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pepperl10312技術記事

ハノーバーメッセホール9は、スタンドD06

現在、ますます多くのセンサーがリモートのパラメーター化と診断のためのインテリジェント機能を提供し、取り扱いと操作を簡素化し、総所有コスト(TCO)を削減しています。 中程度の複雑さのこれらのセンサーの製品グループはますます重要になっていますが、強力で効率的なインターフェースに依存しています。 Pepperl + Fuchsの この記事では、IO-Linkがどのように作用するかを示しています。 同じXNUMX線ケーブルですべてのデータを送信するだけでなく、既存のインターフェイスの多様性を将来的にはいくつかの標準に減らします。



上:今日のセンサーインターフェイス

pepperl20312センサーを制御システムに接続するために歴史的に開発された多数の標準があり、その多くは現在も使用されていますが、現在のデバイスの機能性の向上には対応していません。 そのため、多くのアプリケーションでさまざまなインターフェースが混在して使用されています。 アナログ側では、これには4〜20 mAの電流インターフェースと0〜10 Vの電圧インターフェースが含まれますが、最も単純なケースでは、デジタル通信やRS232などのシリアルポイントツーポイントインターフェースにスイッチング出力で十分です。 RS422を提供します。 上記のXNUMXつのレベルは、Profibus、CAN、アクチュエータセンサーインターフェイス(AS-i)などのバスシステム、および産業用イーサネットに基づくソリューションです。

同じセンサーの複数のインターフェース

中程度の通信要件を持つセンサーの分野における典型的な星座は、今日のように見えます:インテリジェントセンサーの高度な機能へのアクセスを可能にするために、追加のシリアルRS232インターフェイスなど、実際のセンサー信号用のXNUMXつ以上のアナログ出力またはスイッチング出力があります、 したがって、同一のセンサーには、異なるタイプの複数のインターフェースが必要です。 このような二重および複数の接続は、センサーと制御システムだけでなく、プラグコネクタ、バス接続、場合によっては複雑なシールドケーブルの形でもある不必要なコストを引き起こします。

技術的および経済的な観点から見ると、特に「触れるのではなく測定する」傾向などの現在の技術革新の背景に対して、統合は長い間待たれています。 後者は、従来のスイッチング信号に加えて、検出された対象物までの正確な距離を提供するセンサーの新しいカテゴリです。したがって、ユーザーは誤ったスイッチングに対する保護を強化し、プロセスの信頼性を高めます。 上記の理由により、将来IO-Linkを回避する方法はありません。 シリアルデジタルポイントツーポイント接続として、システムはこのような要件シナリオ向けに設計されています。 アナログおよびデジタルセンサー信号の送信に適しているだけでなく、パラメーター化および診断インターフェイスまたはその他の機能としても機能します。 IO-Linkは常に下側の領域に配置され、センサーからバス接続まで、または必要に応じて直接コントロールまでの最後のXNUMXマイルを提供します。

IO-Link:メーカーに依存せず、安価で柔軟

いかなる状況でも、IO-Linkは追加のバスシステムとして理解されるべきではありません。 数年前に最初に導入されたとき、システムの方向と強さは十分に明確に伝えられていなかったため、誤解を招く解釈が広まりました。 その間、ここでは明確な見解が広まり、IO-Linkでさまざまなメーカーの多数の製品が現在利用可能です。 ほぼすべてのプロバイダーは、制御側で対応する入力/出力モジュールも提供します。 興味深いことに、IO-Link入力チャンネルの価格はすでにアナログチャンネルの価格をわずかに下回っています。

IO-LinkはIEC 61131-9規格で国際的に標準化されており、メーカーに関係なく互換性と投資保護を保証します。 このインターフェースは、24ボルトレベルに基づいて20 kbaud、4,8 kbaud、38,4 kbaudの伝送速度と、長さ230,4 mまでの安価な非シールド16線ケーブルをサポートします。 アナログ測定値はセンサーですでにデジタル化されているため、従来のアナログインターフェースと比較して明らかな利点は、変更できないデータ伝送です。 IO-Linkはまた、タイムクリティカルなタスクのために十分な予備を提供します。38,4Kbaudの平均速度で2ビット値を送信するサイクル時間はXNUMX msです。 PNPスイッチング出力との完全な下位互換性は、スムーズな移行のために重要です。

標準ツールを使用した簡単なアクセス

これらの重要なデータにより、IO-Linkは中程度の複雑さのセンサーの要件プロファイルに完全に適合し、複雑な合理化を可能にします。 考えられるすべてのデータ形式をセンサーからコントローラーに、またはその逆に簡単に転送することに加えて、組織化および管理のための多くのオプションがあります。 各IO-Linkセンサーには標準化されたデバイス記述IODD(IOデバイス記述)があり、ユーザーは適切なソフトウェアツールを使用して簡単にアクセスできます。 デバイスの構成データは、コントロールまたはデータベースに一元的に保存し、製品の変更または交換後、遅滞なくセンサーに再ロードできます。 パラメータセットのクローニングも簡単です。

IO-Linkの制限については言及しないでください。 シンプルな24 Vスイッチング出力を備えたバイナリセンサーの大きなフィールドは、IO-Linkの影響をほとんど受けません。 原則として、多くの誘導式および光学式位置スイッチを含むファクトリオートメーションの分野で最大数のセンサーを占めています。 PNPスイッチングロジックによるトランジスタ出力は、NPNバリアントをまだ使用している米国および日本でのいくつかのアプリケーションを無視する場合、ここで準標準としての地位を確立しています。 この最低のセンサーレベルでIO-Linkを使用しても、特筆すべき利点はほとんどありませんが、接続がより高価になります。 IO-Linkの応用分野の上には、たとえば視覚センサーなどの洗練されたセンサーのグループがあります。 ライブ画像の送信など、大量のデータ量に焦点が当てられるとすぐに、通信規格としてイーサネットベースのインターフェースが適切な選択肢になります。

結果:インテリジェント機能を備えたセンサー

IO-Linkは、インテリジェント機能を備えたセンサー向けの標準化された革新的で安価なセンサーインターフェイスです。 シリアルデジタルシステムは、アナログ値、デジタルスイッチング信号、または構成と診断データに関係するかどうかに関係なく、デバイスのすべての通信データの送信に適しています。 したがって、IO-Linkは、24つの標準XNUMX Vスイッチング出力、IO-Linkおよびイーサネットに対する管理不能なさまざまなインターフェースを削減する中心的な役割を果たします。 IO-Linkはバイナリスイッチング出力との完全な下位互換性を提供するため、ユーザーは実質的にリスクなしにIO-Linkを導入できます.IO-Linkセンサーは、IO-Link入力のPNPスイッチング出力を備えた既存のセンサーと同様に、従来のデジタル制御入力で問題なく動作します接続できます。


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