减少努力，自动化液压系统的高价值
通过：Theobald Herrmann产品管理/液压阀门，博世Rexroth AG
图1. IO-Link在任何类型的自动化结构中使用模拟控制集成了液压阀和传感器，并建立了双向数字通信。(点击放大)
对于执行机构、传感器和其他第三方设备，它们的制造商或系统集成商都需要为各自的现场总线提供适当的硬件和软件接口。这是非常复杂的，因为每个制造商的每个现场总线和控制系统都必须在各自的PLC中创建设备配置文件和软件。
液压连接的可能性
液压系统在现代自动化系统中的集成可以以不同的方式实现。众多现有的机器概念适用于板电子设备，用于控制液压阀门。如果各个设备通过单独的布线连接到卓越控制系统，则仅限于数字信息的交换。但越来越多地，这种技术最先进的技术不再符合最终用户的要求。
替代方案使用具有集成现场总线连接的阀门。然而，这些需要广泛的布线 - 以及通过专用软件集成到控制系统和各个现场总线协议中。两者都需要大量的努力，这太高，特别是对于价格敏感的应用。由于IO-Link，机器制造商和系统集成商能够将例如比例液压系列阀和传感器集成到数字通信结构中，具有很少的工程努力。通过简单的通信结构，IO-Link的硬件要求较低。
此外，标准化的M12连接技术可实现现场液压阀的简单且经济高效的连接。这样，具有模拟控制的组件被转换为通信和柔性致动器和传感器。
看看IO-Link
根据IEC 61131-9的制造商独立的IO-Link - 标准化执行器，传感器和其他设备的连接技术。它还提供了一种用于控制系统和设备之间的数据交换的数字通信协议，无论现场总线如何。现场总线技术未被替换但延长。并行通信使机器制造商能够使用IO-Link与所有协议和IO-Link兼容设备集成到各种概念，而无需额外努力。
IO-Link目前已由技术领域的大约130个设备制造商和其他公司提供支持。IO-Link Masters由大约40个制造商提供，标准由九种控制系统提供支持。IO-Link设备位于近60个传感器，执行器和其他外围设备的产品范围内。
例如，Rexroth现在还提供具有相应技术的液压比例阀和压力传感器。这些比例阀的功能和性能与锯齿相同。但是，它们还提供了通过IO-Link进行双向通信的所有选项。这样，液压可以无缝地集成到连接的结构中。更重要的是，可以在运行操作期间更改参数并由控制系统更改的操作状态。
IO-Link系统设置
图2.准备好未来：IO-Link提供定义的类型和实例数据，然后将序列阀转换为工业4.0组件。(点击放大)
IO-Link Masters由大约50个制造商提供，用于每个端口连接一个IO设备。选择包括IP20控制柜的选项以及带有保护等级IP65 / 67的分散模块，用于在机械或系统上安装。特别是在大规模系统中，布线的量显着降低。
对于分散的IO-Link master, IO-Link的用户组织定义了带有3个或5个导体的M12插件连接器。5杆版本的“B级”端口用于增加电流消耗的设备，如液压阀。3极版本的“A类”端口提供高达200ma的能源供应，这是足够的大多数传感器。与模拟控制相比，非屏蔽电缆足以在长达20米的电缆长度上实现无故障通信。IO-Link标准化了所有执行机构和传感器的连接技术，消除了系统安装过程中的众多误差来源。
否则，复杂和昂贵的电缆尺寸与单独布线和屏蔽不再需要。此外，由于传感器和驱动器采用统一的M12电缆，物流工作也减少了。
按软件快速调试
每个IO-Link设备都具有电子设备描述，称为IO设备描述（IODD）。它提供了标准化的重要信息：
- 设备数据
- 文字描述
- 识别，过程和诊断数据
- 通信属性
- 设备参数具有值范围和默认值。
- 设备的图像，和
- 制造商标志
对于所有制造商的所有设备，IODD设置是相同的。IODD使IO-Link Master能够自动识别设备，以便立即进行参数化。另一个自动特性是设备描述包含在系统文档中。对于IO-Link Master在全面自动化中的项目集成，调试人员使用各自的PLC制造商的工程工具。IO-Link Master从设备组合中选择并添加到总体自动化中。根据控制系统制造商的不同，所有通信模块都可以在图书馆中免费使用。
通过IO-Link到行业4.0
IO-Link可以直接从控制系统访问设备数据，也可以从任何位置通过网络远程访问设备数据。对于面向未来的概念尤其重要:今天，IO-Link已经根据德国“工业4.0平台”倡议的定义提供了工业4.0设备的类型和实例数据。
通过这种方式，液压执行机构满足未来工业4.0应用的所有条件。此外，这种方法非常适合于现有机械和系统的后续连接，而且工作量小。用户可通过可互换的选项替换比例阀和传感器，使用IO-Link连接，直接与执行机构和传感器通信。
增加可用性的诊断功能
IO-Link设备的诊断功能使新的维护概念和大大减少维修时间成为可能。现在，与过程并行的设备信息的可能调用形成了面向条件和预测性维护概念的基础。在这方面，比例阀要报告它们是否正常工作以及诸如电压过低或过电压和电子温度超过设定允许值等误差。此外，阀门和传感器状态显示透明误差分析。集成的工作时间指示器可以计算剩余寿命周期，以便维护和决策进一步使用阀门。
在出现故障时，IO-Link可以加速诊断，因为维护专家可以远程访问来识别任何错误的类型和位置。在没有个人在场的情况下进行精确定位，大大减少了反应时间。必要时，维护人员在控制系统中打开各自设备的IODD文件。现在，组件不需要拆卸来解读难以读懂的标签，制造商和类型也不再需要在系统文档中查找。由于有了电子名牌，所有这些信息现在都可以通过鼠标点击来立即启动相应的订单。
IO-Link遵循即插即用的原理。根据IO-Link Master根据其IODD文件识别替换设备，并且在软件中没有任何操作，自动传输相应的参数。这样，即使经验丰富的技术人员也能够替换组件，没有问题，以大大减少系统下降时间。
最后的想法
开放的IO-Link标准与传感器和执行器建立了连续通信，而不管使用的现场总线是什么。现在，即使是液压比例阀也可以智能、简单和经济有效地集成在双向数字通信中。这简化了硬件和软件的调试，并使液压阀能够根据不同的生产过程进行灵活的调整。
柔性机械和系统的需求增加现在符合要求。扩展诊断信息使能源导向的和预测性维护概念和静止和维护时间减少。这增加了机械的可用性。此外，IO-Link还实现了液压阀的未来整合到连接结构中，作为业界4.0组件，具有所有相关的功能。
图1. IO-Link在任何类型的自动化结构中使用模拟控制集成了液压阀和传感器，并建立了双向数字通信。
图2.准备好未来：IO-Link提供定义的类型和实例数据，然后将序列阀转换为工业4.0组件。
提交：设计世界文章，流体动力
