IO-Link - Catalizador para la digitalización de la automatización

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Después de 12 años del nacimiento de IO-Link y con 8 millones de nodos instalados, se puede decir que la Industria 4.0 estaría totalmente en el limbo sin IO-Link

IO-Link - Catalizador para la digitalización de la automatización

Cuando IO-Link comenzó hace 12 años, el objetivo principal era poder conectar sensores y actuadores básicos de una manera directa. Esta función ha ido realmente bien, un hecho probado por los muchos miles de tipos de dispositivos que ahora están disponibles en el mercado, entre otras cosas.

La base para esto es que IO-Link reduce los tipos de cableado y conexiones al mínimo, es decir, la variedad de interfaces para sensores y actuadores, por un lado, y el sistema de automatización, por otro, se redujo considerablemente. Los sensores y actuadores también pueden parametrizarse y configurarse de manera uniforme y proporcionar volúmenes de datos de identificación y diagnóstico. Esto es lo que hace posible la Industria 4.0. En otras palabras, la Industria 4.0 estaría totalmente en el limbo sin IO-Link.

Han pasado muchas cosas en el mercado desde los primeros días. La interfaz de comunicación IO-Link se ha estandarizado en el estándar internacional IEC 61131-9 y, con 8 millones de nodos instalados, es una estrella fugaz en la tecnología de la comunicación. Sin embargo, no es solo el número absoluto de nodos lo que es interesante, sino también la aceleración. El número total de nodos aumentó un 47% a principios de 2016, y se observó un aumento del 52% en 2017. Hoy en día, los usuarios pueden elegir esencialmente entre alrededor de 3.000 dispositivos diferentes con una conexión IO-Link. Los usuarios entusiastas se pueden encontrar en todo el mundo, desde Europa hasta Japón y el resto de Asia hasta los EE. UU.

El hecho de que están surgiendo tipos de dispositivos totalmente nuevos que nadie podría haber concebido o creído posible al principio ahora puede ser atribuido a tres efectos diferentes.

- Por un lado, la integración de IO-Link es inmejorable en términos de tamaño y tecnología de conexión. Con IO-Link, todo lo que se requiere es un área de menos de 0,5 cm² y un solo enchufe (generalmente M12, pero se puede usar M8 e incluso M5): requisitos ideales para componentes muy pequeños.

- Las temperaturas más altas, como aquellas a las que los sensores de temperatura están expuestos en aplicaciones de nivel de proceso, por ejemplo, son más fáciles de mantener bajo control que con los sistemas basados ​​en Ethernet.

- Además, IO-Link puede incorporar completamente la funcionalidad y el rendimiento de muchas aplicaciones de dispositivos con los sistemas de bus de campo, aunque IO-Link es solo una interfaz punto a punto.

El argumento más contundente, sin embargo, es su apertura y aceptación mundial. Ya no es necesario desarrollar, probar y certificar grandes cantidades de interfaces diferentes. IO-Link desacopla el nivel del bus de campo del nivel del sensor / actuador. Esto permite a los fabricantes centrarse en una sola interfaz, lo que ahorra tiempo y dinero y crea espacio para nuevas ideas.

Aplicaciones innovadoras hechas fáciles

Ahora es más fácil digitalizar dispositivos para los que una conexión de comunicación solía ser técnica o económicamente mucho menos factible. Los ejemplos de esto incluyen pinzas de robot, elementos de sujeción y generadores de vacío que generalmente se usan en pequeñas cantidades, pero vienen en una gran variedad de versiones diferentes. Estos dispositivos con IO-Link ahora se pueden utilizar en cualquier parte del mundo sin necesidad de modificaciones.

Las balizas de señales con IO-Link  (por ejemplo Balluff and Werma) siguen mostrando los beneficios prácticos que IO-Link puede tener varios años después de su introducción en el mercado. Las lámparas para mostrar el nivel de llenado de las cajas solo podían indicar que estaban llenas o vacías. Ahora, el nivel de llenado exacto se puede mostrar visualmente. Mientras que lse necesitaban cables gordos con muchos hilos para mostrar una variedad de condiciones diferentes, ahora todo lo que se necesita hoy es un cable estándar sobre IO-Link.

