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  • 行家論道 | IO-Link技術何以打通現場通信的“最后一公里”?
  • 發布時間:2019/12/18 19:45:06   修改時間:2019/12/18 19:45:06 瀏覽次數:498
  •   毋庸置疑,如今IO-Link被認為是智能工廠概念的基礎,也是工業4.0有力技術支撐。作為世界上第一個獨立于制造商及系統的技術,IO-Link提供各種診斷數據和設備數據,通過使用上層協議,使其可被廣泛獲取。IO-Link還在控制層級和傳感器/執行器現場層級之間建立了一致的雙向通信——實現通信網絡到現場的“最后幾英尺”。今天,倍加福專家們將帶您深入了解 IO-Link智能接口所帶來的各種機遇及競爭優勢。

      IO-Link日漸成熟,IO-Link 委員會不斷擴容,并由IO-Link委員會發起IO-Link通信標準。倍加福IO-Link技術負責人,Hartmut Lindenthal先生說:“現在工業現場已經擁有超過1100萬個網絡節點,點對點連接已在行業中占有一席之地,需求與日俱增?!?從一開始,他就與倍加福的同事一起參與研究IO-Link的設備需求,以實現自動化環境中可靠的雙向通信。


      從愿景到國際標準落地...
      早在2005年,作為PROFINET用戶組織的一個獨立于制造商的工作組的一部分,為創建智能傳感器/執行器技術標準做出了最初的貢獻:“當時,我們需要將傳統傳感器和智能傳感器連接到PLC端口?!?Lindenthal先生在回憶IO-Link誕生之時這樣說道?!叭歡?,公司之間進行緊密高效的合作仍需要花費一些時間?!?IO-Link 委員會成立于2006年,共同愿景是開發一種開放式、獨立于系統、經濟高效的I/O技術。
      到2009年,已有40家公司采用該標準,大量采用系統規范1.0版本IO-Link接口的主機和設備已上市。兩年后,1.1版本新增了額外的要求和系統功能,包括數據存儲,例如在IO-Link主站和設備之間進行數據校準,這些規范又構成了國際標準IEC 61131-9的基礎?!白閱鞘逼?,IO-Link的知名度提高了,IO-Link 委員會的成員數量也增加了兩倍多?!?倍加福工業通訊產品經理的Sonja Armbruster女士解釋道,她目前負責管理及推廣IO-Link技術。
     
      優化效率,即插即用
      由于強大的點對點連接可以在三線標準電纜上運行,因此IO-Link為二進制標準傳感器提供了向后兼容的接口,這樣就提供了一系列優勢,正如Lindenthal先生所證實的那樣:“相同的接線,意味著用戶可以結合使用數字信號和IO-Link信號優化工廠的效率?!?他補充說:“這里的主要優勢在于,無需任何額外的電纜即可將IO-Link設備輕松連接到常規數字輸入?!?/div>
      Sonja Armbruster女士在解釋IO-Link設備的“即插即用”功能時說:“采用標準化的設備描述文件,可以輕松地將設備集成到現有的網絡中。這項技術的設計初衷是完全獨立于制造商和系統?!?因此,IO-Link是工業4.0中無數應用的理想基礎。

      更強的數據透明化 
      如今,在全球幾乎所有的工業領域中,IO-Link已成為傳感器/執行器層級的“最后幾英尺”所采用的協議。在此過程中,傳感器和執行器發展迅速,不再通過簡單的二進制和模擬量標準接口傳輸數據:“自90年代末以來,微控制器已作為標準組件安裝在傳感器中,” Lindenthal先生解釋說?!翱梢運?,它們是構成傳感器的關鍵所在?!?IO-Link傳感器附加了額外的智能功能,除了傳輸測量值和開關點外,還可以存儲參數并提供大量附加信息,例如信號質量和設備健康狀況等。這樣,更多數據得到更大的透明化,用戶就可以進行全面的診斷,并為系統運行時的狀態性維護鋪平了道路。
      Lindenthal先生解釋說:“所有這些用于過程優化和目標維護的信息,以前僅適用于在封閉的現場總線環境中具有更高價值的傳感器系統的用戶?!?他補充道:“所有現場層級和更高的IT網絡之間雙向通信的要求都已得到滿足,這是該技術的另一個優勢?!?/div>

      通往IT層級的橋梁
      工業4.0中要求的數據連續性從傳感器數據開始,并擴展到智能云解決方案?!笆褂彌髡灸??,例如倍加福ICE系列的多協議和具有MultiLink功能的現場總線???,可以輕松地將IO-Link現場設備連接到更高層級的IT基礎架構,” Armbruster女士解釋說。由于物聯網協議的通信與現場總線通信并行進行,因此對現場層級的數據交換不會產生影響。 
      選定的傳感器數據可以在云應用中進行解析和處理。為了使這種情況成為現實,可開發軟件服務,該軟件服務可以在各種平臺上使用,這些平臺可以基于IODD接管傳感器數據的解析。因此,機器專家可以方便地訪問機器數據,監視工廠狀況,并在必要時通過應用程序從任何地方進行維護,而無需熟悉傳感器的技術細節。 
      “這將大大簡化用戶的日常工作,” Armbruster女士談到由倍加福初創企業Neoception開發這種軟件服務所提供的優勢?!罷庥肴嫻腦げ廡暈じ拍釹嘍雜?,尤其是當您考慮到未來有價值的分析將與產品本身同等重要?!?她堅定地補充道。


      未來不是夢:安全性、JSON、OPC UA
      垂直方向側重于云集成和關聯的應用,而水平方向則側重于豐富主題,例如配置文件構建、IO-Link無線和安全性的規范擴展。
      例如,配備安全功能的IO-Link現場設備即將建立周期性傳輸的輸入和輸出數據(過程數據)以及非周期性傳輸的診斷和參數信息(服務數據)的安全交換。
      與此同時,Lindenhal先生解釋說,工業M2M(機器對機器)協議正越來越多地進入系統,“舉個例子,自2018年以來與OPC 基金會的合作,合作的一個主題是用于IO-Link的OPC UA映射規范?!?/div>
      “IO-Link委員會還致力于定義JSON交換格式,以實現從傳感器到云的精益應用,” Armbruster女士談到未來創新時這樣說道。Hartmut Lindenthal先生堅信,未來幾年IO-Link領域仍將保持一些令人振奮的發展:“我相信該接口在將來將繼續成為工業 4.0解決方案的重要組成部分,并且自動化行業的用戶將越來越多地受益于系統提供的各種機遇?!?/div>

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