Megszólalnak készülékeink
Érzékelők és működtetők integrációja az IO-Link világába, ezáltal emelve őket az Ipar 4.0 szintjére.
Az SMC technikai támogató mérnökeként az utóbbi időben az IO-Link lelkes felfedezője voltam. A lelkesedésem alapja és ezáltal célja is az volt, hogy megértsem, mit kedvelnek ügyfeleink ezen a kommunikáción. Mi az, ami különlegessé teszi más terepi kommunikációs megoldásokkal szemben. Mi az, amire Japán kollégáink úgy reagáltak, hogy ez igenis egy innovatív út, amit nekünk is követnünk kell az automatizálás piacán résztvevő más cégekkel együtt. Alábbi cikkünk ezekre a kérdésekre ad választ.
Engedjék meg, hogy kiemeljek egy elméletet, ami az IO-Link esetében igen nagy szerepet játszik. Az elmélet az, hogy a fejlődést a fogyasztói igények határozzák meg, nem pedig egy meglévő termék vagy megoldás már kész funkcionalitásába szeret bele a vásárló. Az alapja, hogy minden esetben felmérik a gyártók a felhasználók igényeit és csak ezután kezdenek bele egy termék fejlesztésébe. Így történt és történik ez az IO-Link esetében is. Az SMC az ügyfelek bevonásával folyamatosan vizsgálja, melyek azok a készülékek, ahol pluszt tudunk adni az IO-Link kommunikáció integrálásával.
1. ábra: az IO-link-es rendszer topológiája
A vizsgálat során három megközelítést veszünk figyelembe:
Az SMC megközelítése elsőként az, hogy azok az érzékelőink, amiknek eddig nem volt szavuk egy automatizálási rendszerben, meg tudjanak szólalni. Gondolok itt arra, hogy nyomás- és vákuumkapcsolóink (ZSE20B, ISE20B, ISE7), áramláskapcsolóink (PF3W7) eddig analóg kimeneti- és digitális kapcsolójelükön kívül nem tudtak diagnosztikai adatokat szolgáltatni a PLC felé. De itt megemlíthető analóg útmérő szenzorunk (D-MP) is, ami mint új termék már eleve IO-Link kompatibilitással lépett piacra. Fontos háttere az, hogy egy gépleállás esetén ezek a készülékek eddig semmiféle hibajelzést nem adtak vissza a rendszer felé, így érdemes volt elgondolkodni a hiba okán is, mivel egy továbbra is fennálló hiba könnyedén ismét blokkolhatja az újonnan beszerelt készülék és ezáltal a gép működését. Könnyen előfordulhat, hogy az eszköz nem is hibás, csak az adott környezeti tényezők miatt nem megfelelően működik. Az IO-Link által szenzorok esetében hardware-es hibák, mért nyomás, átfolyás rendellenesség és azok száma, készülék hőmérséklet rendellenesség, kimeneti jel túláram diagnosztizálható, valamint útadó esetében jeladón való túlfutás és túlfeszültség is észlelhető. Ezen készülékek nevezhetők kis értékű készülékeknek, amelyeknél egy terepi buszos kommunikáció integrációja eddig a saját áruk többszörözésével járhatott volna. Az IO-Link nyílt forráskódú hozzáférésének köszönhetően egyszerűen és olcsón szólítja meg ezeket a készülékeket.
Második irányzat az aktuátoraink IO-Link-es integrációja, ahol már eddig is létezett terepi kommunikációs elérhetőség, így az IO-Link által nyújtott előnyt érdemes kihasználni; a point-to-point kommunikációs lehetőségét és az egyszerű kábelezhetőségét. Az IO-Link jellemzője, hogy a mester fejegységen található I/O pontok közvetlenül mind egy-egy fixen meghatározott szolga aktuátorhoz csatlakoznak egyszerű, árnyékolatlan M12-es csatlakozóval ellátott kábelen keresztül. Lehet szó léptetőmotor vezérlőről (JXC), elektro-pneumatikus nyomásszabályozóról (ITV), szelepsziget fejegységről (EX260), mindegyik egység paraméterbeállításait a mester fejegység tárolni tudja. Egy csere esetén felismeri a mester egység, hogy változás történt és rátölt minden korábbi beállítást az új egységre. Ezáltal adva hatalmas könnyedséget egy karbantartás során, de a funkcionalitás természetesen kihasználható új, szériagépek alkotóelemeinek paraméterezésénél is.
Harmadik irányzat a már SMC-nél is elérhető mester egység. Célja nem az, hogy az SMC is kihozza új különálló IO-Link-es terepi egységét. Sokkal inkább valami újat akar hozni ezen a téren. Az 1-es ábrán látható módon szelepekkel, IO-Link mester elosztó egységgel, analóg valamint digitális I/O-kkal tetszés szerint egybeépíthető terepi kommunikációs fejegységről (EX600) van szó, így nincs feltétlenül szükség egy terepibuszos szelepsziget fejegységre és egy külön terepi IO-Link mester fejegységre a korábban említett érzékelők és működtetők megszólaltatásához. A komplett egység Profinet és CC-Link IE Field kommunikációval elérhető, hiszen az IO-Link-nek nem célja kiváltani a már jól bevált ethernet alapú terepi kommunikációt. Küldetése sokkal inkább az eddig nem diagnosztizálható elemeket megszólítása.
A három irányzat egyértelmű előnyöket tartalmaz karbantartás és új gép beüzemelésére egyaránt. Értem ez alatt a közös IO-Link-es felületen eltárolható paraméter csomagokat, ami ugyanúgy menthető egy nyomáskapcsoló esetén, mint egy léptetőmotor vagy szelepsziget esetében. A diagnosztikai megoldások kialakításához a gépgyártónak elegendő egy protokollt ismernie, valamit egy meglévő gép kiegészítésénél is egyszerűen hozzáfűzhető további elem az IO-Link-es felületen keresztül.
A jelenlegi elérhető SMC IO-Link-es egységek ezen elgondolások alapján lettek kialakítva, de mivel a piaci igények folyamatosan alakítják ezen terület fejlődését, így elképzelhető, hogy a közeljövőben további elemek kerülnek piacra IO-Link-es elérhetőséggel. Az irányzat innovatív, a lehetőségeink adottak, így már csak az igényeket várjuk a további fejlesztésekre. Ötletadásképpen bemutatóanyagaink és mintaanyagaink révén egyszerűen biztosítunk kipróbálható készülékeket partnereinknek.
2019.06.01.
