IO-Link에 대한 기초 지식

IO-Link에 대한 기초 지식

이 섹션에서는 IO-Link의 개요, 기능 및 이점에 대해 쉽게 이해할 수 있도록 설명합니다.

O-Link는 센서와 액추에이터를 연결하는 산업용 인터페이스 표준(IEC 61131-9)입니다. 이 통신 기술을 통해 IIoT 산업용 사물 인터넷)에 맞춰 센서 수준에서 수동으로 하나씩 관리하던 다양한 유형의 데이터를 교환할 수 있습니다.

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IO-Link 호환되는 센서와 액추에이터를 ‘IO-Link 디바이스 ’라고 하며, 이는 ‘IO-Link 마스터 ’를 통해 EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET, Modbus TCP, CC-Link IE TSN, CC-Link IE Field 및 CC-Link IE Field Basic과 같은 다양한 산업용 네트워크에 연결됩니다.
센서와 액추에이터는 IO-Link 마스터에 지점 간(point-to-point) 방식으로 연결되며, 산업용 이더넷을 통해 PLC와 같은 컨트롤러에 연결됩니다.

최근 들어 아날로그 장치의 데이터를 디지털화하여 시스템에 통합해야 하는 필요성이 증가하고 있습니다. 이를 위해 기존 장치들이 IO-Link 디바이스로 대체되고 있습니다. 이러한 변화를 통해 A/D 변환기와 같은 장치의 수를 줄이거나 장치 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대됩니다.

기존에는 센서 및 액추에이터 레벨에서 ON/OFF 신호, 아날로그 신호 및 직렬 통신이 별도로 배선되었습니다. IO-Link 이러한 프로세스를 표준화하여 더욱 효율적인 작동을 가능하게 합니다.
동시에 아날로그 입출력 신호 사용과 관련된 다음과 같은 문제점들도 해결할 수 있습니다.

• 잡음으로 인한 측정값의 변화
• A/D 또는 D/A 변환 중 발생하는 변환 오류
• 인력 투입 시간 확대

한 번 설정한 매개변수는 IO-Link 마스터에 백업할 수 있으므로, IO-Link 디바이스 동일 모델의 장치로 교체할 경우 모델 오류와 같은 문제를 방지할 수 있습니다.
또한 IO-Link 디바이스 교체할 때 IO-Link 마스터에서 설정 정보를 가져올 수 있으므로 미세 조정이 필요하지 않습니다.
IO-Link 마스터 각 IO-Link 디바이스의 프로필뿐만 아니라 다양한 파라미터 조정 후의 설정 정보도 백업할 수 있습니다.
IO-Link 디바이스 동일 모델의 장치로 교체하는 경우, 설정 정보를 복원하여 이전과 다른 정보가 표시되는 것을 방지할 수 있습니다.

공장에는 생산 라인과 장비에서 작동하는 수천 개의 센서와 액추에이터가 있는데, IO-Link 사용하면 과거에는 컨트롤러 수준에서 중앙 집중식으로 관리할 수 없었던 수많은 센서와 액추에이터의 정보를 모니터링하고 설정할 수 있습니다.

왼쪽에는 센서별로 IO-Link 통신으로 처리할 수 있는 데이터가 표시되어 있습니다.

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생산 배치나 유형을 변경할 때 PLC에서 배치 센서 설정 및 I/O 점검을 수행할 수 있으며, 센서를 교체할 때는 IO-Link 마스터에서 설정 정보를 가져올 수 있습니다. 결과적으로 장비 시동 및 유지보수 시간을 단축할 수 있습니다.

최근 들어 장비 고장 징후를 감지하는 "예방 정비"에 대한 필요성이 증가하고 있습니다. 많은 IO-Link 디바이스 이러한 기능이 사전 설치되어 있어 "예방 정비" 시스템을 손쉽게 구축할 수 있습니다.

2019년 말 기준 IO-Link 디바이스 1,600만 대에 달합니다.
노드 수는 2017년 말 810만 개에서 2년 만에 약 두 배로 증가했습니다.
IO-Link 디바이스는 매우 다양한 종류가 있습니다.
예시: 광전 센서, 변위 센서, 스위치, RFID, 액추에이터(구동 장치), 부저, 표시등 등 등