I sensori IO-Link sono collegati a master IO-Link, che a loro volta possono essere integrati in qualsiasi ambiente fieldbus industriale esistente. Questa flessibilità, così come la robusta topologia IO-Link, rende i sistemi IO-Link scalabili e adattabili a varie architetture di sistemi di controllo.
Un unico cavo standard, non schermato, a tre fili viene utilizzato sia per l'alimentazione che per il trasferimento dei dati per un dispositivo IO-Link, riducendo la complessità e il costo del cablaggio.
In questo video di 5 minuti scoprirai come i sensori di forza intelligenti HBK basati su IO-Link migliorano l'affidabilità integrando sensore, elettronica e interfaccia in un'unica catena di misura calibrata. La trasmissione digitale dei dati riduce la sensibilità alle interferenze elettromagnetiche (EMC), mentre il monitoraggio integrato controlla continuamente la temperatura e i limiti meccanici, rilevando sovraccarichi ed eventi critici fino a 40.000 misurazioni al secondo, spesso prima che si verifichino guasti.
Investire nella tecnologia IO-Link non significa solo stare al passo con i tempi; È un salto strategico verso la modernizzazione dei processi di produzione. Ma cos'è IO-Link? Come funzionano i sensori intelligenti? E in che modo consentono risparmi immediati sui costi e aiutano la tua azienda a ottenere un vantaggio competitivo?
Scopri come IO-Link e il nostro portafoglio di sensori IO-Link possono trasformare il tuo ambiente di produzione: efficiente, affidabile e a prova di futuro.
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Con gli amplificatori integrati, i sensori IO-Link eliminano la necessità di amplificatori di misura esterni. I collegamenti diretti ai master IO-Link decentralizzati consentono di risparmiare spazio nell'armadio. Il cablaggio standardizzato riduce inoltre significativamente la complessità e i costi.
IO-Link riduce i costi semplificando le esigenze di formazione e le attività di manutenzione. Utilizzando connettori M12 standardizzati per dispositivi e master, insieme a un processo di integrazione dei dispositivi standardizzato, la complessità del sistema è ridotta al minimo, con conseguente riduzione dei requisiti di formazione per i dipendenti.
Elimina il sovraccarico di dati, aumenta le opzioni di decentralizzazione e le funzionalità di analisi degli errori e goditi una comunicazione senza interruzioni tra sensori e sistemi IT. La flessibilità offerta dai sensori IO-Link riduce la complessità del sistema e facilita il facile adattamento a diverse architetture PLC, migliorando in ultima analisi l'efficienza operativa.
I sensori IO-Link HBK affrontano le sfide critiche del settore. Monitorano i fattori di salute dei sensori come la temperatura e i limiti di carico, prevenendo costosi guasti alle macchine. I nostri servizi di taratura tracciabili per sensori di forza e coppia soddisfanoCertificato ISO 17025 standard e dispongono di amplificatori accurati e opzioni di ridimensionamento avanzate. I nostri sensori soddisfano diverse esigenze di misurazione e raggiungono una maggiore precisione se combinati con i dati di calibrazione.
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Il nuovo modulo amplificatore integrato offre numerose funzioni che migliorano significativamente la qualità della misurazione della forza:
È possibile linearizzare utilizzando i punti di interpolazione o le funzioni di linearizzazione cubica. La programmazione viene eseguita in modo tale che i risultati dei certificati di calibrazione standardizzati (ISO 376, DKDR3-3) possano essere inseriti molto facilmente. Naturalmente, è anche possibile eseguire la linearizzazione utilizzando la propria misura di riferimento. A questo scopo è possibile lavorare con punti di riferimento.
La frequenza di taglio dei filtri può essere inserita facilmente digitando la frequenza di taglio come valore numerico nel software. Questi sono filtri digitali di sesto ordine.
Gli interruttori di soglia sono programmati secondo le specifiche del IO-Link Smart Sensor Profile. Oltre al valore di soglia, è possibile definire un'isteresi se il processo lo richiede. È disponibile anche la cosiddetta "modalità finestra". In questo caso, un interruttore del valore limite viene attivato quando il valore misurato si trova all'interno di un intervallo definito dall'utente, ad esempio tra 1 kN e 1,8 kN.
