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16 de Julho de 2018

IO-LINK | O QUE É E PARA QUE SERVE | PARTE 1

Após alguns meses trabalhando e estudando sobre IO-Link, tenho percebido que a maneira mais simples de entrar neste mundo é começar substituindo os sensores analógicos convencionais por IO-Link. Atualmente, existem sensores com esta tecnologia para medir distância, temperatura, pressão e praticamente qualquer outro sinal que atualmente utilize 4..20mA ou 0-10V. Os dados IO-Link chegam ao CLP de maneira muito similar aos dados analógicos, através dos dados de Processo, que são cíclicos e independem mestre IO-Link ou CLP a ser utilizado.
O mestre IO-Link nada mais é do que uma entrada digital que consegue conversar (serialmente) com o sensor. O CLP "conversa" com o mestre e o mestre conversa com os sensores. Para os dados de processo, essa "conversa" é automática e transparente ao usuário.

Por que IO-Link em vez de Analógico?
A maioria dos sensores atuais possui um circuito integrado específico (ASIC), que processa a informação de maneira digital. Então, nos dispositivos analógicos, este ASIC recebe o sinal "físico" e o manipula (lineariza, converte, faz cálculos) e após transforma em analógico (perdas). Este sinal analógico é transmitido através de um cabo (mais perdas e/ou interferências) e posteriormente convertido para digital novamente (ainda mais perdas), para então ser utilizado pelo dispositivo de controle (CLP, PC industrial, controlador, etc). Para uma aplicação analógica ser robusta, precisamos de bons cabos blindados (custo) e bons cartões analógicos (custo).

Com o uso de sensores IO-Link, o mesmo sinal digital que saí do ASIC do sensor chega ao CLP (através de uma comunicação serial), sem passar por nenhuma conversão DA nem AD e, pelo simples fatos de evitá-las, conseguimos diminuir as perdas. Como na comunicação IO-Link podemos utilizar cabos comuns de sensores, não blindados, os custos também diminuem. A utilização de IO-Link também possibilita o aumento da resolução do sinal que chega até o CLP. Em geral, as E/S analógicas usam 16 bits. Com IO-Link podemos chegar facilmente ao dobro, ou mais, se for necessário.



Comparação
Atualmente, os custos totais com IO-Link são similares àqueles com sensores analógicos. Porém, devido ao aumento do volume, os primeiros tendem a diminuir muito. Outro ponto importante é que os sinais analógicos sofrem bastante com interferência, o que pode gerar o recebimento de um sinal incorreto. Com o IO-Link, o nível de interferência é baixo e, por ser uma comunicação serial confiável, é improvável que sejam recebidos sinais incorretos.

Uma outra vantagem do IO-Link é a possibilidade de impedir que sejam conectados e usados sensores diferentes dos que foram projetados para a aplicação (modelo ou marca diferentes), mantendo a uniformidade de funcionamento da máquina. Isso é feito no mestre IO-Link e o modo de fazer pode variar de mestre para mestre, mas em geral é bastante simples e direto.
IO-Link possibilita muito mais do que receber dados analógicos. A tecnologia permite, diagnóstico, configuração online, configuração automática de dispositivos quando de uma troca, entre outras inúmeras funcionalidades.

Esses são assuntos para o próximo artigo: "IO-Link | O que é e para que serve | Parte 2"

Artigo partes 1, 2 e 3 escritas por Ariel Ferreira, Diretor Técnico da Spheric em novembro de 2017.