ความรู้พื้นฐาน เกี่ยวกับ IO-Link

ความรู้พื้นฐาน เกี่ยวกับ IO-Link

ส่วนนี้จะให้ภาพรวมที่เข้าใจง่ายเกี่ยวกับ IO-Link คุณสมบัติ และประโยชน์ของมัน

O-Link เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซอุตสาหกรรม (IEC 61131-9) ที่เชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ เทคโนโลยีการสื่อสารนี้ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลประเภทต่างๆ ซึ่งก่อนหน้านี้ต้องจัดการด้วยตนเองทีละรายการ สอดคล้องกับ IIoT Industrial Internet of Things)

• 

เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IO-Link เรียกว่าอุปกรณ์ IO-Link ซึ่งเชื่อมต่อกับเครือข่ายอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET, Modbus TCP, CC-Link IE TSN, CC-Link IE Field และ CC-Link IE Field Basic ผ่านทาง IO-Link Master
เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์เชื่อมต่อกับ IO-Link Master แบบจุดต่อจุด และเชื่อมต่อกับตัวควบคุม เช่น PLC ผ่านทาง Industrial Ethernet

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการในการแปลงข้อมูลจากอุปกรณ์อนาล็อกให้เป็นดิจิทัลและนำไปรวมเข้ากับระบบต่างๆ มีเพิ่มมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์แบบดั้งเดิมจึงถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ IO-Link ซึ่งคาดว่าจะช่วยลดจำนวนอุปกรณ์ เช่น ตัวแปลง A/D หรือลดต้นทุนของอุปกรณ์เหล่านั้นได้

โดยทั่วไป ในระดับเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ สัญญาณเปิด/ปิด สัญญาณอนาล็อก และการสื่อสารแบบอนุกรมจะถูกต่อสายแยกกัน มาตรฐาน IO-Link ทำให้กระบวนการเหล่านี้เป็นมาตรฐานเดียวกัน ทำให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในขณะเดียวกัน ปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้สัญญาณอินพุต/เอาต์พุตแบบอนาล็อกก็สามารถแก้ไขได้เช่นกัน

• การเปลี่ยนแปลงค่าที่วัดได้เนื่องจากสัญญาณรบกวน
• แก้ไขข้อผิดพลาดระหว่างการแปลง A/D หรือ D/A
• การปรับขนาดชั่วโมงทำงาน

เนื่องจากสามารถสำรองข้อมูลพารามิเตอร์ที่ตั้งค่าไว้ไปยัง IO-Link Master ได้ จึงสามารถหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น รุ่นที่ไม่ถูกต้อง หากเปลี่ยนอุปกรณ์ IO-Link ด้วยอุปกรณ์รุ่นเดียวกัน
นอกจากนี้ ข้อมูลการตั้งค่าสามารถนำเข้าจาก IO-Link Master ได้เมื่อทำการเปลี่ยนอุปกรณ์ IO-Link ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการปรับแต่งเพิ่มเติม
IO-Link Master สามารถสำรองข้อมูลได้ไม่เพียงแค่โปรไฟล์ของอุปกรณ์ IO-Link แต่ละตัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลการตั้งค่าหลังจากการปรับพารามิเตอร์ต่างๆ ด้วย
หากเปลี่ยนอุปกรณ์ IO-Link ด้วยอุปกรณ์รุ่นเดียวกัน ข้อมูลการตั้งค่าสามารถกู้คืนได้เพื่อหลีกเลี่ยงข้อมูลที่แตกต่างจากเดิม

ในโรงงาน มีเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์หลายพันตัวที่ทำงานอยู่บนสายการผลิตและอุปกรณ์ต่างๆ และ IO-Link ทำให้สามารถตรวจสอบและตั้งค่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์จำนวนมาก ซึ่งในอดีตไม่สามารถจัดการจากส่วนกลางได้ในระดับคอนโทรลเลอร์

ข้อมูลที่สามารถประมวลผลได้ผ่านการสื่อสาร IO-Link แสดงอยู่ทางด้านซ้ายสำหรับเซ็นเซอร์ตัวหนึ่ง

• 

เมื่อเปลี่ยนล็อตหรือประเภท สามารถตั้งค่าเซ็นเซอร์แบบกลุ่มและตรวจสอบ I/O ได้จาก PLC และสามารถนำเข้าข้อมูลการตั้งค่าจาก IO-Link Master เมื่อเปลี่ยนเซ็นเซอร์ ส่งผลให้เวลาในการเริ่มต้นใช้งานและบำรุงรักษาอุปกรณ์ลดลง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการ "การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน" เพื่อตรวจจับสัญญาณความผิดปกติของอุปกรณ์มีเพิ่มมากขึ้น อุปกรณ์ IO-Link หลายรุ่นมีการติดตั้งฟังก์ชันเหล่านี้ไว้ล่วงหน้า ทำให้สามารถสร้างระบบ "การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน" ได้อย่างง่ายดาย

ณ สิ้นปี 2019 มีอุปกรณ์ IO-Link จำนวน 16 ล้านเครื่อง
จำนวนโหนดเพิ่มขึ้นเกือบเท่าตัวในระยะเวลาสองปี จาก 8.1 ล้านโหนด ณ สิ้นปี 2017
มีอุปกรณ์ IO-Link หลากหลายประเภทให้เลือกใช้
ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก เซ็นเซอร์วัดระยะ สวิตช์ RFID แอคชูเอเตอร์ (อุปกรณ์ขับเคลื่อน) บัซเซอร์ ไฟแสดงสถานะ เป็นต้น