¿Qué es IO-Link?
IO-Link es un protocolo que se ha vuelto cada vez más popular en los últimos años. Sin embargo no siempre es comprendido correctamente y por tanto se desconfía de los dispositivos que lo implementan.
IO-Link (IEC61131-9) es un protocolo de comunicación serial abierto que permite el intercambio bidireccional de datos. El maestro IO-Link puede transmitir datos a través de varias redes, buses de campo o buses tipo backplane. Haciendo que los datos sean accesibles para una acción inmediata o análisis posterior.
Cada sensor IO-Link tiene un archivo IODD (Descripción del dispositivo IO) que describe el dispositivo y sus capacidades de IO-Link.
Se debe tener en cuenta que IO-Link no es un bus de campo. Es un protocolo de comunicación punto a punto entre un sistema IO compatible y un dispositivo de campo. Debido a que IO-Link es un estándar abierto, los dispositivos pueden integrarse en prácticamente cualquier sistema de automatización.
Ventajas de usar IO-Link
Hay diversas ventajas en un sistema IO-Link:
- Cableado estandarizado y reducido.
- Mayor disponibilidad de datos.
- Configuración y monitoreo remoto.
- Reemplazo sencillo de dispositivos.
- Herramientas de diagnóstico avanzado.
Lo anterior resulta en reducción de costos, aumento en la eficiencia del proceso y mejora en el desempeño de las máquinas en las que se implemente.
IO-Link destaca en las aplicaciones que requieren reconfiguraciones constantes y se ven gravemente afectadas por el tiempo de inactividad prolongado y/o no planificado.
Cableado estandarizado y reducido
Un beneficio crítico para muchas industrias es que IO-Link no requiere ningún cableado especial o complicado. Los dispositivos IO-Link se pueden conectar utilizando los mismos cables de 3 hilos estándar no blindados. Los mismos utilizados en las entradas y salida discretas convencionales. Lo cual ayuda a mantener el cableado simple.
Además, IO-Link también elimina la necesidad de señales analógicas y reduce el cableado necesario para los sensores. Ahorrando costos de inventario. IO-Link también admite una configuración de maestro-esclavo con puntos de conexión pasivos, lo que reduce aún más los requerimientos de cableado.
Disponibilidad de datos
La disponibilidad de datos es una de las mayores ventajas de IO-Link. El acceso a los datos al nivel de sensores ayuda a garantizar el funcionamiento de los componentes del sistema. Optimiza el reemplazo del dispositivo y permite optimizar los programas de mantenimiento de los equipos. Lo cual ahorra costos y reduce el riesgo de tiempos de paro.
Hay tres tipos de datos disponibles a través de la comunicación IO-Link, que se clasifican como datos cíclicos (datos transmitidos automáticamente de forma periódica) o datos acíclicos (datos transmitidos según sea necesario o previa solicitud).
Datos de proceso: Se refiere a la información que el dispositivo lee y transmite al maestro, como la lectura de distancia en un sensor de medición láser. Los datos de proceso también pueden referirse a la información que se transmite al dispositivo desde el maestro (como los mensajes enviados a una luz de la torre que indica qué segmentos de color deben iluminarse). Los datos de proceso se transmiten cíclicamente en un marco de datos definido. Además, los datos del estado del dispositivo se transmiten junto con los datos del proceso.
Datos de servicio: Se refiere a la información sobre el sensor en sí, como valores de parámetros, números de modelo y de serie, descripciones de dispositivos, etc. Los datos de servicio se pueden escribir en el dispositivo o leer desde el dispositivo de forma acíclica.
Datos de evento: Hace referencia a notificaciones tales como mensajes de error o advertencias de mantenimiento que se transmiten acíclicamente desde el dispositivo IO-Link al maestro cada vez que ocurre un evento.
Toda esta información es crucial para la implementación del Internet de las cosas. Y por supuesto para la Industria 4.0. Recordemos que la Industria 4.0 está basada en la disponibilidad de información de operación y estado de todos los dispositivos en la planta.
Configuración remota y monitoreo
Con IO-Link, es posible leer y cambiar los parámetros del dispositivo a través del software del sistema de control. Lo que permite una configuración y puesta en servicio rápidas que ahorran tiempo y dinero. IO-Link permite a los operadores cambiar dinámicamente los parámetros del sensor según se requiera. Como en el caso del cambio de producto, lo que reduce el tiempo de inactividad y permite que los equipos admitan una mayor diversidad de productos y configuraciones. Esto es especialmente importante en la industria del empaque. Donde la diversidad de empaques y envases aumenta continuamente.
Además, la capacidad de supervisar las salidas de los sensores, recibir alertas de estado en tiempo real y ajustar las configuraciones desde prácticamente cualquier lugar, permite al personal identificar y resolver los problemas que surgen a nivel de sensor de manera oportuna. Esto significa que los operadores pueden tomar decisiones basadas en datos en tiempo real de los componentes de la máquina.
Reemplazo de dispositivos
Además de la capacidad de ajustar de forma remota la configuración del sensor, la capacidad de almacenamiento de datos de IO-Link también permite la reasignación automática de parámetros en caso de reemplazo del dispositivo. Esta funcionalidad también se conoce como reemplazo automático de dispositivos o ADR. Es posible importar los valores de los parámetros del sensor existentes en un sensor de reemplazo. Logrando un reemplazo sin problemas, poniendo el nuevo dispositivo en funcionamiento lo más rápido posible.
Diagnóstico
IO-Link proporciona visibilidad de los errores y el estado de cada dispositivo. Esto significa que los usuarios pueden ver no solo lo que está haciendo el sensor sino también lo bien que está funcionando. Una información crítica para evaluar el desempeño de los equipos o máquinas.
Además, los diagnósticos extendidos permiten a los usuarios identificar fácilmente cuándo un sensor está funcionando mal y diagnosticar el problema sin apagar la línea o la máquina.
La combinación de datos en tiempo real e históricos disponibles a través de un sistema IO-Link no solo reduce los esfuerzos de resolución de problemas a medida que surgen, sino que también permite la optimización de los programas de mantenimiento. Ahorrando costos y aumentando la eficiencia a largo plazo.
Una línea que cuenta con dispositivos IO-Link es totalmente compatible e integrable con el Internet de las cosas y por tanto con la Industria 4.0. El flujo de información es tal que cualquier falla puede ser detectada de forma inmediata. Además es posible implementar un monitoreo exclusivo de mantenimiento separado del sistema de control. Esto para evitar la saturación de la red en un SCADA.
Es fundamental tener presente que no solo es importante que la información esté disponible sino que llegue a quien puede darle un mejor uso.
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