes:

● Cumplir con el estándar abierto IEC 61131-9

- Los dispositivos se integran en todos los sistemas de bus de campo tradicionales y sistemas de automatización de la misma manera.

● Utilice una herramienta para completar la configuración de parámetros y la gestión unificada de datos

- Configuración y depuración rápida

-- Cree fácilmente la documentación de fábrica más reciente (incluidos sensores/actuadores)

● El sensor/actuador adopta un modo de cableado simple y unificado, y la interfaz utilizada es muy pequeña.

- El sensor y el actuador adoptan una interfaz estándar unificada, independientemente de su propia complejidad (señal de conmutación, señal de medición, señal multicanal, señal binaria, señal mixta, etc.)

- Los tipos e inventarios utilizados disminuyeron significativamente

- Depuración rápida

- El dispositivo IO-Link se puede combinar con el sensor/actuador sin IO-Link en la estación maestra IO-Link

● Comunicación continua entre el sensor/actuador y la CPU

- Acceda a todos los datos del proceso, datos de diagnóstico e información del dispositivo.

- Acceder a datos específicos del dispositivo, como datos de energía.

- Se puede realizar diagnóstico remoto

● Los datos de diagnóstico continuo se pueden transmitir hasta el nivel del sensor/actuador

- La carga de trabajo de resolución de problemas se reduce considerablemente

- Se minimiza el riesgo de fallo

- Adoptar un mantenimiento preventivo y optimizar la planificación del servicio y mantenimiento.

● Cambio dinámico de los parámetros del sensor/actuador a través del controlador o del operador HMI

- El tiempo de inactividad durante el reemplazo del producto se reduce significativamente

- Se mejoró significativamente la diversidad de dispositivos.

Sistema IO-Link

La estación maestra IO-Link establece una conexión entre el dispositivo IO-Link y el sistema de automatización. Cuando la estación maestra IO-Link se utiliza como un componente del sistema de E/S, se puede instalar en el armario de control o directamente en el sitio como E/S remota con protección IP65/67.

La estación maestra IO-Link comunica datos a través de una variedad de buses de campo o placas base específicas del producto. La estación maestra IO-Link puede estar equipada con múltiples puertos IO-Link (canales). Los dispositivos IO-Link pueden conectarse a varios puertos (comunicación punto a punto).

Protocolo IO_Link

IO_Link es un protocolo de comunicación digital serial punto a punto. Su finalidad es intercambiar datos periódicamente entre actuadores de sensores (PLCS).
La estación maestra IO-Link transfiere datos entre el dispositivo IO_Link y el PLC. Normalmente, se trata de un modo IO distribuido con un canal de conexión IO_Link en el módulo. El dispositivo IO_Link se conecta al canal de la estación maestra IO_Link a través de cables, y la estación maestra IO_Link intercambia datos con el PLC a través del bus.
Cada dispositivo IO-Link está conectado a un canal de la estación maestra IO-Link, por lo que IO-Link es un protocolo de comunicación punto a punto en lugar de un protocolo de bus.

Interfaz IO_Link

Los dispositivos IO-Link se comercializan en versiones con sensor y actuador: el sensor tiene un conector de 4 pines y el actuador tiene un conector de 5 pines. Las estaciones maestras IO-Link suelen contar con un conector M12 de 5 pines.

La asignación de pines de acuerdo con IEC 60974-5-2 se especifica de la siguiente manera:

Pin 1: 24 V

Pin 3: 0 V

Pin 4: Cable de conversión o comunicación (C/Q)

Además de la comunicación IO Link, estos tres pines también se conectan a la fuente de alimentación del dispositivo.

En la especificación del maestro IO-Link se proporcionan dos tipos de puertos:

(I) Puerto Clase A (Tipo A) Para este tipo, la función de los pines 2 y 5 no está asignada. Esta función la define el fabricante. Normalmente, al pin 2 se le asigna un canal de dígito adicional.

Ii) Puerto Clase B (Tipo B) Este tipo proporciona tensión de alimentación adicional y es adecuado para conectar dispositivos con altos requerimientos de potencia. En este punto, los pines 2 y 5 conectan la tensión de alimentación adicional (aislada eléctricamente), que se conecta a través de un cable estándar de 5 hilos.

Conexión del cable IO_Link

El dispositivo se conecta a la estación principal mediante un cable estándar sin blindaje de 3 o 5 hilos (hasta 20 m), a través del cual se conecta el sensor. No es necesario blindar ni cumplir con normas especiales para la instalación de cables.

Modo de trabajo de IO_Link

El puerto maestro IO-Link funciona en los siguientes modos:

Enlace IO:

Este puerto se utiliza para la comunicación de datos IO-Link.

Yo:

Este puerto se utilizará como entrada de cantidad numérica.

Pregunta:

El puerto se mostrará como una cantidad numérica.

PROFINET

PROFINET es un estándar Ethernet industrial, abierto y en tiempo real.

Los objetivos de PROFINET son:

● Establecer un estándar Ethernet de automatización abierto basado en Ethernet industrial
Aunque los componentes Ethernet industrial y Ethernet estándar se pueden utilizar juntos, los dispositivos Ethernet industriales son más estables y confiables y, por lo tanto, se adaptan mejor a los entornos industriales (temperatura, antiinterferencias, etc.).

● Utilizar estándares TCP/IP y TI

● Para satisfacer los requisitos en tiempo real de las aplicaciones de automatización.

● Sistema de bus de campo totalmente integrado

Módulo IO_Link de bus de campo

Estación principal

Ethernet industrial

Admite comunicación multiprotocolo y es adecuado para Profnet, Ethernet/IP, EtherCAT y CC-Link IEF Configuración básica a través del interruptor DIP.

La estación anfitriona puede comunicarse con el PLC a través de múltiples protocolos. En el diagrama se utiliza la comunicación Profnet. La distancia de comunicación es de 100 m.
tipo

El valor incluye la interfaz IO_Link, la interfaz DI y la interfaz DO. Puede configurar la cantidad de interfaces según el sensor requerido.

Tipo de sensor de entrada, PNP, NPN.

Corriente de carga máxima

La corriente de carga máxima determina el número de sensores a conectar.

subestación

La subestación se conecta a la interfaz IO_Link de la estación maestra.

Se adopta la comunicación IO_Link entre la subestación y la estación principal, y la distancia de comunicación no es más de 20 metros.

Entrada/salida

La cantidad de entrada y salida se puede configurar según las condiciones reales.

Puerto IO_Link

La estación secundaria contiene el puerto IO_Link.

Módulo de expansión

El módulo de expansión puede continuar ampliando la subestación.

Adaptador analógico

Convierte una señal analógica en una señal IO_Link.

Otros módulos de bus de campo (excluyendo el protocolo IO_Link)

tipo

Solo están disponibles DI y DO

conexión

El protocolo PROFNET se utiliza para conectar módulos a PLC, módulo maestro IO_Link y módulos idénticos. La comunicación se realiza en un radio de 100 metros.

Este módulo no tiene subestaciones y está conectado directamente a los sensores DI y DO.