Sensori intelligenti con IO-Link

Sensori intelligenti con
Macchine intelligenti per la Connected Enterprise
Visibilità completa dalla produzione al front office
Grazie alla possibilità di far convergere i sistemi IT (Information Technology) e OT (Operations Technology)
in una singola architettura unificata, la Connected Enterprise ridefinisce l’automazione industriale. Basata
su sistemi di controllo e informativi integrati e potenziata con le strategie IoT (Internet of Things), la
Connected Enterprise consente di raccogliere e analizzare dati, trasformandoli in informazioni
immediatamente fruibili. Con la Integrated Architecture®, i costruttori possono creare sistemi intelligenti
in grado consentire l’accesso alle informazioni e di rispondere con estrema flessibilità alle richieste di un
mercato in continua evoluzione. La gamma di sensori intelligenti e I/O Allen-Bradley con tecnologia IO-Link,
costituisce la base dei sistemi di controllo e informativi integrati, grazie alla visibilità completa dei dati di
campo offerta attraverso il sistema di controllo Integrated Architecture.
Connected Enterprise con sistemi di controllo e informativi integrati
Ottimizzazione a
livello aziendale
Gestione delle
attività
Aggregazione
di informazioni
e dati analitici
Gestione della
produzione
Infrastruttura di
rete sicura e convergente
Produzione
Controllo
multidisciplinare
Progettazione
Asset
intelligenti
Manutenzione
Che cos'è
2
?
IO-Link è un protocollo di comunicazione seriale peer-to-peer
standard aperto (IEC 61131-9) che semplifica l’integrazione di sensori
e attuatori nell’azienda connessa. Con IO-Link è possibile accedere
a tutti i parametri di configurazione dei sensori, ai dati di processo
e alla diagnostica. Oltre alle funzionalità di rilevamento dei prodotti
nella macchina, è ora possibile MONITORARE lo stato generale della
macchina durante il funzionamento. La tecnologia IO-Link facilita
inoltre la configurazione e la messa in servizio e offre un avanzato
livello di flessibilità per i processi attuali e futuri.
Combinando la semplicità di implementazione con la disponibilità di grandi
quantità di dati e potenti strumenti di diagnostica, i sensori intelligenti con
tecnologia IO-Link sono in grado di ottimizzare immediatamente il funzionamento
delle macchine e di predisporle per il futuro, con l'obiettivo di incrementare il tempo
di disponibilità e la produttività.
Time-to-Market più breve
• Programmazione di sensori e controllore nello stesso ambiente software
(Studio 5000®)
• Programmazione intuitiva per semplificare la configurazione iniziale ed
eliminare gli errori di logica
• Perfetta integrazione con il sistema Integrated Architecture di Rockwell Automation
Costi totali di esercizio ridotti
• Nessun costo incrementale per i sensori basati su tecnologia IO-Link
• Nessuna modifica dei cablaggi
• Soluzione scalabile grazie alla possibilità di attivare le funzionalità IO-Link
in base alle necessità
• Sensori completamente configurabili per snellire il magazzino ricambi e
ridurre gli articoli gestiti a magazzino del 50%
Migliore utilizzo delle risorse
• Accesso facilitato a dati fruibili e contestualizzati per poter aumentare
l'efficienza globale delle apparecchiature (OEE) e il tempo medio tra i
guasti (MTBF)
• Diagnostica in tempo reale per ottimizzare gli interventi di
manutenzione preventiva e la risoluzione dei problemi, riducendo fino
al 90% il tempo necessario per risolvere eventuali guasti
• Disponibilità di più profili per facilitare la produzione flessibile
riducendo il tempo di commutazione per ciascun sensore da minuti a
secondi
Gestione dei rischi a livello aziendale
• Funzionalità di configurazione automatica del dispositivo (Automatic
Device Configuration, ADC) per ridurre la possibilità di errori in fase di
sostituzione dei sensori
• Modifiche della configurazione eseguite esclusivamente da personale
autorizzato
• Conformità distinta base assicurata
Sensori intelligenti. Macchine intelligenti. Produzione intelligente.
