¿Qué datos puede proporcionar IO-Link?

Como ingeniero de aplicaciones, una de las preguntas más frecuentes que me hacen los clientes es “¿Qué es IO-Link y qué datos contiene?”.

Bueno, IO-Link es el primer protocolo de comunicación de sensores aceptado a nivel mundial que se adopta como un estándar internacional IEC61131-9. Es un estándar abierto y no es propiedad de un solo fabricante. Utiliza comunicaciones seriales bidireccionales de una sola línea para transferir datos entre el controlador de la máquina y los sensores/actuadores. Ningún otro protocolo de comunicación es independiente del fabricante y del bus de campo y, sin embargo, proporciona este nivel de comunicación hasta el nivel del sensor/actuador. Proporciona al usuario tres tipos de datos diferentes: datos de proceso, datos de parámetros y diagnósticos o datos de eventos.

Datos de proceso

Los datos del proceso de un dispositivo inteligente IO-Link se consideran el último estado de ese dispositivo. Con datos de entrada y salida, los datos de proceso se intercambian cíclicamente entre el maestro IO-Link y el dispositivo esclavo IO-Link (es decir, sensor o actuador). El intervalo de tiempo o la velocidad de actualización de datos depende únicamente de la cantidad de datos, de 1 a 32 bytes, y la velocidad a la que se comunica un dispositivo esclavo IO-Link. El estándar IO-Link (IEC61131-9) define tres velocidades de comunicación diferentes; COM1 está configurado en 4.8 kBaud (el más lento), COM2 está configurado en 38.4 kBaud y COM3 está configurado en 230.4 kBaud (el más rápido). Dependiendo del dispositivo, los datos del proceso pueden contener el estado de las entradas o salidas del hub de E/S remotas, la retroalimentación de posición de los transductores lineales, la retroalimentación de presión de los transductores de presión, la información del lector de RFID (identificación por radiofrecuencia), etc. Para obtener más información sobre el contenido de datos de proceso, la frecuencia de actualización y el mapeo de datos, debe consultar la hoja de datos del dispositivo esclavo IO-Link o el manual del usuario.

Por último, los datos del proceso se almacenan en la memoria del dispositivo maestro IO-Link y se pasan al controlador a través de un bus de campo específico en el intervalo de paquete de petición. El intervalo de paquete de petición se establece en la configuración del controlador.

Datos de parámetros

Los datos de parámetros contienen información y parámetros específicos del dispositivo esclavo IO-Link. Estos datos se intercambian acíclicamente, lo que significa que se solicitan al maestro o controlador IO-Link y no se basan en el tiempo. Los parámetros se pueden leer desde un dispositivo específico o se pueden escribir en ellos. Los datos de parámetros se utilizan principalmente para la configuración o verificación del dispositivo. Una ventaja clave de IO-Link es que le da al controlador el acceso completo a los parámetros del dispositivo esclavo IO-Link, hasta un nivel de sensor/actuador. Esto significa que su controlador, basado en PLC o PC, puede cambiar la configuración de un dispositivo esclavo de IO-Link dinámicamente sin desconectar el dispositivo y sin el uso de cableados o software de configuración patentados.

El uso típico de los datos de parámetros es para la configuración automática de la máquina, el cambio de receta, el ajuste del proceso, el mantenimiento y el reemplazo fácil de componentes.

Diagnóstico o datos de eventos

Los datos de diagnóstico proporcionan al controlador eventos que afectan el funcionamiento y el rendimiento del dispositivo inteligente IO-Link. El contenido puede variar según el dispositivo utilizado y el fabricante. Los dispositivos inteligentes IO-Link pueden proporcionar datos cruciales como carga, temperatura, nivel de estrés, diagnóstico de sobrecarga y cortocircuito, códigos de error, problemas de configuración o parámetros, problemas de acceso, etc., como parte de los datos de diagnóstico o evento. El tamaño del código de evento es de 2 bytes y en formato de datos hexadecimales. El controlador/usuario puede interpretar esta información utilizando una tabla de búsqueda o un archivo IODD (Descripción del dispositivo de E/S). El manual del usuario tendrá una tabla de datos de diagnóstico que se puede utilizar como referencia.

Conclusión

En conclusión, IO-Link permite una relación plug-and-play entre el controlador y los dispositivos en la máquina. Usando datos IO-Link, el controlador puede reconocer y configurar automáticamente un dispositivo esclavo IO-Link que está conectado a su red. Los datos de proceso y diagnóstico proporcionan información continua sobre el funcionamiento y el estado de la máquina hasta un nivel de sensor, el nivel más bajo de la pirámide de automatización.

Tenga en cuenta que el contenido de los datos de proceso es específico del dispositivo y variará de un dispositivo a otro y de un fabricante a otro. Esto hace que los datos de IO-Link sean uno de los principales diferenciadores entre los dispositivos inteligentes y sus fabricantes. Afortunadamente, IO-Link es un estándar abierto e independiente del fabricante y del bus de campo, por lo que puede mezclar y combinar los dispositivos más adecuados para su aplicación sin preocuparse por la compatibilidad del dispositivo, el cableado especial o los paquetes de software de configuración de terceros.