Con IO-Link, i progettisti di macchine e i gestori di impianti hanno in mano la chiave della fabbrica digitale. Ma non tutti conoscono e sfruttano appieno il potenziale di questa tecnologia intelligente. Infatti, IO-Link offre molto più di una semplice parametrizzazione e una rapida sostituzione dei sensori. Questo articolo presenta, con cinque esempi reali, come costruttori di macchine e operatori di impianti, possono utilizzare IO-Link per accelerare la progettazione e ottimizzare gli interventi di manutenzione. L'elemento centrale è un pacchetto IO-Link completo e veloce che consente la trasmissione dei dati alla massima velocità, dal sensore al PLC.
Esempio 1: IO-Link finalmente introdotto nel settore del packaging
In precedenza IO-Link era escluso dalle applicazioni che richiedono tempi di risposta molto brevi. Un esempio di applicazione molto dinamica è quella dell'industria del packaging, che richiede velocità di trasmissione molto elevate. Le macchine confezionatrici sono progettate per funzionare ad alta velocità e nel settore del packaging l'efficienza è molto importante, più che in altri ambiti dell'automazione. Quanto più velocemente i nastri scorrono senza intoppi, tanto più è conveniente per il gestore dell'impianto. L’attenzione è focalizzata sull’assenza di guasti, poiché nel settore del packaging i requisiti in termini di disponibilità degli impianti sono particolarmente stringenti. Ad esempio, se il nastro trasportatore non funziona durante il confezionamento di pesce fresco, spesso è necessario smaltire l'intero lotto e pulire l'intero impianto. Questo scenario potenzialmente costoso deve essere evitato. Quindi, per i gestori di impianti l’obiettivo primario è poter prevedere i guasti delle macchine con settimane di anticipo. Grazie a queste informazioni, infatti, è possibile pianificare in anticipo gli interventi di manutenzione, ad esempio, per il turno domenicale, scegliendo quindi il momento perfetto, ovvero non troppo spesso ma prima che si verifichi un guasto.
Finora, la velocità del sistema IO-Link nel suo complesso non era sufficiente a soddisfare l'esigenza di una manutenzione adeguata. I sensori IO-Link veloci potrebbero teoricamente fornire i dati aggiuntivi necessari a questo scopo, ma in tal caso i dati primari per il funzionamento del sistema non raggiungerebbero il sistema di controllo con sufficiente rapidità. Il Master IO-Link è la soluzione ideale per l’ottimizzazione del sistema. In precedenza era troppo lento per la trasmissione veloce di dati primari, questo perché i tempi di ciclo dei sistemi di controllo delle macchine per il confezionamento sono pari a 4 ms o molto meno. Gli ingressi classici (analogici e di commutazione) vengono elaborati abbastanza velocemente, ma IO-Link è stato finora molto più lento, spesso >10ms.
Baumer supera questo limite con il nuovo pacchetto completo IO-Link ad alta velocità. L'azienda fornisce sensori con tempo di ciclo <1ms e con corrispondente Master IO-Link che li supporta. Ciò significa che tutti i vantaggi di IO-Link possono ora essere utilizzati anche in una delle tipologie di macchine più veloci sul mercato: le macchine confezionatrici. In termini di velocità, la rete IO-Link non ha nulla da invidiare al cablaggio tradizionale. Ma oltre a questo, ci sono altri vantaggi da considerare: i sensori sanno quando sono sporchi, segnalano automaticamente i problemi di allineamento e riconoscono tempestivamente le temperature in eccesso. Grazie ad una soluzione IO-Link completa, Baumer permette la manutenzione predittiva nel settore del packaging.
Esempio 2: Monitoraggio dello stato per una manutenzione adeguata alle esigenze
Il funzionamento del monitoraggio delle condizioni, che Baumer rende possibile per la prima volta anche sulle macchine di confezionamento, è spiegato attraverso l’esempio della riserva di illuminazione. I sensori ottici Baumer utilizzano dati secondari per indicare se la luce riflessa è sufficiente per le corrette operazioni di commutazione o misura. Il sensore può quindi vedere se il suo disco è sporco o se non è più correttamente allineato.
Altri dati utili provenienti dai sensori per una manutenzione adeguata sono: la temperatura, le vibrazioni, il sovraccarico (forza e pressione), il consumo energetico e la durata di utilizzo.
