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Hannover Messe Hôtel 9, stand D06

Aujourd'hui, de plus en plus de capteurs fournissent un paramétrage et des diagnostics à distance intelligents qui simplifient la manipulation et le fonctionnement et réduisent le coût total de possession (TCO). Le groupe de produits de ces capteurs de complexité moyenne devient de plus en plus important, mais repose sur une interface puissante et efficace. Pepperl + Fuchs montre dans cet article comment IO-Link entre en jeu ici. Non seulement il transmet toutes les données via le même câble à trois fils, mais il réduira également la diversité des interfaces existantes à quelques normes à l'avenir.



Image ci-dessus: Interface du capteur aujourd'hui

pepperl20312Pour la connexion des capteurs aux commandes, il existe de nombreuses normes historiquement développées qui sont encore utilisées de nombreuses fois, mais ne répondent plus aux fonctionnalités accrues des appareils modernes. Par conséquent, dans de nombreuses applications, une combinaison de plusieurs interfaces est utilisée en parallèle. Du côté analogique, cela inclut l’interface de courant mA 4 ... 20 et l’interface de tension 0 ... 10-V, tandis que dans le cas le plus simple, une sortie de commutation est suffisante pour la communication numérique, sinon des interfaces série point à point telles que RS232 et Servir RS422. Les systèmes de bus tels que Profibus, CAN et l'interface actionneur-capteur (AS-i), ainsi que les solutions basées sur Industrial Ethernet, sont également au-dessus.

Plusieurs interfaces pour le même capteur

La constellation typique dans le domaine des capteurs avec des besoins de communication moyens ressemble aujourd'hui à ceci: Pour permettre l'accès aux fonctions avancées des capteurs intelligents, il existe en plus d'une ou plusieurs sorties analogiques ou sorties de commutation pour les signaux de capteur réels, par exemple, une interface série RS232 , Un même capteur nécessite donc plusieurs interfaces de caractéristiques différentes. De telles connexions doubles et multiples engendrent des coûts inutiles, non seulement dans le capteur et le contrôleur, mais également sous la forme de connecteurs, de connexions de bus et de câbles blindés parfois coûteux.

Ici, d’un point de vue technique et économique, la consolidation est attendue depuis longtemps, en particulier dans le contexte des innovations actuelles, telles que la tendance à "mesurer au lieu de saisir". On entend par cette dernière une nouvelle catégorie de capteurs qui, outre le signal de commutation conventionnel, fournissent la distance exacte à l’objet cible détecté et offrent ainsi à l’utilisateur une protection accrue contre les circuits défectueux et une plus grande fiabilité des processus. Pour les raisons mentionnées ci-dessus, il n'y aura aucun moyen de contourner IO-Link à l'avenir. En tant que connexion numérique série point à point, le système est adapté à de tels scénarios d’exigence. Il convient non seulement à la transmission de signaux de capteurs analogiques et numériques, mais sert également d’interface de paramétrage et de diagnostic ou à d’autres fonctions. IO-Link est toujours positionné dans la zone inférieure et parcourt pratiquement le dernier kilomètre du capteur à l'interface de bus ou, si nécessaire, directement au contrôleur.

IO-Link: indépendant du fabricant, rentable et flexible

En aucun cas, IO-Link ne peut être compris comme un autre système de bus. L'orientation et les forces du système n'avaient pas été communiquées suffisamment clairement lors des premières représentations, il y a quelques années, de sorte que des interprétations ambiguës à cet égard étaient en circulation. Dans l'intervalle, une vue claire a prévalu ici et de nombreux produits de différents fabricants sont actuellement disponibles avec IO-Link. Du côté des commandes également, presque tous les fournisseurs proposent les modules d’entrée / sortie correspondants. Fait intéressant, le prix d'un canal d'entrée IO-Link est déjà juste inférieur à celui d'un canal analogique.

IO-Link est normalisé au niveau international dans la norme IEC 61131-9, garantissant la compatibilité et la protection des investissements indépendamment du fabricant. Sur la base du niveau de tension 24 et d'un câble à trois fils non blindé bon marché d'une longueur maximale de 20, l'interface prend en charge les taux de transfert de 4,8 KBaud, 38,4 KBaud et 230,4 KBaud. Un autre avantage évident par rapport aux interfaces analogiques classiques réside également dans la transmission de données irréprochable, car les valeurs mesurées analogiques sont déjà numérisées dans le capteur. IO-Link offre également des réserves suffisantes pour les tâches urgentes.Les temps de cycle pour la transmission des valeurs de bits 16 à la vitesse moyenne de 38,4 KBaud sont de 2 ms. La compatibilité ascendante avec la sortie de commutation PNP est essentielle pour une migration en douceur.

Accès facile via des outils standard

Avec ces données clés, IO-Link est parfaitement adapté au profil d'exigence des capteurs de complexité moyenne et permet des rationalisations complexes. Outre le simple transfert de tous les formats de données imaginables du capteur au contrôleur et inversement, il existe de nombreuses possibilités en termes d'organisation et d'administration. Chaque capteur IO-Link possède une description d'appareil normalisée IODD (description d'appareil IO) à laquelle les utilisateurs peuvent facilement accéder à l'aide d'outils logiciels appropriés. Les données de configuration des appareils peuvent être stockées de manière centralisée dans des systèmes de contrôle ou des bases de données et chargées dans le capteur sans délai après le changement ou le remplacement du produit. Le clonage des jeux de paramètres est une petite chose.

Les limites d'IO-Link ne doivent pas être ignorées. Ainsi, le vaste champ de capteurs binaires avec une simple sortie de commutation 24-V reste largement non affecté par IO-Link. En règle générale, il représente la plus grande proportion de la technologie des capteurs dans le domaine de l’automatisation des usines, qui comprend, entre autres, de nombreux commutateurs de position inductifs et optiques. De manière quasi standard, la sortie à transistor selon la logique de commutation PNP est établie dans le monde entier, si l’on ignore certaines applications aux États-Unis et au Japon, qui utilisent encore la variante NPN. L'utilisation d'IO-Link à ce niveau de capteur le plus bas n'apporterait guère d'avantages significatifs, mais rendrait la connexion plus onéreuse. Au-dessus du champ d'application d'IO-Link se trouve le groupe de capteurs sophistiqués, qui incluent, par exemple, des capteurs de vision. Dès que de gros volumes de données sont mis au point, tels que la transmission d'images en direct, les interfaces Ethernet constituent le standard de communication approprié.

Le résultat: des capteurs dotés de fonctions intelligentes

IO-Link est l'interface de capteur normalisée, innovante et économique pour les capteurs dotés de fonctions intelligentes. Le système numérique série convient à la transmission de toutes les données de communication d'un appareil, qu'il s'agisse de valeurs analogiques, de signaux de commutation numériques ou de données de configuration et de diagnostic. Ainsi, IO-Link joue un rôle central dans la réduction de la diversité des interfaces ingérables aux trois normes de sortie de commutation 24-V, IO-Link et Ethernet. Comme IO-Link offre une compatibilité ascendante complète avec les sorties à commutation binaire, les utilisateurs peuvent introduire IO-Link pratiquement sans risque: les capteurs IO-Link fonctionnent correctement sur une entrée de commande numérique conventionnelle, tout comme un capteur existant avec sortie de commutation PNP vers une entrée IO-Link est connectable.


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Pepperl + Fuchs
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