Explorando el poder y el potencial de la conectividad inalámbrica IO-Link

El hecho de que la tecnología IO-Link haya avanzado mucho no es ninguna novedad para muchos. Su principal razón de éxito se debe a la sencilla conectividad de sensores complejos a través de un cable de sensor estandarizado. Durante los últimos 12 años, IO-Link ha tenido un gran éxito en la simplificación de la integración de numerosos dispositivos en todo el mundo, como se evidencia en este gráfico publicado por elconsorcio IO-Link.

En este blog, exploraré los nuevos beneficios de la tecnología inalámbrica IO-Link, simplificando aún más la conectividad.

¿Por qué IO-Link inalámbrico?

La conectividad inalámbrica IO-Link ofrece numerosos beneficios, entre los que se incluyen los siguientes ejemplos:

• Existen muchos sistemas inalámbricos en el campo, pero no existe una implementación estándar. La mayoría de los sistemas inalámbricos de automatización industrial son propietarios, lo que limita la conectividad a dispositivos de un solo proveedor. Esta restricción puede dificultar el mantenimiento y la escalabilidad a largo plazo, a pesar de los beneficios a corto plazo para aplicaciones específicas.

• La automatización se encuentra en su punto más alto en términos de adopción en diversas industrias, pero los desafíos que plantean el cableado y la conectividad siguen siendo significativos, especialmente en entornos hostiles o sectores propensos a la contaminación, como la industria alimentaria y del envasado. Sin duda, la reducción del cableado contribuye en gran medida a la adopción de la automatización en estas áreas.

• Algunas áreas específicas de automatización plantean problemas importantes para los cables y las soluciones de conectividad. Por ejemplo:
  En la automatización de prensas y troqueles, olvidarse de desconectar el arnés mientras se extrae un troquel de la prensa puede provocar horas de pérdida de productividad.
  En los últimos años, los vehículos guiados automáticamente (AGV) han incorporado una gran cantidad de equipos, lo que genera problemas de comunicación a pesar de que el suministro de energía no es un gran problema.
  La automatización robótica, específicamente las herramientas de extremo de brazo, presenta problemas de conectividad, que a menudo causan interrupciones a medida que los robots se someten a un proceso.

En resumen, para aumentar la productividad y abordar los desafíos de comunicación actuales, nuestra industria necesita un enfoque estandarizado para la conectividad inalámbrica que también ayude a recopilar más datos de los dispositivos. Ahora que IO-Link se está convirtiendo en el estándar de facto para las comunicaciones inteligentes, adoptar la tecnología inalámbrica IO-Link es una solución ideal.

¿Qué es IO-Link inalámbrico y es confiable?

IO-Link inalámbrico funciona como la comunicación IO-Link estándar, pero en una banda inalámbrica de 2,4 GHz sin licencia. Los dispositivos se emparejan de forma inalámbrica con la puerta de enlace para comunicarse en canales seleccionados, lo que garantiza el mismo nivel de confiabilidad que los sistemas IO-Link cableados. Expresándose en números, la tasa de probabilidad de error de bit es de 10-9.

Si bien la energía a los dispositivos se proporciona localmente, la comunicación entre el Gateway y el dispositivo es inalámbrica.

En un sistema cableado, la pasarela (maestro IO-Link) puede conectar hasta 8 dispositivos IO-Link. En un sistema inalámbrico, puede conectar incluso más dispositivos. En función de la cantidad de pistas disponibles en la pasarela inalámbrica, la especificación del consorcio ofrece conectividad de hasta 40 dispositivos IO-Link en una única conexión de red. De este modo, un sistema IO-Link inalámbrico puede ofrecer una densidad muy alta de conexiones de E/S al reducir drásticamente la cantidad de direcciones IP o nodos en la red de bus de campo.

El siguiente aspecto que me viene a la mente es la distancia, es decir, el alcance del sistema inalámbrico IO-Link. Según la banda de frecuencia elegida, la pasarela inalámbrica IO-Link puede conectarse a dispositivos que se encuentren a una distancia de hasta 20 metros. En cuanto a la velocidad de comunicación, el tiempo de ciclo para comunicar hasta 1 byte de datos es de aproximadamente 5 milisegundos. Este tiempo de ciclo varía en función del dispositivo y de la cantidad de bytes de información que transfiere en cada ciclo, conocidos como datos de proceso (cíclicos).

Cómo IO-Link Inalámbrico gestiona las interferencias con otros sistemas inalámbricos

La especificación inalámbrica IO-Link ofrece funciones de listas negras y listas blancas para canales y frecuencias, lo que permite una mejor planificación de la infraestructura inalámbrica para evitar interferencias con otros sistemas inalámbricos en el área. Varias puertas de enlace pueden compartir la misma zona inalámbrica y conectarse a varios dispositivos. Por ejemplo, hasta tres Gateways inalámbricos IO-Link pueden compartir una zona y conectarse a 120 dispositivos IO-Link en el área, y cada Gateway maestro admite cinco pistas y cada pista se conecta a 8 dispositivos IO-Link.

Ejemplos de aplicaciones inalámbricas IO-Link

Mecanizado y estampado: La comunicación inalámbrica IO-Link puede aumentar la productividad en aplicaciones de mecanizado y estampado, especialmente en situaciones en las que la gestión de cables plantea desafíos. Elimina problemas como la desconexión y reconexión de arneses y sensores cuando los sistemas de troqueles se mueven dentro de los centros de mecanizado o estampado.

Otra área es la validación del conjunto correcto de herramientas y matrices antes de su inserción en la prensa de estampación, lo que permite ahorrar tiempo y aumentar la productividad.

Automatización robótica:con la capacidad de conectar hasta 40 dispositivos, IO-Link Wireless permite la comunicación inalámbrica con herramientas de extremo de brazo y dispositivos periféricos en la automatización robótica. Esto reduce el costoso cableado y el tiempo de inactividad asociado, lo que hace que los robots sean más ágiles en sus operaciones.

Vehículos de guiado automático (AGV):los AGV se están convirtiendo en los favoritos de la automatización. Pueden realizar determinadas operaciones en las piezas mientras están en tránsito entre estaciones, lo que ahorra un tiempo considerable y mejora la eficiencia en la planta. IO-Link Wireless puede ayudar a reducir el gasto de agregar controladores a los AGV para el procesamiento de piezas, al mismo tiempo que mantiene la confiabilidad de un sistema cableado a través de la comunicación inalámbrica.

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