П: Што е IO-Link технологијата и како таа ги револуционира традиционалните пневматски системи во Индустрија 4.0?

Традиционалните пневматски системи долго време се сметаат за 'глуви и неми' механички системи. Стандардните соленоидни вентили се контролираат со основни 24 В дигитални сигнали кои им велат да се отворат или затворат, а основните магнетни реед-прекинувачи само детектираат дали буталото на цилиндричниот дел стигнало до крајот на својот ход. Не постои двосмерна комуникација, нема дијагностички повратен сигнал и нема начин да се знае дали некој компонент се троши сè додека не се распадне, што го спречува целиот производствен линија.

IO-Link (IEC 61131-9) е првата отворена, стандардизирана, точка-до-точка, двосмерна дигитална комуникациска технологија која ги поврзува сензорите и актюаторите со индустриски полеви мрежи (како што се PROFINET, EtherNet/IP и EtherCAT). Таа служи како 'последна миља' во комуникациската врска, овозможувајќи умни уреди на полево ниво да пренесуваат не само сурови податоци од процесот (како што се ON/OFF сигнали), туку и комплексни дијагностички и параметарски податоци.

Со интегрирање на IO-Link технологијата со пневматични вентилски манифолди и сензори за цилиндри, AIRWORK ги трансформирал традиционалните пневматски системи во високо интелигентни, богати со податоци автоматизирани системи за Индустрија 4.0. Наместо едноставно механичко движење, пневматичкиот систем со поддршка на IO-Link обезбедува непрекинати, во реално време информации за својата перформанса, работно здравје и услови на околината. Овој премин овозможува на B2B производителите да преминат од реагирачко одржување кон високо оптимизирани, базирани на податоци предвидливи стратегии за операции и одржување (O&M).

Прашање: Кои специфични дијагностички и O&M способности се овозможени со интегрирањето на IO-Link со пневматичните вентилски манифолди и сензори?

Интегрирањето на интелигентни IO-Link сензори со пневматични манифолди и цилиндри овозможува широк спектар напредни дијагностички, контролни и O&M (операции и одржување) способности кои порано биле невозможни со традиционалните жичани конфигурации:

• Броенje на циклуси во реално време: Секој пат кога соленоидниот вентил ќе се активира или цилиндарот заврши еден ход, IO-Link модулот го регистрира тоа дејствие. Бидејќи пневматичните компоненти имаат номинално работно траење (познато како вредност B10d, што претставува бројот на циклуси пред статистички предизвикана неисправност), системот може да следи кумулативниот број на циклуси и автоматски да известува тимовите за одржување кога некоја компонента ќе приближи своето номинално траење, овозможувајќи планирана замена во текот на распореденото просто време.
• Мониторинг на времето на поместување на акумулаторот: Со споредба на сигналот за активирање на вентилот со сензорите за крај на ходот на цилиндарот, IO-Link контролерот може да измери точното време во милисекунди потребно за цилиндарот да заврши своето поместување. Ако времето на поместување почне да се забавува, тоа укажува на намалување на притисокот, локализирана цурење на воздух или зголемен механички триење во водачите. Ова овозможува техничарите да го отстранат основниот причинител пред целосното заклучување на акумулаторот.
• Дијагностика на непрекинат притисок и проток: Датчиците за притисок и проток со IO-Link интегрирани во распределителната плоча за вентили постојано го следат доводот на компресиран воздух. Тие можат да откријат благи падови на притисокот во текот на работа со висока брзина или постепен, непрекинат пораст на потрошувачкиот воздух (класичен знак на зголемување на изтецот на воздух низ цевките или запчениците на цилиндрите), што предизвикува незабавни предупредувања за спречување на губењето на енергија и оперативните неуспеси.
• Мониторинг на состојбата на соленоидните намотки: Пневматичната распределителна плоча со поддршка за IO-Link може постојано да ги следи електричните карактеристики на поединечните соленоидни намотки. Тие можат да откријат прекинати кола, кратки споеви или прегревање на намотките и моментално ја идентификуваат точната модулна единица за вентил која бара вниманије на дигиталниот контролен интерфејс.
• Параметризација и автоматска конфигурација: Традиционалните интелигентни сензори бараат рачно подесување со копчиња или потенциометри на телото на сензорот. Со IO-Link, сите конфигурациски параметри (како што се праговите на притисок, чувствителноста на сензорот и поставките на таймерот) се чуваат дигитално на IO-Link маетерот. Ако сензорот или вентилот е повреден, техничарот едноставно може да го приклучи нов, идентичен уред. Мајсторот автоматски ги запишува зачуваните параметри во новиот уред, што не бара никакво рачно програмирање или калибрација.

