IO-Link pour passer facilement aux capteurs intelligents

Alors que l'industrie se tourne vers le numérique, l’IO-Link s'impose comme une solution facile à mettre en œuvre et rentable.

  Par Mile Milovanovic, ingénieur Senior, SMC Centre Technique Allemagne

DECEMBRE 2021
Lorsqu'il a été lancé en 2009, l’IO-Link ne ressemblait à rien de ce que l'industrie avait vu auparavant. L’IO-Link n'est pas un bus de terrain, mais un allié du bus de terrain. L’IO-Link connecte les périphériques d'E/S d'automatisation d'une manière que les autres solutions n'ont pas été en mesure d'offrir. Il s'agit d'une simple connexion sérielle bidirectionnelle point à point pour la transmission de signaux et l'alimentation en énergie sous tous les réseaux, bus de terrain ou bus de fond de panier, qui permet de connecter les capteurs et les actionneurs à la communication industrielle. En tant qu'interface normalisée (IEC 61131-9) basée sur un protocole numérique, l’IO-Link peut être employé avec tous les composants jusqu'aux plus petits de n’importe quel fabricant dans le monde à condition qu’ils soient compatibles avec cette communication. Créé pour une utilisation avec les composants dits « de bas niveau », l’IO-Link s'appuie généralement sur des connecteurs standard M12 ou M8 et des câbles à trois fils pour rendre les capteurs "intelligents". Il communique des données de processus comprenant un nombre limité mais étendus d’informations (par exemple, la température, l'humidité, la couleur, le nombre de cycles etc.) et les traduit en valeurs réelles. Les capteurs intelligents qui utilisent l’IO-Link peuvent transmettre des valeurs de courant et de température exacte sans le risque de conversion des données analogiques.

Un système IO-Link se compose d'un dispositif IO-Link, un capteur ou un actionneur (composant qui peut influer sur le processus), et d'un contrôleur IO-Link. Chaque dispositif IO-Link est connecté à un port physique du contrôleur IO-Link. Le contrôleur IO-Link agit comme un convertisseur ou une passerelle qui traduit le "message" IO-Link en un message de bus de terrain pour partager des informations avec le système de contrôle.

Unité de contrôle IO-Link de SMC

Il est important de noter, cependant, que l’IO-Link ne pourra pas prendre en charge tous les types de capteurs ou d'actionneurs. Le protocole peut transmettre jusqu'à 32 octets de données de processus par cycle, ce qui ne convient pas à la transmission de grandes quantités de données générées par des appareils tels que des caméras, par exemple. Pour des données de processus typiques de deux octets et avec un temps de cycle typique d'environ 2,3 ms (en COM2 ou débit de 38,4 kbps) et d'environ 0,4 ms (en COM3 ou 230,4 kbps), il est assez rapide pour la plupart des applications d'automatisation industrielle (10 ms ou plus) mais il ne conviendra pas aux applications à grande vitesse. Enfin, nous devons mentionner que les câbles ont des limites de distance : Le câble entre le dispositif IO-Link et le contrôleur IO-Link doit être de 20 m maximum (si le courant du dispositif IO-Link est inférieur à 200mA et avec une section transversale de l'âme de 0,35mm2) maximum pour garantir les taux de transmission. En cas de courants plus élevés, des calculs spéciaux pour la longueur maximale du câble sont nécessaires.

La valeur de IO-Link
Si votre production nécessite des changements fréquents ou si vos opérations sont sensibles aux temps d'arrêt, il vous apportera des avantages significatifs :

• Configuration et surveillance à distance faciles : les paramètres des dispositifs et des capteurs peuvent facilement être modifiés à distance selon les besoins, ce qui permet de gagner un temps précieux dans le processus de fabrication. Les sorties du capteur et les alertes d'état peuvent être surveillées à distance en temps réel pour vous aider à identifier et à résoudre rapidement les problèmes avant qu'ils n'entraînent des temps d'arrêt. Dans ce cas, il est possible de remplacer le capteur sans le reconfigurer.
• Visibilité de tous les équipements : Les capteurs intelligents compatibles IO-Link peuvent communiquer leur propre état via le contrôleur IO-Link à l'automate.
• Réduction des coûts : En plus du gain de temps, IO-Link réduit également les coûts globaux du système. Les capteurs s'appuient simplement sur l'interface de communication IO-Link, ce qui est beaucoup plus rentable. IO-Link ne nécessite aucun câblage spécial ou compliqué. IO-Link élimine également le besoin de cartes analogiques, ce qui est également important pour la miniaturisation.
• Indépendance vis-à-vis des fournisseurs : IO-Link est une technologie indépendante des fournisseurs.
• Souplesse : le déploiement de IO-Link ne doit pas nécessairement être une approche du tout ou rien. Il peut être mis en place progressivement, en fonction du temps et des budgets disponibles.

Parce que l’IO-Link peut être intégré dans pratiquement n'importe quel bus de terrain ou système d'automatisation où des capteurs et/ou des actionneurs sont utilisés, il est idéal pour les applications d'automatisation industrielle et de logistique telles que l'automatisation des lignes d'assemblage - pour des changements de produits simplifiés et une installation rapide ou pour l'emballage - pour valider les processus des machines.

Les produits IO-Link de SMC peuvent vous aider à améliorer votre productivité et à réduire vos coûts, en accordant des processus de production dynamiques et en conduisant à la Flexibilité Intelligente que l'industrie recherche. De plus, ils vous permettront de miser sur l'amélioration continue de la stratégie de maintenance industrielle de votre entreprise.