Interfejsy komunikacyjne

Jako interfejsy do komunikacji cyfrowej do podłączenia czujników indukcyjnych często wykorzystuje się IO-Link lub Interfejs AS-I. W dziedzinie technologii czujników przemysłowych dostępne są różne inne systemy magistrali (np. PROFIBUS, DeviceNet, MODBUS).

IO-Link to system komunikacji typu punkt-punkt. Czujniki z interfejsem IO-Link (mogą to być czujniki fotoelektryczne, czujniki indukcyjne, czujniki ultradźwiękowe itp.) są wstecznie kompatybilne z czujnikami binarnymi z wyjściem przełączającym. Jeśli moduł nadrzędny IO-Link nie jest podłączony do czujnika, to czujnik działa w trybie pracy SIO (standardowe wejście i wyjście) z konwencjonalnym wyjściem przełączającym. Dzięki temu integracja czujnika IO-Link z istniejącymi systemami jest możliwa bez żadnych ograniczeń. Jeśli czujnik wykryje podłączone urządzenie nadrzędne IO-Link po swojej aktywacji, to działa w trybie komunikacji IO-Link. W trybie komunikacji dostępna jest pełna gama funkcji tej technologii interfejsu:

• Parametryzacja funkcji czujników,
• Odczyt danych procesu,
• Przesyłanie danych diagnostycznych.

Korzystanie z IO-Link zapewnia również następujące korzyści:

• Zmniejszenie liczby wersji — jeden czujnik IO-Link zastępuje wiele czujników o różnych stanach wyjściowych,
• Skrócenie czasu przestojów maszyny dzięki zróżnicowanym diagnozowaniu,
• Dostępność informacji diagnostycznych podczas bieżącej pracy w celu przeprowadzenia konserwacji zapobiegawczej
• Zmniejszenie kosztów planowania i instalacji dzięki standardowemu interfejsowi,
• Prosty, trójżyłowy przewód do podłączenia wszystkich czujników,
• Zastosowanie różnych typów czujników: moduł nadrzędny IO-Link umożliwia podłączenie różnych typów czujników, w tym prostych czujników binarnych.

Uwaga dotycząca instalacji

Do modułu głównego IO-Link należy zawsze podłączać czujniki za pomocą kabla trójżyłowego.

Informacje ogólne

Czujniki na stykach połączeniowych 3 lub 5 często zapewniają dodatkowe funkcje. Jeśli czujnik z kablem cztero- lub pięciożyłowym jest podłączony do jednostki głównej poprzez port klasy B, może to spowodować następujący efekt: Dodatkowe zasilanie portu klasy B z izolacją galwaniczną (styki 3 i 5) jest podłączone za pomocą standardowych kabli IO-Link za pośrednictwem takich dodatkowych przewodów. Może to mieć wpływ na działanie czujnika. W najgorszym przypadku może to spowodować uszkodzenie czujnika.

Czujniki z odpowiednimi interfejsami magistrali mogą używać wspólnej ścieżki transmisji do komunikacji pomiędzy wieloma węzłami w sieci zakładu produkcyjnego. Rodzaj używanego systemu magistrali zależy w dużej mierze od tego, który programowalny sterownik logiczny jest używany.

Typowe systemy magistrali to:

Interfejs AS-I

Połączenie siłownik-czujnik (Interfejs AS-I) zastępuje tradycyjną technologię okablowania łączącego siłownik z czujnikiem. Interfejs AS-I zdobył ugruntowaną pozycję jako globalny standard ekonomicznej transmisji sygnału na jednej linii dla energii i sygnałów. Jest to otwarty system, przez co jest spotykany we wszystkich popularnych systemach fieldbus.

PROFIBUS

PROFIBUS to standard komunikacji magistrali fieldbus, używany w automatyce i inżynierii produkcyjnej. Sieć PROFIBUS jest dostępna w wielu wersjach, a PROFIBUS DP jest wersją używaną w inżynierii produkcyjnej.  Urządzenie oferuje szczególną korzyść w postaci szybkiej komunikacji między panelami sterowania a czujnikami/siłownikami w maszynach i zakładach. Sieć PROFIBUS jest zgodna ze standardem IEC 61158. 

DeviceNet/ControlNet

DeviceNet to otwarty standard magistrali fieldbus oparty na protokole CAN. ControlNET to protokół sieciowy opracowany z myślą o automatyce przemysłowej. Jego zalety wynikają z zastosowania okablowania nadmiarowego oraz możliwości wyraźnego przerwania komunikacji i bardzo przewidywalnego sposobu jej działania. Obie magistrale fieldbus wykorzystują Common Industrial Protocol (CIP) jako wspólną warstwę aplikacji i dlatego mogą być z łatwością używane w sieciach Ethernet/IP.

CC-Link

CC-Link to otwarte sieci przemysłowe używane do sterowania i przesyłania informacji. Rozwiązanie magistrali fieldbus charakteryzuje się wysoką prędkością przesyłu danych i przewidywalną komunikacją. Z CC-Link można korzystać do sterowania maszynami oraz procesami, urządzeniami fabrycznymi i automatyzacją budynków.

MODBUS

MODBUS jest ustalonym otwartym protokołem obiektu odpowiadającego żądającemu lub typu klient-serwer. System MODBUS może być używany z interfejsami szeregowymi lub z siecią Ethernet. Do przesyłania danych dostępne są różne tryby pracy: TCP, RTU i ASCII. System MODBUS często stosuje się w automatyce zakładów produkcyjnych.

CANopen

CANopen jest protokołem bazującym na magistrali CAN, który szczególnie szybko przesyła dane. CANopen jest używany w technologii automatyki, technologii napędów i do obsługi złożonych urządzeń sieciowych. CANopen jest usystematyzowany w normie europejskiej EN 50325-4.

INTERBUS

INTERBUS to uniwersalny system fieldbus. Może służyć w wielu różnych obszarach zastosowań, na przykład na poziomie czujnika/siłownika oraz w automatyzacji procesów. System INTERBUS jest szczególnie popularny w przemyśle motoryzacyjnym.

Sercos

Sercos to magistrala automatyki, która działa jako standardowy otwarty interfejs cyfrowy do szybkiej komunikacji w czasie rzeczywistym. System Sercos może służyć do komunikacji między panelami sterowania, urządzeniami peryferyjnymi i standardowymi węzłami sieci Ethernet.