传感器技术|IO-Link传感器如何助力工业4.0

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工业4.0和物联网时代下,联网生产需要端到端的信息通道,一直延伸到最底层的现场层级。数据和信息需要在全球范围内可得,并在各个组件之间智能自主地进行交换。IEC标准IO-Link作为一个信道,大约在10年前建立起来,而时间见证了技术的逐渐成熟。它表现出色,在世界各地被广泛使用。根据增长预测,IO-Link正在成为全球标准。

近年来,人们一直在谈论“工业4.0”,那么这个术语意味着什么?工业4.0解决方案又需要满足哪些要求?IO-Link传感器如何助力?

传感器技术|IO-Link传感器如何助力工业4.0

过去几个世纪的工业生产,深受几次工业革命的影响。从机械化(工业1.0)开始,随着大规模生产(工业2.0)和自动化(工业3.0),现在正朝着第四次工业革命的方向发展,其中包括机器、传感器、执行器和控制系统之间,通过一个共享的数据基础设施,进行自动交互,如互联网。这需要全球化的数据和信息,还需要以智能自主的方式在各个生产组件之间交换数据和信息,这意味着必须具备直达工厂最底层的传感器/执行器层级的通信通道。

为什么IO-Link传感器被认为是第四次工业革命的先驱?

它有什么优势?

任何工业4.0应用的开发,都要求提供综合传感器数据的可用性,这些数据提供需要的信息。作为独立于制造商的通信技术,近年来在应用中使用IO-Link变得越来越普遍,并作为工业4.0中要求的全球化可用数据和信息的基础。IO-Link确保即使最简单的传感器和执行器也可以在整个工厂结构中提供过程数据以及识别诊断数据。在这之前需要现场总线连接复杂的传感器系统,因此IO-Link可以保证从最底层的现场级到控制级的可靠的集成通信通道。

IO-Link传感器的另一个主要优点是独立于现场总线,因此可以集成到任何网络中。作为世界上仅有的独立于制造商和独立于现场总线的技术之一,IO-Link是未来工业4.0应用的理想选择。

传感器技术|IO-Link传感器如何助力工业4.0

工业4.0应用须满足哪些要求?

IO-Link传感器如何提供?

生产工厂对工业4.0追求的目标是明确的——生产效率和生产质量最大化和停机时间最小化,未来工厂已经将这些目标纳入设计考虑中。在这种情况下经常使用诸如“状态监测”和“预测性维护”之类的术语。但在回答这些重要的工业4.0问题时,关键点是什么?——答案是数据透明化,只有相关数据有效可用的情况下才能做出明智的决策。在传感器/执行器层级进行数据收集,这些数据也是机器生产过程中主动干预的基础。有关下一次生产停工、易损部件的实时状态、传感器状态等信息,可能在未来的创新生产4.0中发挥至关重要的作用。

除工业以太网外,倍加福还将IO-Link用作所有新开发产品的通信标准。这样就确保了倍加福传感器是为工业4.0应用而准备的理想化产品。

IO-Link传感器除了具备跨制造商的标准化接口之外,还支持三个基本功能——识别、参数配置和诊断,这是成功开发智能设备、面向未来生产的关键。

传感器技术|IO-Link传感器如何助力工业4.0

工业4.0将为我们带来怎样全新商业模式?

IO-Link传感器将扮演什么角色?

工业4.0需要从传感器到云的端到端集成数据流,数据流经由传感器,传至智能云端解决方案。支持IO-Link的传感器为下一代工厂提供稳定且面向未来的基础。通过将传感器数据集成到云生态系统中,可以创建新的业务模式。

在应用商店中,专门从事特定软件服务的外部公司,可以提供他们开发的应用。凭借丰富的IO-Link产品系列,从传感器、主站模块和网关组件到支持云的软件单元和软件服务,倍加福提供从现场层级到云的端到端解决方案,这是创新工业4.0应用至关重要的准备步骤。

为将IO-Link接入IT环境,我们正在做哪些准备?

工业M2M通信协议,如OPCU UA或JSON对象,为IT层级到现场层级的端到端通信,提供了解决方案。

IO-Link Community正在开展工作,为数据和功能模式制定相应的标准,以便将来的传感器/执行器连接到位于自动化层级之上的IT系统。OPC UA映射IO-Link的最终配套规范计划在年底前发布,已经开始实施参考系统。IO-LinkCommunity进行JSON中映射IO-Link的数据模型工作。

倍加福如何搭建“通往IT层级的桥梁”?

将为用户开辟哪些新机遇?

通过适当的主模块,可以实现IO-Link现场设备与IT层级基础设施的连接,例如倍加福的支持多协议的现场模块ICE1和并行地与控制面板通信的边缘网关,在中间层级没有任何中断。传感器数据可以在云平台或本地系统中使用。

倍加福子公司Neoception开发了一种软件服务,可在各种平台上运行,该软件使用IODD(标准IO设备描述文件)解释来自IO-Link传感器的数据。此服务为在云平台上的应用提供传感器数据的结构化访问。应用软件可用于记录设备的状态(状态监测),允许设备操作人员计划预测性维护的操作,而无需深入研究传感器其本身。

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