Esempio 3: progettazione più rapida con il software Baumer Sensor Suite
I sensori IO-Link sono la chiave per un'efficiente progettazione dei sensori e Baumer offre un software utile e gratuito: Baumer Sensor Suite (BSS). In linea con il motto "Il modo più intelligente per utilizzare i dispositivi IO-Link", questo software intuitivo semplifica la valutazione, la parametrizzazione e l'utilizzo di sensori e attuatori IO-Link. Gli utenti vedono sul computer ciò che vede il sensore e grazie al display intuitivo, i tecnici e gli operatori degli impianti possono parametrizzare i dispositivi IO-Link in modo più efficiente, preciso e rapido. Un esempio è l'impostazione degli SSC (Switching Signal Channel) per i sensori di misura o del cono sonico per i sensori a ultrasuoni. Il BSS è, quindi, uno strumento importante per l'ingegneria meccanica, in quanto comunica con tutti i dispositivi IO-Link disponibili tramite i master IO-Link, compresi quelli di produttori terzi.
Baumer offre anche un pratico master USB-C IO-Link. Senza alimentazione supplementare, è l'interfaccia ideale tra sensore e computer: alla scrivania, durante la messa in funzione della macchina o durante la manutenzione. Il risparmio di tempo ottenuto grazie all'uso sistematico di IO-Link in combinazione con Baumer Sensor Suite è davvero notevole, come dimostra l'esperienza di oltre 13.000 utenti.
Esempio 4: IO-Link funziona con il cablaggio standard
Un vantaggio dell'IO-Link da non trascurare è la semplicità di cablaggio dei dispositivi. In questo modo si riducono i costi, i possibili errori e i tempi di installazione. Come funziona? In primo luogo, il cablaggio standard è semplice e permette di evitare errori durante la messa in servizio. Inoltre, IO-Link riduce i costi del materiale di cablaggio. A differenza dei sistemi bus, per la trasmissione dei dati si possono utilizzare cavi standard non schermati e poco costosi (lunghezza massima del cavo 20 metri). Inoltre, non è necessaria una scheda di ingresso analogica, in quanto il master IO-Link viene interposto nel campo. In questo modo si riduce anche la lunghezza dei cavi, poiché è sufficiente collegarli al Master IO-Link e non più al quadro elettrico. Grazie ai connettori M12, il master viene montato in pochi minuti, mentre il cablaggio del quadro elettrico richiederebbe ore. Baumer ha condotto un’analisi su una macchina campione, ottenendo un risultato significativo: il costo del Master IO-Link si ammortizza con l'impiego di soli due o tre sensori di misura. Già solo sulla base di questi vantaggi derivanti da un cablaggio più semplice, la previsione degli esperti è chiara: chi non punterà sull' IO-Link, rimarrà indietro nei prossimi anni.
Esempio 5: Diventa un esperto della tecnologia IO-Link in soli 80 minuti
I vantaggi sopra menzionati hanno però un limite: maggiore complessità.
Rispetto ai classici segnali analogici e di commutazione, IO-Link, nonostante tutte le sue possibilità, risulta più complesso. Ma anche in questo caso Baumer offre una soluzione intelligente che facilita l'approccio a questa tecnologia. Un elemento fondamentale di questa soluzione è Baumer Sensor Suite, il software di parametrizzazione, ampiamente diffuso e provato da migliaia di utenti (esempio 3). Inoltre, Baumer fornisce assistenza con una formazione online per l'integrazione nel PLC. A tal fine, Baumer offre una serie di video tutorial che spiegano l'integrazione nel PLC passo dopo passo in soli 80 minuti: dall'impostazione del Master IO-Link, all'integrazione dei dati ciclici e aciclici. Con questa guida introduttiva su Youtube, chiunque può trasformarsi in un esperto di IO-Link.
Inoltre, Baumer offre corsi di formazione personalizzati sulla tecnologia IO-Link che forniscono una comprensione approfondita della tecnologia e della sua applicazione pratica. I workshop trattano argomenti chiave come il cablaggio, gli esempi di applicazione e la parametrizzazione dei sensori, adattati a specifici campi di applicazione. (Tutorial su YouTube: www.youtube.com/watch?v=qwM5rzrY4Wo)
In conclusione, IO-Link è l’acceleratore e la chiave di accesso all’automazione del futuro
IO-Link offre molte possibilità per l'automazione intelligente, alcune delle quali sono ancora poco conosciute. Il pacchetto completo IO-Link di Baumer per applicazioni ad alta velocità consente agli utenti di sfruttare appieno questo potenziale e di ottenere vantaggi competitivi. Dal sensore al master IO-Link fino al controllore e ai sistemi IT di livello superiore: con il giusto cablaggio, tutto interagisce perfettamente. Ciò garantisce una progettazione semplice e una velocità di trasmissione dei dati che ora rendono possibile l'utilizzo di IO-Link anche in impianti di confezionamento ad alta velocità. Baumer soddisfa così l'esigenza di una manutenzione predittiva, richiesta dagli operatori di impianti e tecnici nel settore del packaging. Grazie ai video tutorial della durata complessiva inferiore agli 80 minuti, iniziare ad utilizzare la tecnologia IO-Link diventa estremamente semplice e veloce.