Entrambi gli interruttori possono essere negati.
È sempre disponibile un'unica uscita digitale IO-Link in modo da poter ottenere rapidamente i risultati sull'uscita di commutazione digitale. L'uscita commuta a un massimo di 0,35 ms, andando in alto dopo il superamento di un valore di soglia o basso se la soglia è inferiore. È possibile disattivare la trasmissione della comunicazione IO-Link e utilizzare la linea che diventa disponibile come seconda uscita digitale (modalità SIO). Il trasduttore di forza diventa quindi un interruttore di forza con due punti di commutazione.
Durante la produzione, tutte le proprietà essenziali del sensore vengono memorizzate nell'amplificatore:
L'elettronica confronta costantemente i valori di forza e temperatura con i limiti e segnala eventuali sforamenti in modo da poter intraprendere le azioni appropriate.
Tutte le funzioni statistiche sono determinate a una velocità di misura di 40 kS/s. Ciò è particolarmente utile per i valori min/max.
I nostri sensori IO-Link funzionano a una velocità di misura elevata e supportano il veloce standard IO-Link COM3.
HBK utilizza la velocità di trasmissione COM3 e, quindi, la velocità di trasmissione dati più elevata possibile nel mondo IO-Link. Internamente, il modulo amplificatore funziona a 40 kS/s, in modo che anche i segnali altamente dinamici vengano memorizzati correttamente nelle memorie dei valori di picco.
Questa domanda ha due aspetti.
In primo luogo, il tempo di esecuzione del segnale nell'elettronica HBK ha una durata massima di 350 μs. Ciò significa che sono necessari 0,35 ms affinché un evento fisico (una variazione del segnale) all'ingresso dell'amplificatore sia disponibile all'uscita del modulo amplificatore.
Per determinare il tempo massimo di propagazione del segnale, il tempo di ciclo specificato dal master è un parametro importante. Se assumiamo che il master funzioni con un tempo di ciclo di 2 ms, il tempo di latenza massimo sarebbe di 2,35 ms fino a quando il segnale non è disponibile per l'elaborazione nel master IO-Link.
L'uscita alle uscite di commutazione digitali è determinata solo dalla latenza del modulo amplificatore: in questo caso, il tempo di esecuzione è di 0,35 ms. Si prega di notare che i filtri estendono il tempo di esecuzione del segnale.
In secondo luogo, la larghezza di banda della catena di misura dipende dalla rigidità del sensore, dalle condizioni di installazione (masse accoppiate, rigidità degli input di forza) e dal numero di valori misurati/unità di tempo. Il modulo amplificatore è in grado di realizzare un tempo di ciclo inferiore a 1 ms. Ciò significa che è possibile trasmettere 1 kS/s. Una regola empirica dice che la larghezza di banda della misura corrisponde a circa 1/10 della velocità di misurazione, quindi è possibile una larghezza di banda di 100 Hz. Il tempo di ciclo è specificato dal master IO-Link.
La larghezza di banda, decisiva per il valore massimo e minimo della memoria, è significativamente più alta. Il modulo ha una frequenza di campionamento interna di 40 kHz. Ciò corrisponde a una larghezza di banda interna di 4 kHz.
L'interfaccia IO-Link può essere integrata in tutte le comuni architetture di bus di campo e rende la messa in servizio molto semplice!
Un master IO-Link funge da nodo a cui sono collegati i singoli sensori IO-Link in una connessione punto-punto. I master IO-Link fungono da moduli gateway per l'integrazione nel livello di automazione. I master IO-Link sono disponibili per tutti i protocolli fieldbus ed Ethernet industriali. Ciò significa che i trasduttori di forza, le celle di carico e i trasduttori di coppia HBK, insieme a molti altri sensori o attuatori, possono ora essere collegati in modo semplice ed efficiente con l'interfaccia IO-Link alle architetture dei sistemi di controllo dei clienti.
