Interfacce di comunicazione

Per il collegamento di sensori induttivi, vengono spesso utilizzati IO-Link o AS-Interface come interfacce di comunicazione digitale. Nel campo della tecnologia dei sensori industriali sono disponibili diversi altri sistemi di bus (ad es. PROFIBUS, DeviceNet, MODBUS).

IO-Link è un sistema di comunicazione "punto a punto". I sensori con IO-Link (tra cui sensori fotoelettrici, sensori induttivi, sensori a ultrasuoni, ecc.) sono retrocompatibili con i sensori binari con un'uscita di commutazione. Se al sensore non è collegato un master IO-Link, il sensore funziona in modalità operativa SIO (SIO = ingresso e uscita standard) con un'uscita di commutazione convenzionale. L'integrazione di un sensore IO-Link nei sistemi esistenti è quindi possibile senza limitazioni. Se all'accensione il sensore rileva un master IO-Link collegato, funziona in modalità di comunicazione IO-Link. In modalità di comunicazione, è disponibile l'intera gamma di funzioni di questa tecnologia di interfaccia:

• Parametrizzazione delle funzioni del sensore
• Lettura dei dati di processo
• Trasferimento dei dati diagnostici

L'utilizzo di IO-Link offre inoltre i seguenti vantaggi:

• Riduzione del numero di versioni: un sensore IO-Link sostituisce più sensori con diversi stadi di uscita
• Riduzione dei tempi di fermo macchina grazie alla diagnosi differenziata
• Disponibilità delle informazioni di diagnosi durante il funzionamento continuo per la manutenzione preventiva
• Riduzione dei costi di progettazione e installazione grazie all'interfaccia standardizzata
• Semplice cavo a tre conduttori per il collegamento di tutti i sensori
• Utilizzo combinato di diversi tipi di sensori: il master IO-Link consente il collegamento di diversi tipi di sensore, anche il collegamento di semplici sensori binari

Note sull'installazione

Installare sempre i sensori con un cavo a tre conduttori sul master IO-Link.

Contesto

I sensori sui pin di collegamento 3 o 5 forniscono spesso funzioni aggiuntive. Quando un sensore con un cavo a quattro o cinque conduttori è collegato a un master con una porta di Classe B, ciò può causare il seguente effetto: L'alimentazione aggiuntiva galvanicamente isolata della porta di Classe B (pin 3 e 5) è accoppiata ai cavi IO-Link standard tramite tali linee aggiuntive. Ciò può influire sulla funzione del sensore. Nello scenario peggiore, ciò potrebbe danneggiare il sensore.

I sensori con interfacce bus adeguate possono utilizzare un percorso di trasmissione congiunto per la comunicazione tra più nodi nella rete di un impianto di produzione. Il tipo di sistema bus utilizzato è in gran parte determinato dal controllore logico programmabile utilizzato.

I sistemi bus tipici sono:

AS-Interface

L'interfaccia azionatore-sensore (AS-Interface) sostituisce la tecnologia di cablaggio convenzionale a livello azionatore-sensore. AS-Interface si è affermata come uno standard globale per la trasmissione di segnali a costi contenuti su un'unica linea per l'energia e i segnali. Si tratta di un sistema aperto, alla base di tutti i comuni sistemi bus di campo.

PROFIBUS

PROFIBUS è uno standard per la comunicazione bus di campo e viene utilizzato nell'automazione e nell'ingegneria della produzione. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni, PROFIBUS DP è la versione utilizzata per l'ingegneria della produzione.  Il particolare vantaggio risiede nella fornitura di una comunicazione rapida tra pannelli di controllo e sensori/attuatori in macchinari e impianti. PROFIBUS è standardizzato nello standard IEC 61158. 

DeviceNet/ControlNet

DeviceNet è uno standard bus di campo aperto basato sul protocollo CAN. ControlNet è un protocollo di rete sviluppato per applicazioni di automazione industriale. I vantaggi consistono nel cablaggio ridondante e nel fatto che la comunicazione può essere terminata in modo chiaro ed estremamente deterministica. Entrambi i bus di campo utilizzano il Common Industrial Protocol (CIP) come livello di applicazione comune e possono quindi essere facilmente utilizzati con EtherNet/IP.

CC-Link

Le CC-Link sono reti industriali aperte per il controllo e la trasmissione di informazioni. La soluzione bus di campo ha un'elevata velocità di trasferimento e una comunicazione deterministica. CC-Link può essere utilizzato per il controllo delle macchine e per il controllo di processi, apparecchiature della fabbrica e automazione degli edifici.

MODBUS

MODBUS è un protocollo requester-responder o client-server aperto e affermato. MODBUS può essere utilizzato sia con interfacce seriali sia con Ethernet. Per il trasferimento dei dati, sono disponibili varie modalità operative: TCP, RTU e ASCII. MODBUS viene frequentemente utilizzato nell'automazione delle fabbriche.

CANopen

CANopen è un protocollo basato su CAN che trasferisce i dati in modo particolarmente rapido. CANopen è utilizzato nella tecnologia di automazione, nella tecnologia di guida e per collegare in rete dispositivi complessi. CANopen è standardizzato nello standard EN 50325-4 europeo.

INTERBUS

INTERBUS è un sistema di bus di campo universale. Viene utilizzato in molte diverse aree di applicazione, ad esempio a livello di sensore/azionatore e nell'automazione di processo. INTERBUS è particolarmente popolare nel settore automobilistico.

Sercos

Sercos è un bus di automazione che funziona come un'interfaccia digitale aperta standardizzata per la comunicazione in tempo reale ad alta velocità. Sercos può essere utilizzato per comunicare tra pannelli di controllo industriali, periferiche e nodi di rete Ethernet standard.