Senzori IO-Link de la Rockwell Automation

Senzorii de la Rockwell Automation oferă fundația inteligentă pentru Internetul Industrial al Lucrurilor (Industrial IoT). Operațiunile de producție și procesele industriale se confruntă cu un flux constant de provocări, generând eforturi neobosite pentru o mai mare eficiență, dar și pentru reducerea deșeurilor, ca parte a legislației din ce în ce mai stricte, bazate în special pe preocupările sporite legate de mediu. O parte dintre aceste provocări pot fi abordate cu succes prin introducerea de noi procese și echipamente de ultimă oră, dar acestea aduc uneori și un plus de complexitate, iar integrarea eficientă este de o importanță capitală, o viziune în timp real a operațiunilor și a stării fabricii fiind esențială.

Internetul Industrial al Lucrurilor (IIoT)

Internetul Industrial al Lucrurilor (IIoT) încorporează inteligența și integrează conectivitatea la nivel de fabrică, oferind o platformă pentru operațiuni asociate cu informații în timp real. Întreprinderea Conectată face un pas mai departe și conectează rețelele de la nivel de fabrică și de întreprindere, conectând oameni, procese și tehnologii; reunind inteligența operațională, informații despre productivitate și managementul riscurilor, susținute de senzorii în timp real și datele de proces furnizate de IIoT.

Cu toate acestea, calitatea informațiilor furnizate poate fi la fel de bună ca și calitatea datelor utilizate pentru a le genera. În plus, odată cu investițiile semnificative realizate, fiabilitatea și timpul de nefuncționare minim sunt absolut esențiale pentru a obține o rentabilitate a investiției. Având în vedere mediile dure în care senzorii funcționează cel mai adesea și funcția lor critică, este clar că nu este suficientă doar calitatea – senzorii trebuie să fie capabili să-și raporteze propria stare, astfel încât să permită întreținerea preventivă și să minimizeze timpul de nefuncționare, cu caracteristici pentru a facilita procedurile de service.

Avantajul IO-Link

Senzorii IO-Link oferă un avantaj inteligent chiar acolo unde contează cel mai mult, chiar în mijlocul operațiunilor industriale, prin integrarea inteligenței: se poate identifica tipul senzorului și numărul de serie, se pot păstra parametrii de configurare și se pot oferi diagnostice. Acest lucru face posibilă identificarea momentului când un dispozitiv IO-Link necesită întreținere, precum un senzor optic, care necesită curățare. Se permite astfel programarea întreținerii atunci când aceasta va avea un impact minim asupra operațiunilor. În cazul în care un senzor este deteriorat și trebuie înlocuit, punerea în funcțiune este accelerată, iar posibilitățile de eroare sunt reduse la minimum, deoarece configurația este descărcată prin protocolul IO-Link. În același timp, problemele care decurg din erorile de cablare sunt reduse, deoarece controlerele identifică în mod unic senzorii după numărul lor de serie.

Interfața și sistemul IO-Link au fost standardizate de IEC și oferă compatibilitate cu senzorii de proximitate, cu switch-uri și alți senzori mai vechi, simplificând astfel migrarea către soluții moderne. Dispozitivele utilizează, de asemenea, pentru cablare conectori industriali circulari M5, M8 și M12 industriali.

Exemple de produse

În continuare, să aruncăm o privire asupra a câțiva senzori tipici IO-Link. Aici vom vedea că aceștia au anumite caracteristici comune, care simplifică punerea în funcțiune, întreținerea preventivă și utilizarea. Printre acestea se remarcă indicarea locului utilizării pentru a ajuta la distingerea senzorilor în instalații mari, plus măsurarea temperaturii interne, care ar putea fi utilizată pentru a declanșa alarma dacă funcționează în afara intervalului specificat.

Alte caracteristici pot fi specifice unei familii de senzori, cum ar fi alarma de marjă scăzută pe care senzorii 42AF o folosesc pentru a indica faptul că lumina este reflectată insuficient și că senzorul este pe cale să se defecteze.

Senzor de culoare IO-link, cu LED alb, 18 → 32 mm, 100 mA, 18 → 30 V, IP67, IP69 (Seria 46CLR ColorSight)

Nr. stoc RS 233-7571; Cod de producător 46CLR-D5LAC1-D5

Seria 46CLR ColorSight reprezintă o serie de senzori de culoare, creați pentru a efectua operațiunile de detectare întâlnite în mod obișnuit în industria auto, alimentară și de băuturi, farmaceutică și materiale plastice, precum și pentru alte industrii. Senzorul include tehnologia de corecție a distanței, care confirmă detectarea constantă a culorii la intervale de până la 65 mm. De asemenea, dispune de stocare internă de până la șapte culori și nouă niveluri de toleranță reglabile pentru o flexibilitate optimă de aplicare. Este disponibil și în modele cu anti-orbire, dimensiune mică a spotului și rază lungă.