Los interruptores de seguridad de Phoenix Contact, con su canal de diagnóstico inteligente, también pueden utilizar la conexión universal de IO-Link para funciones de diagnóstico. Esta es la etapa preliminar de IO-Link Safety, por así decirlo, el próximo gran paso para IO-Link. Hasta ahora, las funciones de seguridad y los diagnósticos IO-Link se habían iniciado con cables separados. En el futuro, solo se necesitarán los tres cables de IO-Link aquí.

Otra combinación de funciones de seguridad y funciones estándar son paneles de operación con botones de parada de emergencia y controles tales como botones, lámparas y pantallas. IO-Link simplifica el cableado de las funciones estándar aquí también. La función de seguridad todavía tiene que ser conectada por separado.

Con IO-Link Safety, estas aplicaciones se vuelven aún más fáciles, ya que las señales relacionadas con la seguridad y la información estándar se pueden transmitir juntas a través de los tres cables de IO-Link aquí. La usabilidad universal con prácticamente todos los sistemas de automatización en el mundo es aún más valiosa aquí, ya que el desarrollo para este tipo de dispositivos puede representar múltiples inversiones.

Apertura de nuevas áreas de aplicación

Teniendo en cuenta estas características, la comunidad IO-Link está descubriendo nuevas aplicaciones todo el tiempo y están lejos de ser simples sensores y actuadores.

Los convertidores de frecuencia, incluidos aquellos con varios kW de potencia, diseñados para ser utilizados exclusivamente con sistemas de bus de campo o Ethernet, ahora están equipados con IO-Link. Los fabricantes de máquinas que tienen que suministrar su producto a diferentes regiones del mundo y, por lo tanto, tienen que usar diferentes sistemas de automatización, pueden conservar la unidad adaptada de manera óptima que ya tienen. Esto también se aplica a ejes hidráulicos y neumáticos y válvulas de control.

Otros mercados, como los vehículos utilitarios y la automatización de procesos, ahora también están descubriendo IO-Link. En el caso de los vehículos utilitarios, la motivación se debe más a que siempre se utilizaron los dispositivos conectados tradicionalmente de los proveedores de IO-Link y que ahora hay soluciones interesantes y mucho más potentes disponibles con IO-Link. Además de las aplicaciones continuas tradicionales, que a menudo también requieren protección contra explosiones, en la automatización de procesos, también existen las llamadas aplicaciones híbridas en las que, por ejemplo, las tabletas farmacológicas deben producirse y luego empaquetarse siguiendo un proceso químico continuo. IO-Link puede obtener una gran puntuación aquí, por lo que se usa cada vez más en esta área.

Tomando Acción Independientemente

Otro aspecto aquí son las soluciones especiales que a menudo son específicas de una máquina individual. Hace 30 años, muchos fabricantes de máquinas desarrollaron una gran cantidad de productos electrónicos específicamente para ellos mismos. Luego, la aguja giró en la dirección opuesta, ya que era muy costosa y la mayoría de las funciones también se podían implementar con dispositivos electrónicos disponibles. Sin embargo, la presión de la competencia para diferenciar no siempre se puede aliviar con la electrónica estándar. En el pasado, la integración de funciones técnicas específicas era muy laboriosa. Con IO-Link, es fácil y consistente para diferentes sistemas de automatización.

Los ejemplos de este tipo de solución, que a menudo también son mecatrónicos, incluyen sistemas de monitoreo específicos y paneles operativos hasta completar los controladores del subsistema. Estos también pueden ser dispositivos muy pequeños como sensores especializados o módulos completos de la máquina.

Como tal, el fabricante de la máquina es capaz de eludir las solicitudes de los clientes para implementar sistemas de automatización específicos (productos electrónicos listos para usar) para sus funciones estratégicamente importantes. Las funciones especiales se pueden integrar perfectamente en todos los sistemas de nivel superior.

Conclusión

Integrar IO-Link y utilizarlo con todas sus ventajas es una profesión. Las innovaciones que se inspiran por primera vez en IO-Link proporcionan un verdadero factor sorpresa. ¡IO-Link es simplemente muy divertido!

Klaus-Peter Willems
Member, IO-Link Steering Committee

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