Прашање: Како споредба на физичката жичка и инсталацијата на IO-Link пневматски систем со традиционалните тврдо поврзани колектори?

За менаджерите за набавка во B2B и интеграторите на системи, намалувањето на трошоците и сложеноста на инсталацијата е една од најубедливите причини за прифаќање на IO-Link технологијата. Традиционалните тврдо поврзани пневматски системи се многу трудоемки за дизајнирање, инсталирање и пуштање во експлоатација:

• Комплексни кабели со повеќе јадра: Поврзувањето на 16-станичен соленоиден вентилски колектор и придружните цилиндрични сензори со PLC шкафот бара полегување на масивни, дебели кабели со повеќе јадра. Секој поединечен жицата мора рачно да се исчисти од изолација, да се пресови, да се обележи и да се приклучи на терминалните блокови како во PLC шкафот, така и во спојниот кутија на колекторот. Оваа рачна жичење е подложна на грешки и трае неколку часа.
• Здебели кабелски траси: Големите кабели со повеќе јадра се тешки и нефлексибилни, па затоа бараат скапи и здебели системи за управување со кабели на рамката на машината.

IO-Link целосно го поедноставува овој инфраструктурен систем:

• Стандардизирани незаштитени 3-жични или 4-жични кабели: Сите IO-Link уреди, вклучувајќи комплексни вентилски колектори и интелигентни сензори, се поврзуваат со користење на стандардни, евтини, незаштитени M12 или M8 кабели. Еден единствен, тенок 3-жичен кабел пренесува дигитална комуникација, напојување од 24 В и земја.
• Децентрализирана архитектура: наместо да се поврзат сите жици назад кон централна PLC-шкаф, сензорите и вентилите се поврзуваат локално со IO-Link магистрален блок со степен на заштита IP67, монтиран директно на рамката на машината. Магистралниот блок потоа ги агрегира податоците од до 8 или 16 уреди и ги испраќа до PLC преку една индустриска Ethernet-жика (на пример PROFINET).
• Намалена површина на шкафот: Со преместување на терминалните врски и магистралните блокови од електричниот шкаф на рамката на машината, големината на шкафот може да се намали до 50%, што штеди вредно простор на подот и намалува вкупните трошоци за опрема.

П: Кои интелигентни IO-Link решенија AIRWORK нуди за современи индустриски производствени постројки?

AIRWORK развило робустен екосистем од интелигентни пневматски производи кои се совместливи со IO-Link и дизајнирани така што без проблеми се интегрираат со современите PLC-мрежи и софтверските платформи за Индустрија 4.0:

• Интегрирани распределителни плочи со IO-Link: Нашиот висококвалитетен распределителен систем е опремен со интегрирани IO-Link комуникациски модули. Една единствена M12 врска поддржува до 32 соленоидни намотки, овозможувајќи целосна дигитална контрола, поединечна канална дијагностика и автоматизирано броење на циклуси.
• Паметни сензори за положба на цилиндри: Магнетните сензори за цилиндри на AIRWORK користат IO-Link за пренос на непрекинати, апсолутни податоци за положбата во текот на поместувањето на цилиндри, а не само основни сигнали за крајните положби. Ова овозможува на инженерите да програмираат повеќе точки за прекинување и во реално време да следат брзината на цилиндарот.
• Дигитални сензори за притисок и проток: Нашиот компактен, вграден во линијата IO-Link сензор обезбедува читања на притисок, проток и температура во реално време, со вградени функции за дијагностичко бележење што го упростува проследувањето на енергетските ревизии.

Со партнерството со AIRWORK, индустријалните произведувачи и изработувачите на машини лесно можат да ги надградат своите пневматски инфраструктури за да задоволат ги стандардите на Индустрија 4.0. Комбинацијата од едноставна M12 жичка, напредни дијагностички функции во реално време и автоматизирана параметризација ги намалува времената за пускање во работа, минимизира грешките во жичењето и гарантира максимално време на работа на машините преку интелигентно предвидливо одржување.