Caracteristici și avantaje oferite:

• Declanșare pentru canale pe șapte culori – oferă indicație pe fiecare dintre canalele de culoare disponibile – trei ieșiri discrete și patru ieșiri virtuale.
• Două hărți de date procesate: harta de date 0 indică starea individuală a culorilor stocate intern în cadrul senzorului, în vreme ce harta 1 afișează informația RGB+I. Roșu, Verde și Albastru și Intensitate oferă valorile culorilor menționate și intensitatea ca hartă de date.
• Puterea semnalului oferă puterea semnalului brut reflectat de ținta de culoare.
• Indicarea locului de utilizare ajută la distingerea senzorilor în cadrul aplicațiilor cu echipamente mari.
• Profiluri multiple – pot fi stabilite și memorate pentru a asigura suport pentru configurări multiple ale mașinilor. Aceste profiluri permit configurarea senzorilor odată, oferind posibilitatea de a schimba produsul instantaneu fără intervenție manuală.
• Temperatura Internă ajută la determinarea nivelului temperaturii, pentru a atenționa apropierea de limitele inferioară și superioară de temperatură.
• Numărător – determină numărul de ori în care ținta a fost detectată.
• Temporizatoare – indică durata de timp în care ținta a fost prezentă sau absentă, care poate fi utilizată pentru a determina cât de repede operează sistemul.
• Filtru de mediere – acest parametru schimbă numărul de eșantioane pe care-l ia senzorul pentru a stabiliza măsurarea. Această operație de mediere asigură o reprezentare consistentă a măsurării.
• Blocarea interfeței cu utilizatorul – ajută la prevenirea schimbărilor nedorite sau neautorizate la nivelul configurării senzorului.

Senzori fotoelectrici cu plajă de detecție 0 → 800 mm (Seria 42AF de uz general cu rază lungă)

Nr. stoc RS 233-7557; Cod de producător 42AF-N1MAC1-F4

Familia 42AF RightSight M30 oferă o rază lungă de detecție într-o carcasă nouă și compactă, care are un nas filetat de 30 mm și o bază filetată de 18 mm pentru montare flexibilă și instalare rapidă. Carcasa robustă IP67/IP69k este, de asemenea, complet etanșată, permițând dispozitivului RightSight M30 să reziste în medii industriale dificile, inclusiv cele care implică spălare la presiune înaltă și la temperatură înaltă.

LED-urile ultra-luminoase de stare și de putere pot fi văzute pe un unghi de 360 de grade, simplificând configurarea, monitorizarea și depanarea. Sunt disponibile modurile de suprimare a fundalului, reflexie de fundal, retro-reflecție polarizată și de detectare a fasciculului transmis.

Caracteristici și avantaje oferite:

• Status ieșire – indică momentul în care ținta este atinsă.
• Alarmă de atingere a limitei – indică atunci când semnalul țintei este la limită și este aproape de a dispărea.
• Alarmă de proximitate – indică dacă există o țintă în background, care poate fi în apropierea pragului.
• Puterea semnalului – oferă valoarea puterii semnalului brut reflectată de țintă (difuz) sau de către reflector (retro).
• Indicarea locului de utilizare – ajută la distingerea senzorilor în aplicații în care trebuie identificat un senzor într-un sistem mare.
• Mod aliniere – ajută la alinierea senzorilor în aplicații cu difuzie sau retro-reflective.
• Temperatura internă – ajută la determinarea nivelului temperaturii, pentru a atenționa apropierea de limitele inferioară și superioară de temperatură.
• Numărător – determină numărul de ori în care ținta a fost detectată.
• Timp de răspuns reglabil – permite operatorului să schimbe timpul de răspuns pentru rază lungă cu modele de suprimare a background-ului și reflexie a background-ului (Time of Flight).
• Temporizatoare – indică durata de timp în care ținta a fost prezentă sau absentă, care poate fi utilizată pentru a determina cât de repede operează sistemul.

Senzori de proximitate inductivi, miniaturali, plați, 871FM, detecție 10 mm, IP67, IO-Link

Nr. stoc RS 233-7591; Cod de producător 871FM-MV10BA30-FD02X

Senzorii dreptunghiulari 871FM pot fi aplicați acolo unde senzorii de proximitate tubulari tradiționali nu pot. Ei sunt creați pentru a detecta prezența obiectelor metalice feroase și neferoase fără contact, la o rază egală de detectare. 871FM este oferit în versiuni rezistente în medii dure și de uz general, cu domenii de detectare de până la 10 mm.

