Skip to main content

IO-Link – standard komunikacji bezprzewodowej w przemyśle

W dynamicznie zmieniającym się świecie automatyki przemysłowej, IO-Link wyrasta na jeden z najważniejszych standardów komunikacji. To innowacyjne rozwiązanie umożliwia efektywne łączenie czujników i elementów wykonawczych z systemami automatyzacji, tworząc bazę dla nowoczesnych procesów produkcyjnych. Realizując idee Przemysłu 4.0, IO-Link pozwala na inteligentne zarządzanie procesami – co w dobie cyfryzacji i automatyzacji staje się absolutną koniecznością.

Moduł IO-Link firmy SMC

Zdalny moduł IO-Link firmy SMC

Korzyści z wdrożenia IO-Link

Standard ten powstał dzięki współpracy wielu firm, które postawiły sobie za cel uproszczenie instalacji oraz diagnostyki w automatyce przemysłowej. Co to oznacza w praktyce? Dzięki wdrożeniu IO-Link przedsiębiorstwa mogą:

  • usprawnić swoje procesy – poprzez lepszą integrację urządzeń i systemów,
  • zredukować koszty operacyjne – dzięki uproszczeniu instalacji i diagnostyki,
  • zwiększyć efektywność – poprzez lepsze zarządzanie danymi i procesami
  • podnieść konkurencyjność – dzięki optymalizacji działań i nowoczesnym rozwiązaniom,
  • poprawić efektywność wykorzystania energii

To właśnie te zalety sprawiają, że IO-Link zyskuje coraz większe uznanie wśród firm dążących do optymalizacji działań i zwiększenia swojej konkurencyjności na rynku.

Moduł OI-Link Master Festo

Moduł IO-Link Master
USB CDSU-1 (8091509) – Festo

Czym jest IO-Link?

IO-Link to międzynarodowy standard komunikacji cyfrowej, który rewolucjonizuje współpracę pomiędzy urządzeniami sterującymi, sensorami i elementami wykonawczymi w przemyśle. Jest oparty na normie IEC 61131-9, upraszcza instalację oraz diagnostykę systemów automatyki, eliminując konieczność stosowania skomplikowanych przewodów wielożyłowych. Kluczowe komponenty tego systemu to:

  • IO-Link Master – centralny element zarządzający komunikacją,
  • IO-Link Device – urządzenia podrzędne, takie jak czujniki czy elementy wykonawcze,
  • Prosty przewód 3-żyłowy – umożliwiający łatwą i niezawodną transmisję danych.

Razem tworzą one spójny i wydajny system komunikacyjny, prosty i niezawodny w konfiguracji oraz obsłudze.

Wprowadzenie technologii IO-Link na rynek w 2009 roku stanowiło prawdziwy przełom w branży automatyki. W odróżnieniu od tradycyjnych magistral polowych, IO-Link nie jest ich konkurentem, lecz uzupełnieniem. Ta technologia umożliwia łączenie urządzeń automatyki I/O w sposób, który dotychczas był poza zasięgiem innych rozwiązań. IO-Link oferuje prostą, szeregową i dwukierunkową komunikację punkt-punkt, która pozwala na transmisję sygnałów oraz zasilanie w dowolnej sieci, magistrali polowej lub zapasowej. Dzięki temu umożliwia integrację czujników i elementów wykonawczych z magistralami polowymi oraz przemysłową siecią Ethernet.

IO-Link, jako ustandaryzowany interfejs zgodny z normą IEC 61131-9, wykorzystuje protokół cyfrowy, który sprawdza się w najmniejszych urządzeniach od różnych producentów na całym świecie. Zaprojektowany do pracy na poziomie czujników, IO-Link bazuje na standardowych złączach M12 lub M8 oraz trójżyłowych przewodach, czyniąc czujniki bardziej „inteligentnymi”. Technologia ta umożliwia przesyłanie danych procesowych, takich jak temperatura, wilgotność czy kolor, przekształcając je w rzeczywiste wartości. Dzięki IO-Link inteligentne czujniki mogą dostarczać bieżące i precyzyjne dane, bez ryzyka zniekształceń wynikających z konwersji sygnałów analogowych.

Co to jest IO-Link? Część I - krótka charakterystyka oraz komponenty systemu - Baza Wiedzy - Air-Com Pneumatyka

Obudowa węzła protokołu
IO-Link IP65 VR10 – Norgren

Definicja i podstawowe założenia standardu IO-Link

IO-Link to nieskomplikowany, ale niezwykle efektywny protokół komunikacyjny typu punkt-punkt. Umożliwia on wymianę trzech rodzajów danych:

  • dane procesowe – informacje o bieżącym stanie urządzeń,
  • dane diagnostyczne – szczegóły dotyczące ewentualnych usterek lub problemów,
  • dane konfiguracyjne – parametryzacja urządzeń w celu dostosowania ich do wymagań produkcji.

Centralnym elementem systemu jest IO-Link Master, który regularnie komunikuje się z urządzeniami podrzędnymi, przekazując dane do systemu nadrzędnego. Dzięki temu możliwe jest:

  • monitorowanie stanu urządzeń w czasie rzeczywistym,
  • zdalne parametryzowanie urządzeń,
  • poprawa elastyczności zarządzania procesami produkcyjnymi,
  • szybka reakcja na zmiany i poprawienie efektywności maszyn.

