Làm một “trường hợp” cho IO-Link 

IO-Link dựa trên tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên về công nghệ IO IEC 61131-9. Tiêu chuẩn này có sự hỗ trợ nhiệt tình của các công ty tự động hóa lớn từ các nhà sản xuất thiết bị cảm biến và thiết bị truyền động để kiểm soát các nhà cung cấp. Điều này có nghĩa là bộ cảm biến và thiết bị kích hoạt IO-Link mới sẽ được đưa ra thị trường nhanh chóng và cộng đồng nhà cung cấp đang hỗ trợ các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEMs) khi họ kết hợp tiêu chuẩn vào các máy đóng gói của họ. Ba ví dụ sau của ứng dụng trên máy đóng hộp trường Edson (edson.com) minh hoạ tính thực tiễn của IO-Link.

Trong nhiều năm, Edson sử dụng thẻ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) trên các bộ phận thay đổi. Người đọc thẻ gắn trên máy xác minh phần thay đổi chính xác ở vị trí của SKU sắp tới. Các nhà đóng gói trường hợp sẽ không chạy với một phần cài đặt sai. Mỗi đầu đọc RFID đã được ghép nối lại với thẻ I/O và bị giới hạn ở dưới 255 thẻ RFID chỉ đọc do không gian bảng điều khiển hạn chế và tính sẵn có I/O. Đôi khi, khách hàng muốn thêm bộ phận thay đổi cho một SKU mới. Trước đây, vấn đề là điều này đòi hỏi phải có cảm biến bổ sung, nhiều dây trên mỗi cảm biến và sự gia tăng các thẻ I/O cần được kết hợp vào một tủ điều khiển đã được đóng gói chặt chẽ. Mở rộng hệ thống đặt ra vấn đề.

Bây giờ, với IO-Link, cáp cảm biến tiêu chuẩn Shielded đơn chạy đến một đầu đọc RFID được kích hoạt. Mỗi người đọc có thể xử lý hơn 255 thẻ và cũng có thể ghi vào các thẻ. Số lượng truyền dữ liệu cao gấp nhiều lần so với trước đây. Không cần thêm tủ để bổ sung đầu đọc vì các thành phần IO-Link kết nối qua cáp cảm biến theo tiêu chuẩn với IO-Link Master, một adapter có thể cắm vào máy bằng bộ sạc IP67. Cáp IO-Link có thể dài tới 20 mét, vì vậy khoảng cách giữa thành phần và IO-Link Master không phải là trở ngại.

Bộ điều khiển bộ đóng gói của Edson theo dõi các chu kỳ của mỗi bộ phận thay đổi để bảo trì phòng ngừa. Đó là nhanh chóng, đơn giản và chi phí hiệu quả để thêm người đọc vào một máy hiện có. Nếu người đọc thất bại, bộ điều khiển cảm nhận được lỗi, xác định chính xác người đọc và cảnh báo nhân viên bảo trì đến vị trí thông qua giao diện người máy (HMI). Chẩn đoán là một phần lớn của IO-Link. Hơn nữa, nhân viên bảo dưỡng chỉ cần cài đặt cảm biến. Không yêu cầu cấu hình thủ công. Đây là một trong những tính năng tốt nhất của IO-Link – tự động cấu hình các thành phần thông qua PLC. Cấu hình tự động là đúng với tất cả các cảm biến IO-Link. Khách hàng thích thực tế là các thiết lập cảm biến được bảo vệ thông qua HMI. Sự thay đổi vô ý hoặc không chính xác đối với các thiết lập cảm biến của nhân viên là một điều của quá khứ.

Edson sử dụng các cảm biến laser hỗ trợ IO-Link nằm trong một tạp chí để tải trường hợp để đưa ra phản hồi tương tự về vị trí chính xác của trường hợp kế tiếp được nhặt lên. Độ chính xác nằm trong khoảng +04 inch (1mm). Mức độ chính xác này, không phải là chi phí có thể đạt được trước đây, dẫn đến xử lý trường hợp chính xác hơn và loại bỏ sự kẹt do đọc không chính xác khoảng cách. Những cảm biến này cũng có thể phát hiện dao động dốc trong một chồng các trường hợp. Sự khác biệt lớn xác định các trường hợp không có đặc điểm kỹ thuật. Các cảnh báo hệ thống khai thác trước khi xảy ra kẹt.