3
Soluzione integrata con sensori intelligenti
Allen-Bradley
00
01
02
03
04
05
06
07
00:00:BC:66:0F:C7
4
6
7
15
6
7
15
COM COM
0
1
OUT OUT
0
2
OUT OUT
1
3
NC NC
COM COM
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
COM COM
0
1
A0
B0
A1
B1
Z0
Z1
0
2 FUSE
1
3
A0+ AoB0+ B0Z0+ Z0A1+ A1B1+ B1Z1+ Z1+V -V
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V
COM OUT
0+
V
COM OUT
0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
I I
OUT OUT
0+ 0+
IN
5
5
DC INPUT
4
3
11 12 13 14
DC
INPUT
3
11 12 13 14
2
+V +V
DANGER
2
10
10
OUT
1
9
1
9
08
09
10
11
12
13
14
15
HIGH SPEED
COUNTER
0
8
0
8
DC
OUTPUT
24VDC
SOURCE
24VDC
SINK\
SOURCE
Un’azienda veramente connessa può esercitare il controllo e acquisire informazioni in tempo reale attraverso
più piattaforme e dispositivi all’interno dell’organizzazione. Quando si tratta di collegare i dispositivi terminali
dell’impianto alla Connected Enterprise, la Integrated Architecture si avvale di sensori intelligenti e I/O in grado
di fornire informazioni, funzionalità avanzate e flessibilità, in modo da aumentare l’efficienza a livello di macchina
e di impianto.
Se si utilizza la soluzione
Rockwell Automation
In‐Cabinet
completa del software
Studio 5000 Logix Designer™
si ottiene la "Premier
Integration", un superiore
livello di integrazione e
EtherNet/IP
una serie di funzionalità
e caratteristiche, non
On-Machine
disponibili nelle soluzioni
concorrenti, tra cui:
EtherNet/IP
• Configurazione
semplificata dei sensori
tramite profili Add-On
• Il controllore salva
automaticamente le
configurazioni dei sensori
per le condizioni di
sostituzione del
dispositivo (ADC)
• Tag dei sensori formattati
e denominati in modo
automatico
OK
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
TTL
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
2
3
0
1
2
3
4
5
6
7
COM COM
Prodotti Allen-Bradley con tecnologia IO-Link
Master IO-Link 1734
POINT I/O™ e 1732
ArmorBlock
4
Master IO-Link
• Consente la connessione di un
massimo di quattro dispositivi
(I/O standard o abilitati per IO-Link)
• Master POINT I/O™ per installazione
in-cabinet (IP20)
• Versione ArmorBlock™ per applicazioni
On-Machine (IP67)
• Funzionalità di registrazione
cronologica nel modello ArmorBlock
per fornire visibilità ai dati dei sensori e
garantire misure di migliore qualità
Sensori fotoelettrici
Sensore
• Informano il sistema in caso di sporco sulle
VisiSight™ 42JT
gemme/lenti
• Sono supportate modifiche ai parametri
tramite il controllore durante i cambi
di linea/strumento per una maggiore
flessibilità di produzione (ad es. setpoint)
Sensore
RightSight™ • Indicazione della potenza del segnale dei
sensori per monitorare l’usura della mac42EF
china
Sensore di
• Disponibilità di opzioni di sicurezza che
misura laser
consentono di bloccare le impostazioni
45LMS
locali durante il funzionamento in modalità
IO-Link e impediscono a eventuali
Sensore colore / modifiche dell’utente di cambiare le
contrasto 45CRM
impostazioni del sensore
Esempio di registrazione cronologicaData
Conv 1
Conv 1
Conv 1
Conv 2
Conv 2
Conv 1
Sensore 1
Sensore 1
Sensore 2
Sensore 3
Sensore 3
Sensore 2
OraMin
03 27
04 05
Overrun della temperatura22/07/16 11 55
Disconnesso
23/07/16 12 12
Riconnesso
23/07/16 12 14
Modifica di parametro 24/07/16 10 53
Margine basso (gemme sporche)21/07/16
Margine buono (gemme pulite)21/07/16
Sec
12
35
22
27
55
39
Dati cronologici (CIP Sync) rileva gli eventi dei sensori
e i dati di input per il monitoraggio in tempo reale di:
• Danni o sostituzione sensore/cavo
• Modifiche ai parametri del sensore
• Presenza o assenza del target
• Gemme pulite/sporche
Master IO-Link
Allen-Bradley
Controllore Allen-Bradley
Profilo 1: 1.000
Sensori IO-Link
Allen-Bradley
00
01
02
03
04
05
06
07
4
5
6
4
5
7
15
3
6
7
11 12 13 14
15
COM COM
0
1
OUT OUT
0
2
OUT OUT
1
3
NC NC
COM COM
+V +V
Profilo 3: 12.000
DANGER
00:00:BC:66:0F:C7
A0+ AoB0+ B0Z0+ Z0A1+ A1B1+ B1Z1+ Z1+V -V
00 08
01 09
02 10
03 11
04 12
05 13
06 14
07 15
COM COM
0
1
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V
COM OUT
0+
V
COM OUT
0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
V V
OUT OUT
0+ 0+
I I
OUT OUT
0+ 0+
A0
B0
A1
B1
Z0
Z1
0
2 FUSE
1
3
IN
3
11 12 13 14
2
DC
INPUT
2
10
10
OUT
1
9
1
9
08
09
10
11
12
13
14
15
DC INPUT
0
8
0
8
HIGH SPEED
COUNTER
24VDC
SOURCE
Profilo 2: 2.000
DC
OUTPUT
24VDC