Rola IO-Link w automatyce przemysłowej

W obszarze automatyki przemysłowej IO-Link odgrywa kluczową rolę w realizacji koncepcji inteligentnych fabryk, znanych jako Przemysł 4.0. Dzięki cyfrowej komunikacji technologia ta umożliwia:

  • Zdalną diagnostykę urządzeń,
  • Zdalną parametryzację urządzeń,
  • Inteligentne zarządzanie procesami produkcyjnymi,
  • Minimalizację przestojów i redukcję kosztów operacyjnych.

Wdrożenie IO-Link w zakładach przemysłowych przekłada się na wyższą efektywność oraz rozwój bardziej elastycznych i wydajnych fabryk przyszłości. To właśnie te zalety sprawiają, że IO-Link staje się fundamentem nowoczesnych systemów automatyzacji, wspierając rozwój przemysłu w kierunku większej innowacyjności i niezawodności.

Przełącznik ciśnienia IO-Link - Norgren

Przełączniki ciśnienia, konfigurowalne
przez IO-Link – Norgren

System IO-Link – podstawowe komponenty

System IO-Link to zaawansowana technologia, która opiera się na kilku podstawowych elementach, umożliwiających płynną i niezawodną komunikację w środowisku przemysłowym. Jak wspomniano powyżej, w jego skład wchodzą:

  • IO-Link Master
  • IO-Link Device
  • Dedykowane przewody i złącza

Każdy z wymienionych komponentów pełni istotną funkcję, wspierając efektywną wymianę danych oraz integrację z systemami nadrzędnymi. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne zarządzanie i optymalizacja procesów produkcyjnych, co prowadzi do poprawy wydajności i efektywności.

IO-Link Master – centrum systemu

IO-Link Master to kluczowy komponent systemu, pełniący rolę bramki komunikacyjnej pomiędzy urządzeniami sterującymi, takimi jak PLC, a urządzeniami IO-Link Device. Jego główne zadania obejmują:

  • zapewnienie cyklicznej wymiany danych, co jest podstawą skutecznego zarządzania procesami przemysłowymi.
  • automatyczne dostosowywanie prędkości transmisji do wymagań podłączonych urządzeń.
  • obsługę trzech standardowych prędkości transmisji: 4,8 kbps, 38,4 kbps oraz 230,4 kbps.

Dzięki tym funkcjom dane procesowe i diagnostyczne są przesyłane w sposób niezawodny, co umożliwia precyzyjne monitorowanie oraz optymalizację produkcji. IO-Link Master to serce systemu, które zapewnia jego sprawne funkcjonowanie.

Co to jest IO-Link? Część I - krótka charakterystyka oraz komponenty systemu - Baza Wiedzy - Air-Com Pneumatyka

Czujnik przepływu AF2 do FRL,
IO-Link (R412027178) – Aventics

IO-Link Device: czujniki oraz elementy wykonawcze

IO-Link Device obejmuje szeroką gamę sensorów i urządzeń wykonawczych, które komunikują się bezpośrednio z IO-Link Master. Ich cechy to:

  • cyfrowa komunikacja, która umożliwia łatwą integrację i konfigurację,
  • możliwość parametryzacji, co zwiększa elastyczność zastosowań,
  • przewody IO-Link o maksymalnej długości 20 metrów, pozwalające na elastyczne rozmieszczenie urządzeń w zakładzie produkcyjnym.

Te rozwiązania umożliwiają dokładne monitorowanie procesów oraz szybką reakcję na zmieniające się warunki. W efekcie cały system staje się bardziej wydajny i niezawodny.

Przewód 3-żyłowy i złącza M12 – standardy okablowania

To jednak nie koniec możliwości. Możemy teraz zintegrować do sieci bezprzewodową jednostkę IO-Link, zupełnie nowe rozwiązanie, które pozwala na dodawanie kolejnych urządzeń SMC oraz innych producentów, rozbudowując architekturę cyfrową bez potrzeby stosowania kabli. Dzięki tym opcjom przekraczamy granice zarządzania jedynie sprężonym powietrzem. Możemy teraz monitorować i wykorzystywać dane z różnych źródeł, takich jak wibracje, zużycie energii elektrycznej (przekładniki prądowe), zużycie wody i inne kluczowe wskaźniki kosztów w procesach.

Dzięki trafnemu doborowi technologii jesteśmy w stanie łączyć różne urządzenia i zbierać niemal wszystkie dane, które zakład produkcyjny musi monitorować, oraz wszelkie niezbędne dane wejściowe dla procesów. Najważniejsze jest to, że zbieramy i przesyłamy te informacje za pomocą jednego połączenia, bez wpływu na przepustowość sieci ani konieczności kosztownych modernizacji infrastruktury. To unikalna propozycja na rynku, która przynosi znaczące korzyści klientom.

Zobacz naszą serię filmów poradnikowych o IO-Link, przygotowanych
we współpracy z firmą SMC

Marek Nużka

Specjalista w Dziale eCommerce w firmie Air-Com Pneumatyka-Automatyka. Wspiera rozwój oferty produktowej oraz zarządza treścią w sklepie internetowym air-com.pl. Po godzinach miłośnik fotografii z ogromną wiedzą sprzętową i warsztatową.