Ngoài ra, Edson áp dụng bộ cảm biến mắt nhìn IO-Link ở các vị trí trên máy đóng gói trường hợp đặc biệt nhạy cảm với bụi tích tụ, tức là các cảm biến phải đối mặt theo chiều dọc và / hoặc trên các máy dành cho môi trường hạt lớn, chẳng hạn như các nhà máy đóng gói giấy. Với IO-Link, nhà khai thác nhận được thông tin về vị trí chính xác của bất kỳ ống kính mắt hình ảnh đang trở thành bao phủ trong bụi. Thông tin này giúp giữ cho máy hoạt động ở tốc độ cao nhất và cuối cùng có nghĩa là ít thời gian hơn dành cho nhân viên bảo trì cố gắng để chẩn đoán nguyên nhân dừng.

Có những lợi ích thiết thực của IO-Link, không chỉ cho trường hợp các nhà đóng gói mà còn cho tất cả các máy đóng gói:

Chuyển đổi thông minh một cách nhanh chóng – thay thế các cảm biến và bộ điều khiển hiện phần còn lại.

Tự chẩn đoán cảnh báo các nhà khai thác một vấn đề và xác định chính xác cảm biến và xử lý vấn đề sự cố nhanh

Một đa dạng hơn cảm biến cho khả năng lớn hơn so với trước đây

Không có thêm gánh nặng cho người vận hành; trên thực tế, IO-Link cho phép các nhà khai thác giữ máy ở thời gian hoạt động cao điểm.

Con người không thể vô tình thay đổi cài đặt cảm biến và gây ra một vấn đề hoạt động
Lắp đặt nhanh hơn máy móc mới với ít dây

Thực tế và hiệu quả về chi phí để nâng cấp lên cảm biến IO-Link trong nhiều trường hợp
Giảm phần cứng khi truyền thông qua Ethernet

IO-Link và các bộ cảm biến không phải IO-Link có thể tồn tại trên cùng một máy trên cùng một mạng, do đó các nhà sản xuất có thể khoan tìm sự kết hợp tối ưu về giá và hiệu suất.

Hình dung một tương lai, nơi một trung tâm điều khiển, hoặc trong một nhà máy hoặc tại một cơ sở của công ty chịu trách nhiệm đối với nhiều hoạt động, là nhân viên của nhân viên được đào tạo. Các trung tâm kiểm soát này sẽ có quyền truy cập trên web đối với mọi máy sản xuất xuống mức cảm biến và cấp thiết bị truyền động. Các thuật toán tinh vi – có lẽ là trí thông minh nhân tạo – điều kiện máy kiểm soát. Thông tin về các điều kiện như bụi trên ống kính mắt ảnh, thiết bị truyền động bị mắc kẹt hoặc động cơ servo nóng lên ngay lập tức có sẵn để kiểm soát nhân viên trung tâm. Cảnh báo dưới dạng tin nhắn văn bản được gửi tự động đến thiết bị di động của kỹ thuật viên bảo trì trực tuyến, xác định chính xác vấn đề và vị trí. Nhân viên phòng kiểm soát có sẵn với sao lưu thông tin, bao gồm thông tin nhà cung cấp và sẵn có của các bộ phận thay thế tại chỗ. Kịch bản này là có thể ngày hôm nay và chắc chắn sẽ được phổ biến vào ngày mai. Một công nghệ cho phép chủ chốt của khả năng này là IO-Link với cảm biến và cơ cấu chấp hành riêng truy cập thông qua thông tin liên lạc dựa trên Internet – nền tảng của công nghiệp Internet of Things.

Barry Sonny là một nhà thiết kế kiểm soát điện tử kỳ cựu cho các thiết bị tự động hóa công nghiệp với máy đóng gói Edson. Ông đã thực hiện rất nhiều IO-Link Master và IO-Link cho phép các thiết bị cho máy đóng gói từng trường hợp.

John Whiting là một lập trình kiểm soát giàu kinh nghiệm tại Edson Packaging Machinery với các kỹ năng thiết kế, thử nghiệm, xây dựng và phục vụ. Ông có kiến thức sâu rộng trong việc phát triển các thiết bị tự động hóa mới và nâng cấp tự động hóa cho các thiết bị hiện có.