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Detección - 14 marzo, 2024

¡Descubre todo lo que esconde la tecnología IO-Link!

IO-Link

IO-Link es la primera tecnología de entrada/salida estandarizada a nivel mundial (norma IEC 61131, punto 9), para la comunicación con sensores y actuadores. Es un sistema de conexión inteligente entre las conexiones convencionales y los buses de campo. Este estándar de conexión va más allá de un simple protocolo de datos. Gracias a esta comunicación, obtenemos un intercambio de datos bidireccional con los sensores e instrumentos compatibles.

La asociación de fabricantes de tecnología IO-Link está compuesta por más de 250 marcas diferentes, entre las que constan:

marcas IO-LINK
  • Establece una conexión punto a punto de sensores/actuadores con PLC.
  • Uso de un único cable de 3 hilos.
  • Cable estándar, sin apantallar.
  • Alimentación y datos de sensores/actuadores por un único cable.
  • Comunicación de datos bidireccional entre sensor/actuador y PLC.
  • Diagnóstico integrado hasta nivel de campo.
  • Configuración y programación previa a la instalación de sensores/actuadores.

IO-Link se crea ya que los sistemas clásicos de comunicación no llegan hasta el nivel de actuador/sensor. La necesidad de conocer los datos de campo, lo que sucede a nivel de sensor/actuador, no es cubierta por los buses de campo que sólo llegan hasta el nivel de PLC o periferia.

Esquema comunicación IO-Link

Empleando el cableado existente del sensor/actuador (conexión simple de 3 hilos, 2 para alimentación y uno para señal), IO-Link permite la comunicación con el nivel inferior de campo, con independencia del bus de campo, lo que reduce el esfuerzo de cableado, ya que transmite simultáneamente alimentación y datos.

Ejemplo de comunicación hasta el nivel inferior de campo
Ejemplo de comunicación hasta el nivel inferior de campo
Ejemplo de integración de IO-Link con un sistema de Siemens
Ejemplo de integración de IO-Link con un sistema de Siemens

Esta tecnología transmite información de forma bidireccional entre el nivel de campo y el de control. Esta información transmitida, se trata tanto de datos cíclicos como acíclicos. Como ejemplo de datos que se pueden transmitir:

  • Datos de proceso (señales digitales y/o analógicas).
  • Estado de valor (validez de los datos de proceso)
  • Datos de diagnóstico (alarmas, eventos, calidad de señal, …)
  • Datos del fabricante (referencia, número de serie, año de fabricación, …)
  • Datos de parametrización del sensor (Teach-in del sensor, PNP/NPN, NO/NC, …)

Haciendo un paralelismo con el interfaz USB, cada dispositivo IO-Link está conectado con el mismo interfaz y tipo de cable:

Cable USB con conexiones
Conexiones IO-Link entre dispositivos

Del mismo modo que trabajan los dispositivos USB, se puede pueden enviar avisos y/o alertas mediante IO-Link:

Ejemplo diferencia entre USB e IO-Link

La principal conclusión que podemos obtener es que la mayoría de las firmas del sector de la automatización, han apostado fuertemente por IO-Link, dadas sus ventajas frente a los sistemas de comunicación clásicos, así como frente al sistema de cableado tradicional.

  1. Reducción de cableado. Un único maestro de 16 puertos IO-Link proporciona 496 entradas y salidas. Es suficiente con un cable estándar no apantallado. Cuando se habla de un menor cableado, podemos hablar de un ahorro en costes de material, espacio y tiempo, así como una reducción de la probabilidad de error en el cableado al disponer de menos conexiones que realizar. diferencias cableado IO-Link
  2. Inmunidad a interferencias. Gracias a la transmisión de datos IO-Link basada en una señal de 24V, ofrece inmunidad especial a las influencias externas.
  3. Sencilla sustitución de sensores. El maestro IO-Link almacena todos los parámetros de los sensores conectados, por lo que, tras una sustitución, todos los parámetros existentes se cargan en el nuevo sensor.
  4. Sin pérdidas de los valores de medición. Los sensores analógicos, convierten sus señales internas digitales en analógicas mediante el conversor que disponen digital-analógico (D/A) y se envían. Estas señales analógicas enviadas, se digitalizan mediante un conversor analógica/digital (A/D) y se interpretan en el PLC mediante un escalado, provocando errores extras en la medida.conversor analógica/digital (A/D)
    Al utilizar IO-Link, los valores de medición son transmitidos digitalmente desde el sensor al controlador, evitando los conversores D/A y A/D, lo que permite que este valor transmitido se corresponda con el valor recibido por el sistema de control o PLC.
    IO-Link
  5. Protección contra manipulaciones: Se puede bloquear los pulsadores de los equipos mediante la parametrización de estos. De este modo se evita que personal no autorizado pueda manipular los equipos desajustando sus parámetros. Además, se pueden documentar los parámetros.
  6. Identificación: IO-Link posibilita una inequívoca identificación de equipos. Los sensores con función IO-Link disponen de una clara especificación mediante las ID del equipo y del fabricante. Se garantiza así que el usuario solo utiliza recambios originales.
  7. Detección de rotura de cable: Con esta tecnología se produce una transmisión simultánea de datos del proceso y de asistencia, detectando de inmediato las roturas de cable o cortocircuitos.
  8. Diagnóstico extendido: Los datos de diagnóstico también pueden ser consultados durante el funcionamiento: visibilidad de los errores, el estado de salud de cada dispositivo, calidad de la señal, horas de funcionamiento…etc. Podemos ver “lo que el sensor está haciendo” y además “cómo de bien” lo hace. Esto permite un mantenimiento predictivo / preventivo.
  9. Configuración remota y monitorización.

Algunas de las principales ventajas que tenemos al utilizar el sistema IO-Link son:

  1. Reducción de cableado.
  2.  Sustitución sencilla de dispositivos.
  3.  Protección contra manipulaciones.
  4.  Más información sobre el equipo y su estado.
  5.  Detección y configuración automática.
  6.  Diagnósticos extendidos.
  7.  Configuración y monitorización remotas.
  8.  Datos en tiempo real e históricos.
  9.  Cambios sobre la marcha.
  10.  Menores costos de repuestos.

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