Caracteristici și avantaje oferite:

• Status ieșire – oferă indicație atunci când ținta este detectată.
• Status limită – oferă indicație atunci când ținta este detectată sub 80% din raza de detecție specificată.
• Funcții de temporizator – atunci când sunt activate, raportează timpul trecerii ieșirii senzoriale din starea ON în starea OFF.
• Polaritatea modului de comutație – permite schimbarea tipului de ieșire (Normal deschis sau Normal închis) pentru utilizare în mod standard IO.
• Numărător de detecție – stabilește numărul de comutații de operare.
• Funcții de temperatură – identifică temperatura internă actuală a senzorului și temperatura internă maximă a dispozitivului înregistrată pe durata de viață a senzorului.
• Putere semnal – reportează informații despre calitatea semnalului recepționat de senzor. Cu cât mai ridicată este puterea semnalului, cu atât mai puternic este semnalul recepționat de senzor.
• Alarmă de proximitate – oferă informații asupra momentului când ținta se apropie și este detectată, dar nu este suficient de aproape pentru ca senzorul să provoace comutația.

Interfațare

Rockwell oferă fiecare componentă a unei soluții de Întreprindere Conectată. Hardware-ul tipic care ar putea include senzorii IO-Link poate consta, de exemplu, din:

• Platformă PLC CompactLogix sau ControlLogix
• Interfață de comunicare POINT I/O: 1734-AENTR
• Modul master IO-Link POINT I/O: 1734-4IOL
• Bază terminal POINT I/O: 1734-TB

În acest caz, 1734-AENTR ar putea oferi conectivitate Ethernet/IP pentru platforma PLC, cu 1734-IOL dispunând de 4 canale IO-Link master.

De vreme ce IO-Link reprezintă un standard deschis, este, de asemenea, posibilă utilizarea de senzori, interfețe și platforme PLC de la alți producători, asigurând un timp de integrare mai redus.

Configurare

Software-ul Studio 5000 Logix Designer poate fi utilizat pentru a programa platforma PLC, împreună cu configurarea modulelor POINT I/O și a senzorilor I/O-Link. Înseamnă că nu trebuie să continuați să comutați între instrumente și să tot copiați parametrii. Odată ce configurarea de bază a PLC-ului și IO-Link master a fost finalizată, senzorii pot fi apoi înregistrați folosind fișierul IO Device Description (IODD). În mod implicit, IODD-urile pentru senzorii Rockwell IO-Link sunt furnizate în biblioteca Studio 5000 Add-on Profile (AOP). Cu toate acestea, acolo unde este necesar, IODD-urile pot fi descărcate și de la Rockwell.

Odată înregistrat, un senzor poate fi conectat la masterul IO-Link și după care, parametrii IO-Link pot fi identificați din Studio 5000. Aceștia sunt organizați în cinci fișiere. Utilizând senzorul cu rază lungă de acțiune 42AF, ca exemplu, vom găsi aici:

• Common – oferă informații generale despre produs, despre specificațiile senzorului și informații despre IODD IO-link.
• Observation – furnizează numărul de catalog al senzorului, litera seriei, descrierea generală a produsului, inclusiv firmware-ul curent al produsului și reviziile hardware.
• Identification – oferă parametrii de monitorizare ai dispozitivului cu puterea semnalului ON, intensitatea semnalului OFF, contrast și amplificare.
• Parameter – afișează și vă permite să modificați parametrii IO-Link oferiți de 42AF.
• Diagnostic – oferă diferitele funcții de învățare disponibile în 42AF.

Senzorii reprezintă poate cea mai importantă parte a procesului dumneavoastră industrial. Încercați să vă imaginați un proces de producție fără senzori … ar fi un dezastru total. Astăzi, cerem mai multe măsurători, urmărire, monitorizare și comunicare în cadrul aplicațiilor din industrie, decât oricând înainte. Fabricarea inteligentă se bazează în cele din urmă pe datele colectate de pe dispozitivele de teren care sunt trimise înapoi la controler în milisecunde, dar aceste date sunt bune în funcție de senzor. Dacă nu se fac alegeri bune ale senzorilor, întregul proces va deveni mai puțin eficient, mai costisitor și mai puțin de încredere.

Autor:
Bogdan Grămescu
Aurocon Compec
https://www.compec.ro