IO-Link utilizza un cavo economico e non schermato per garantire una trasmissione dati e un'alimentazione affidabili e prive di interferenze (a 24 V). Questo cavo molto flessibile non ha alcuna influenza meccanica sulla misurazione, anche quando sono coinvolti carichi molto piccoli. Poiché non c'è schermatura, le custodie dei sensori IO-Link HBK e del master IO-Link sono isolate galvanicamente l'una dall'altra.
Sì, gli stessi servizi sono disponibili per la nuova generazione di sensori di forza e coppia digitali IO-Link nel laboratorio accreditato HBK e per i sensori analogici. La tracciabilità delle apparecchiature di misura richiesta dalla ISO 9001 è quindi garantita.
HBK dispone di un laboratorio di taratura accreditato in conformità alla norma ISO 17025. La taratura HBK soddisfa i requisiti degli standard di qualità pertinenti, inclusa la ISO 9001. I sensori digitali sono calibrati sulla stessa apparecchiatura utilizzata per i sensori analogici. Ciò significa che i clienti che hanno optato per IO-Link come interfaccia beneficiano della precisione eccezionalmente elevata delle macchine di taratura della forza e della coppia HBK.
La procedura di calibrazione è leggermente diversa.
Nella fase iniziale, i dati di linearizzazione memorizzati del sensore vengono letti e salvati. Questo vale per i coefficienti memorizzati di una funzione di compensazione e per tutti i punti di interpolazione che potrebbero essere stati inseriti.
Successivamente, tutti i coefficienti di linearizzazione o i punti di interpolazione vengono cancellati e la funzione di linearizzazione viene disattivata. L'amplificatore ora funziona linearmente.
Infine, il sensore scorre attraverso una serie di forza o coppia e i coefficienti di linearizzazione vengono determinati e inseriti nel sensore.
La calibrazione viene eseguita secondo la norma, secondo i requisiti del cliente e in conformità con ISO 376 o DKDR3-3 per la forza, o DIN 51309 e VDI/VDE 2646 per la coppia. Sono disponibili anche certificati di calibrazione di fabbrica.
Il sensore viene fornito come catena di misura linearizzata. Il certificato di taratura specifica l'incertezza di misura dell'intero sistema. La curva caratteristica originale viene calcolata dai coefficienti memorizzati in modo che l'intera cronologia del sensore sia a vostra disposizione.
Risparmio sui costi, configurazione semplice e comunicazione fino al livello del campo. Maggiore sicurezza operativa: i vantaggi di IO-Link parlano da soli!
Il vantaggio in termini di costi è uno dei maggiori vantaggi. La tecnologia IO-Link offre risparmi sui costi eliminando la necessità di un amplificatore nel quadro elettrico. Inoltre, le spese di cablaggio sono notevolmente ridotte grazie ai cavi IO-Link standard. Inoltre, viene eliminato il lungo processo di parametrizzazione della catena di misura convenzionale. Con i sensori IO-Link, i valori misurati vengono emessi direttamente nelle unità fisiche appropriate (N, kg, Nm, ecc.) senza la necessità di una lunga parametrizzazione.
Ulteriori vantaggi IO-Link derivano da una maggiore affidabilità operativa: la trasmissione del segnale digitale è meno sensibile rispetto alle precedenti tecnologie analogiche e il sensore monitora continuamente i carichi e le temperature applicati, emettendo avvisi prima che si verifichino danni.
Naturalmente, è molto utile poter comunicare dal livello di controllo all'interfaccia con il processo: il sensore.
I sensori HBK IO-Link con interfaccia IO-Link raggiungono una precisione molto elevata per l'uso industriale.
Poiché i sensori hanno una funzionalità di linearizzazione integrata, gli errori caratteristici della curva possono essere ridotti e sono quindi più piccoli. Con i sensori di forza IO-Link, ad esempio, è possibile correggere la differenza di valore caratteristico di trazione/compressione, il che si traduce in una maggiore precisione.
Il modulo amplificatore IO-Link ha un basso rapporto segnale/rumore e la trasmissione del segnale digitale impedisce l'influenza del cavo. Nel complesso, questi sensori industriali intelligenti guadagnano precisione nelle applicazioni industriali standard.
