سیستم IO-Link
چرا سیستم IO-Link ؟؟؟
مزایای سیستم IO-Link چیست؟؟؟
اساس کار IO-Link چیست؟؟؟
در این مقاله سعی بر این است تا حدی سیستم نو ظهور و هوشمندسیستم IO-Link به صورت کاربردی برای خوانندگان محترم شرح داده شود.
سیستم IO-Link : بخش اول
مقدمه ای بر سیستم IO-Link
در زمینه مخابره با سنسورها و عملگرها در سیستمهای اتوماسیون صنعتی، سیستم IO-Link اولین تکنولوژی است که در حال تطبیق یافتن با استاندارد بین المللی (IEC 61131-9) می باشد.
این سیستم یک سیستم باز ( Open ) می باشد و هر سازندهای امکان استفاده و تعریف این پروتکل برای تجهیزات خود را دارا می باشند.
با استفاده از فناوری سیستم IO-Link تنظیم، عیب یابی و مانیتورینگ تجهیزات در سطح فیلد بسیار ساده خواهد شد.
مزایای IO Link
برخی از مزایای سیستم IO-Link به شرح زیر می باشد:
- امکان تلفیق با شبکه فیلدباس و سیستم اتوماسیون
- امکان تطبیق کامل با تجهیزات بدون قابلیت IO-link
- راه اندازی و پیکربندی سریع سنسورها و عملگرها با استفاده از ابزار تنظیم پارامتر به صورت دینامیکی
- کاهش حجم سیم بندی
- کاهش فضای نصب تجهیزات
- امکان تعویض تجهیزات در سطح فیلد بدون نیاز به قطع سیستم
- تنظیم پارامتر تجهیز جدید پس از جایگزینی به صورت خودکار
- عدم نیاز مهارت زیاد جهت پیکربندی سنسورها و عملگرها
- کاهش زمانهای خاموشی سیستم تحت IO-link
- امنیت بالا
- کاهش ریسک خطا
- …
ساختار IO-Link
سیستم IO-Link از دو بخش اصلی تشکیل می شود:
- IO-Link master
- IO-Link device (تجهیز IO-Link)
تجهیز: به عنوان مثال سنسورها، بارکد خوانها، شیر ولوها، استارترهای موتور، IO ماژولها
IO-Link master
این سیستم ها وظیفه ارتباط بین سیستم اتوماسیون و تجهیزات IO-link را بر عهده دارد. در واقع می توانند در قسمتی از کابین کنترل نصب شوند یا به عنوان IOهای قابل ریموت مورد استفاده قرار گیرند.
شکل 1 یک نمونه IO-link master را نشان می دهد.
شکل1) یک نمونه IO-Link master
امکان تعریف این پورتها در نرم افزار مخصوص پارامتربندی المانهای IO-Link وجود دارد.
نرم افزار (Line recorder device (LR Device نرم افزار معرفی شده شرکت IFM برای این منظور است.
به منظور ارتباط PC و تجهیز سیستم IO-Link از یک مبدل USB به IO-Link محصول شرکت IFM استفاده می شود. شکل2 نحوه این اتصال را نشان می دهد.
شکل2) اتصال یک نمونه سنسور به PC با استفاده از مبدل E30390
نحوه اتصال سنسورها و عملگرها به IO-Link master
تمامی تجهیزات با قابلیت IO-Link به صورت مستقیم و تجهیزات بدون این قابلیت به صورت غیر مستقیم امکان اتصال به IO-Link master را دارا می باشند.
این نوع اتصال به صورت نقطه به نقطه یا Point to point می باشد. شکل زیر نحوه اتصال تجهیزات سیستم IO-Link با کابل نارنجی و غیر IO-Link با کابل مشکی را نشان می دهد.
شکل3) اتصال نقطه به نقطه IO-Link
در شکل 3 دو سنسور سمت راست ابتدا به یک I/O module متصل شده و از طریق پورت خروجی I/O module به master متصل شده است.
شرکت IFM چندین نوع I/O module برای این منظور به بازار عرضه کرده است.
کانکتور
شرکتIO-Link دو نوع کانکتور با دو ساختار متفاوت را جهت اتصال تجهیزات به IO-Link master را ارائه داده است. این دو نوع به صورت زیر می باشد.
- مدل 4 پین
- مدل 5 پین
4 پین (نوع A):
در شکل 4 نحوه تخصیص پین ها به شرح زیر می باشد.
1Pin: 24 ولت DC
شکل4) آرایش پین پورت کلاس A
3Pin: صفر ولت
4Pin: پین جهت مخابره و سوئیچینگ (C/Q)
در این نوع آرایش، پین 2 به منظور کانالهای دیجیتال اضافه در نظر گرفته شده است.
5 پین (نوع B):
شکل زیر نحوه آرایش پین پورت کلاس B را نشان می دهد. این نوع پورت مناسب اتصال تجهیزاتی می باشد که نیاز به تزریق توان بیشتری دارند.
این امکان توسط پین های شماره 2 و 5 ایجاد شده است. این دو پین برای استفاده از منبع ولتاژ اضافه (بطور گالوانیکی مجزا) تعبیه شده اند.
به منظور استفاده از یک منبع ولتاژ اضافه یک کابل استاندارد 5 سیمه مورد نیاز است.
شکل5) آرایش پین پورت کلاس B