SINK\
SOURCE
Configurazione master
OK
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
TTL
12
13
14
15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ADC
12
13
14
15
0
1
2
3
ADC
0
1
2
3
4
5
6
7
COM COM
Configurazione sensore
Possibilità di configurare e memorizzare più
profili per una maggiore flessibilità di produzione
• Applicazione di modifiche ai parametri dei sensori
in pochi secondi (ad es. per diverse dimensioni dei
pacchetti)
• Eliminazione di errori manuali di
autoapprendimento durante le conversioni
• Coerenza dei valori dei parametri inviati al sensore
per i cambi di linea
• Il personale non deve più memorizzare processi di
autoapprendimento multipli per i sensori
871TM
871FM
871C Mini
Sensori di prossimità
• L'indicazione dello stato del
margine contribuisce ad
ottimizzare l’installazione
del sensore per le migliori
prestazioni
• Monitoria la distanza rispetto
agli obiettivi rilevati (rilevano
l’usura delle macchine)
• Indicazione tempestiva
dell’elemento di rilevamento
danneggiato
• Nomi specifici per le
applicazioni consentono
agli utenti di identificare
rapidamente il sensore sulla
macchina
Configurazione automatica del dispositivo (ADC)
Sostituire i master o i sensori IO-Link è estremamente
facile. È sufficiente rimuovere il componente IO-Link
Allen-Bradley precedente e connettere il nuovo
dispositivo a cui il controllore invierà automaticamente
la configurazione.
837T
836P
Sensori di pressione e temperatura
• Valori effettivi di pressione e temperatura
disponibili nel controllore
• Modifica dei setpoint tramite il controllore
nel caso in cui siano necessarie modifiche al
processo
• Possibilità di ricorrere al controllore per
modificare i parametri e di utilizzare il display
locale per i valori correnti
• Possibilità di configurare l'unità di misura dei
dati dei sensori (ad es. PSI o bar per i sensori
di pressione)
5
Come funziona
?
Finché non vengono connessi a un master, i sensori intelligenti
con tecnologia IO-Link integrata funzionano in modo del tutto
simile ai sensori I/O standard già utilizzati. Interfacciando questi
sensori con un master IO-Link è possibile accedere a tutti i dati
avanzati e le funzionalità di configurazione offerte da IO-Link.
In altri termini, l’utente ha la possibilità di installare i sensori
intelligenti come dispositivi I/O standard in un primo momento
e attivare le funzionalità IO-Link successivamente, in base alle
specifiche esigenze e senza dover procedere all'installazione di
nuovi sensori o cablaggi costosi.
Pin
Segnale
Nota
1
L+
24 V
2
uscita
3
L-
4
C/Q
1
Dipende dal
sensore
Terra
Segnale di
comunicazione/
commutazione
Applicazione di
L’esempio illustrato di seguito mostra come è possibile cambiare
il modo di considerare e manutenere una macchina grazie alla
tecnologia IO-Link. I sensori possono essere utilizzati non solo per
il conteggio o il rilevamento dei prodotti, ma anche per fornire
importanti informazioni sullo stato generale della macchina in
modo da evitare fermi macchina e migliorare l'efficienza dei
processi.
3
Nota: in questo esempio vengono messe in evidenza solo alcune
delle funzioni chiave offerte da IO-Link e dai sensori basati su
questa tecnologia.
Prodotto
6
Funzione
1 45LMS - Sensore di misurazione laser
Monitoraggio del diametro del rullo delle etichette
2 45CRM - Sensore colore/contrasto
Rilevamento etichette con codici
3 42JT - Sensore fotoelettrico A
Rilevamento del prodotto che esce dall'accumulatore
4 42JT - Sensore fotoelettrico B
Rilevamento del prodotto a cui deve essere applicata
l'etichetta
5 42EF - Sensore fotoelettrico
Rilevamento di etichette applicate in modo errato
6 871TM - Sensore di prossimità induttivo
Monitoraggio della presenza del tappo della
bottiglia
Funzione chiave IO-Link
Profili multipli
Configurazione automatica del dispositivo (ADC)
Allarme margine basso con registrazione
cronologica
Stato generale del sensore
2
6
5
4
Modalità di esecuzione
Application Specific
Name (Nome specifico
dell'applicazione)
Nome tag nel controllore
(generato automaticamente)
Configurare il controllore in modo da attivare il rullo di pellicola e rilevare quando è necessario un nuovo rullo Poiché è attiva la registrazione cronologica del trigger, il controllore
sa quando il rullo è in esaurimento e il tempo necessario all’operatore per eseguire la
sostituzione.