No, sfruttando l'interfaccia IO-Link, HBK è in grado di integrare algoritmi di processo intelligenti in sensori meccanici di misurazione della quantità come sensori di forza, carico e coppia. Ciò consente una messa in servizio standardizzata per i clienti, garantendo facilità ed efficienza.
La tecnologia IO-Link ha le sue origini nel campo dei sensori di commutazione e, negli ultimi anni, si è affermata come standard industriale per i sensori digitali. Negli anni più recenti, anche i sensori di misura e gli elementi di controllo come gli attuatori sono stati sempre più dotati della tecnologia IO-Link. Sulla base della microelettronica ad alte prestazioni, è ora possibile integrare gli algoritmi specifici del dominio di HBK direttamente nell'elettronica dei sensori:
Ciò consente al sensore di funzionare con ampie capacità di pre-elaborazione dei dati di misura e controllo del processo. L'interfaccia IO-Link funge ora da interfaccia di comunicazione per trasmettere questi risultati precalcolati, il valore aggiunto delle informazioni (allarmi, eventi) e i dati dei valori di misura con una tecnologia di interfaccia economica e universalmente applicabile. IO-Link è l'interfaccia di comunicazione perfetta per sensori intelligenti nel campo delle grandezze fisiche e meccaniche come forza, peso e coppia.
Il nuovo modulo amplificatore offre numerose caratteristiche e funzioni che migliorano significativamente l'efficienza e le prestazioni delle vostre applicazioni di pesatura:
È possibile memorizzare una scala a due punti immettendola manualmente. È inoltre disponibile un assistente di calibrazione/apprendimento che può essere utilizzato per calibrare utilizzando pesi di riferimento.
È possibile utilizzare fino a cinque filtri in una cascata di filtri. Nella fase iniziale, i filtri FIR e IIR possono essere impostati per ottenere la risposta ai transienti e un segnale di misura stabile. Per filtrare le frequenze di interferenza periodiche indesiderate, è possibile aggiungere fino a quattro stadi di filtri a pettine e/o filtri a media mobile.
Gli interruttori di soglia sono programmati secondo le specifiche del IO-Link Smart Sensor Profile. Oltre al valore di soglia, è possibile definire un'isteresi se il processo lo richiede. È disponibile anche la cosiddetta "modalità finestra". In questo caso, un interruttore di fine corsa viene attivato quando il valore misurato si trova all'interno di un intervallo definito dall'utente, ad esempio tra 1 kg e 1,8 kg.
Entrambi gli interruttori possono essere negati.
Le celle di carico HBK IO-Link offrono algoritmi di controllo peso e riempimento integrati.
L'algoritmo di riempimento consente il controllo del processo di processi di riempimento semplici e complessi. L'algoritmo ottimizza e controlla i tempi di flusso grossolano e fine, nonché il tempo di blocco del flusso fine e il tempo di flusso residuo. Con questo algoritmo la cella di carico IO-Link funziona come controllore di processo decentralizzato, realizzando applicazioni di riempimento efficienti e altamente ottimizzate.
L'algoritmo di controllo peso consente misurazioni ottimizzate e rapide di tutte le comuni applicazioni di controllo peso industriale. Il pre-trigger e il post-trigger possono essere impostati e comunicati esternamente alla cella di carico tramite IO-Link. Abbinato a un'impostazione ottimizzata del filtro, sono possibili misurazioni rapide e altamente accurate.
È sempre disponibile un'unica uscita digitale in modo da poter ottenere rapidamente risultati sull'uscita di commutazione digitale.
È possibile disattivare la trasmissione della comunicazione IO-Link e attivare la modalità SIO. La linea che è diventata libera ora funziona come una seconda uscita digitale. Entrambi i sistemi di input/output distribuiti (DIO) possono essere utilizzati per il controllo di processo degli algoritmi integrati di riempitrice e controllo peso e degli interruttori di finecorsa.
Durante la produzione, tutte le proprietà essenziali del sensore vengono memorizzate nel modulo amplificatore:
L'elettronica confronta costantemente i valori di carico con i limiti e segnala eventuali sforamenti in modo da poter intraprendere le azioni appropriate.
