¿Qué es IO-Link?

1. Introducción
2. Características del IO-Link
3. Ventajas del IO-Link
4. Conclusiones

1. Introducción

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, un estándar de conexión que va más allá de un protocolo de datos. Permite el intercambio bidireccional de datos provenientes de sensores e instrumentos compatibles.

Más de 250 marcas forman parte de la asociación de fabricantes de tecnología IO-Link, entre otros:

2. Características del IO-Link

• Establece una conexión punto a punto de sensores/actuadores con PLC.
• Uso de un único cable de 3 hilos.
• Cable normal, sin apantallar.
• Alimentación y datos de sensores/actuadores por un único cable.
• Comunicación de datos bidireccional entre sensor/actuador y PLC.
• Diagnóstico integrado hasta el nivel de campo.
• Configuración y programación antes de instalar sensores/actuadores.

IO-Link se crea porque los sistemas de comunicación clásicos no llegan hasta el nivel de actuador/sensor. Hay una necesidad de conocer los datos de campo, lo que está pasando a nivel de sensor/actuador, ya que los buses de campo sólo llegan hasta el nivel de PLC o periferia.

IO-Link permite la comunicación con los niveles de campo inferiores, empleando el cableado actual del sensor/actuador (conexión sencilla de 3 hilos, 2 de alimentación y 1 de señal), con independencia del bus de campo, lo que reduce el esfuerzo de cableado (transmite simultáneamente datos y alimentación).

Ejemplo de integración del IO-Link en Siemens:

¿Qué información transmite IO-Link?

IO-Link transmite entre el nivel de campo y el de control, de forma bidireccional, datos cíclicos y acíclicos, como:

• Datos de proceso (señales analógicas o digitales)
• Estado de valor (validez de los datos de proceso)
• Datos de diagnóstico (alarmas, eventos, calidad de señal)
• Datos del fabricante (referencia, nº de serie)
• Datos de parametrización del sensor (teach in)

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

Al igual que en los dispositivos USB, se pueden enviar diferentes alertas sobre el estado del equipo, en IO-Link también se pueden enviar avisos:

3. Ventajas del IO-Link
   1. Menor cableado

Un solo maestro de 16 puertos IO-Link proporciona 496 entradas y salidas. Y es suficiente con un cable estándar no apantallado. Menor cableado significa ahorro en costes de material, ahorro en espacio, y menor probabilidad de error (menos conexiones).

1. Inmunidad a interferencias gracias a que la transmisión de datos IO-Link está basada en una señal de 24V, que ofrece inmunidad especial a las influencias externas.
2. 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.
3. Sin pérdidas de los valores de medición

Hasta ahora, las señales analógicas se digitalizan mediante un convertidor A/D y se escalan en el PLC. Esto provoca imprecisiones del valor de medición real:

Con IO-Link, los valores de medición se transmiten digitalmente desde el sensor al controlador. De esta forma, el valor transmitido siempre se corresponde de forma exacta con el valor medido:

1. Protección contra manipulaciones: Los botones en el equipo se pueden bloquear mediante la parametrización estándar de equipos. De esta forma se evitan los errores de ajuste por parte de los operarios. La documentación de parámetros es posible en todo momento.
2. 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.
3. Detección de rotura de cable: Con IO-Link se produce una transmisión simultánea de datos del proceso y de asistencia. Las roturas de cable o los cortocircuitos son detectados de inmediato por el maestro.
4. 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.
5. Configuración remota y monitorización.

4. Conclusiones

Muchas marcas de sensores han aportado por el IO-Link, que además presenta varias ventajas respecto al montaje estándar. Como resumen de las ventajas:

1. Menos cableado.
2.  Reemplazo sencillo de dispositivos.
3.  Protección contra manipulaciones.
4.  Más datos.
5.  Detección y configuración automática.
6.  Diagnósticos extendidos.
7.  Configuración y monitorización remotos.
8.  Datos en tiempo real e históricos.
9.  Cambios sobre la marcha.
10.  Menores costos de repuestos.