Zone2, LMS1,RollSize
My_1734_4IOL:1:I.Ch0.Distance
My_1734_4IOL:1:I.Ch0.Triggered1
My_1734_4IOL:1:I.Ch0.Triggered2
My_1734_4IOL:1:I.Ch0.MarginLevel
Tramite messaggi di istruzione è possibile configurare il sensore per il rilevamento di nuovi
oggetti durante i cambi di linea
Zone3,CRM1,Register
My_1734_4IOL:1:I.Ch1.Triggered
Zone1,PE1,Bottle Detect1
My_1734_4IOL:1:I.Ch2.Triggered
My_1734_4IOL:1:I.Ch2.MarginLowAlarm
Zone1,PE2,BottleDetect2
My_1734_4IOL:1:I.Ch3.Triggered
My_1734_4IOL:1:I.Ch3.MarginLowAlarm
Controlla il margine operativo del sensore per verificare se le ridotte prestazioni sono dovute
all'eventuale presenza di sporcizia nelle gemme. Se le gemme risultano sporche, viene
inviata al controllore una notifica con registrazione cronologica in cui si segnala la necessità
di un intervento di pulizia per garantire il corretto rilevamento della destinazione. Viene
applicata la registrazione cronologica anche alle fasi di incremento del margine, in modo che
il controllore possa registrare il tempo necessario all’operatore per pulire le
gemme del sensore.
Zone2,PE2,LabelDetect
My_1734_4IOL:2:I.Ch0.Triggered
My_1734_4IOL:2:I.Ch0.MarginLowAlarm
Se la testa del sensore è danneggiata, il controllore riceverà un report in cui verrà segnalato
che il sensore è guasto e i dati I/O sono danneggiati.
Zone4,PX1,CapDetect
My_1734_4IOL:2:I.Ch1.Triggered
My_1734_4IOL:2:I.Ch1.MarginStatus
Se un sensore viene sostituito con un altro compatibile, il controllore invierà la configurazione ottimale al nuovo sensore.
7
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Solutions
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Power,
Control
and Information Solutions Headquarters
Americhe: Rockwell Automation, 1201
South Second
Street,
Milwaukee,
WISouth
53204-2496,
+1 414 382
Fax: +1USA,
414 382
Americhe:
Rockwell
Automation,
1201
Second USA,
Street,Tel:
Milwaukee,
WI 2000,
53204-2496,
Tel:4444
+1 414 382 2000, Fax: +1 414 382 4444
Europa/Medio Oriente/Africa: Rockwell
Automation
NV, Pegasus Park,
De Kleetlaan
12a, NV,
1831Pegasus
Diegem,
Belgio,
Tel: +32 212a,
6631831
0600,Diegem,
Fax: +32
2 663Tel:
0640
Europa/Medio
Oriente/Africa:
Rockwell
Automation
Park,
De Kleetlaan
Belgio,
+32 2 663 0600, Fax: +32 2 663 0640
Asia: Rockwell Automation, Level 14,Asia:
CoreRockwell
F, Cyberport
3, 100 Cyberport
Road,F,Hong
Kong,3,Tel:
2887 4788,
+852
2508
1846
Automation,
Level 14, Core
Cyberport
100+852
Cyberport
Road,Fax:
Hong
Kong,
Tel:
+852 2887 4788, Fax: +852 2508 1846
Italia: Rockwell Automation S.r.l., Via
Gallarate
215, Automation
20151 Milano,
Tel:Via
+39
02 334471,
+39
02 33447701,
Italia:
Rockwell
S.r.l.,
Gallarate
215, Fax:
20151
Milano,
Tel: +39www.rockwellautomation.it
02 334471, Fax: +39 02 33447701, www.rockwellautomation.it
Svizzera: Rockwell Automation AG, Svizzera:
Via Cantonale
27, 6928
Manno,AG,
Tel:Via
091Cantonale
604 62 62,27,
Fax:
091Manno,
604 62 Tel:
64, Customer
Service:
Tel:
0848
279Customer Service: Tel: 0848 000 279
Rockwell
Automation
6928
091 604 62
62, Fax:
091
604000
62 64,
Pubblicazione IOLINK-BR001B-IT-P – Novembre 2016
© 2016 Rockwell Automation, Inc. Tutti i diritti riservati. Stampato negli Stati Uniti.