IO-LINK ~ Interface pour capteurs et actionneurs, Principes de base de la technologie.
IO-link est une interface standard destinée au monde de l' automatisation industrielle qui permet de communiquer au plus bas niveau de terrain avec des capteurs et des actionneurs, et dont l' usage peut être bien utile à un automaticien ou à une équipe de maintenance.
Un des principaux objectifs d' IO-link est de simplifier, de faciliter, d' uniformiser et de normaliser l' accès aux capteurs et actionneurs "intelligents" pour leur permettre une plus grande diffusion, ce qui permettra une plus grande souplesse d' exploitation aux utilisateurs et aux équipes de maintenance, tout en réduisant les coûts dès la conception.
Fondamentalement, un système IO-link est composé d' instruments IO-link, d' au moins un module maître IO-link et de câbles de liaison standards 2 ou 3 fils pour effectuer les liaisons en point à point entre le module maître et les appareils.
IO-link n' est pas à proprement parler un bus de terrain ni un réseau de capteurs et d' actionneurs, mais plutôt un complément qui comble un manque entre les réseaux de communication industriels et les entrées / sorties, en apportant des fonctions supplémentaires telles que des fonctions de diagnostic ou des fonctions de réglage (entre autres choses) avec les appareils au plus bas niveau de terrain tout en bénéficiant d' un environnement standard commun.
Une installation industrielle automatisée profite de toutes les capacités de IO-link lorsque IO-link est utilisé conjointement avec des capteurs ou des actionneurs qui disposent d' une interface IO-link (relativement aux fonctions implémentées par le constructeur de l' équipement).
Cependant IO-link est compatible avec n'importe quel capteur standard non IO-link, afin de laisser une grande souplesse à la gestion du parc des équipements, des systèmes et des réseaux de communication ainsi qu' aux opérations de maintenance, ce qui permet aussi une migration progressive vers le système IO-link en permettant l' utilisation simultanée d' instruments IO-link et non IO-link au sein d' un même système.
L' exploitation de IO-link nécessite fondamentalement de disposer de :
Pour dialoguer entre un instrument et un module maître en mode communication, IO-link utilise une interface de communication série asynchrone standard (UART) en mode "half duplex".
Un équipement IO-link est un esclave et ne peut que répondre à une requête du module maître, c' est à dire qu' il ne peut pas prendre l' initiative du dialogue, comme toute station esclave au sein d' un système maître-esclave.
Les données sont encapsulées dans des télégrammes, qui peuvent être de plusieurs types selon la taille des données de procédé et du nombre de données échangées.
Lorsque la taille d' un télégramme est supérieure à deux octets (seize bits), le télégramme est transmis sur plusieurs cycles.
Format de transmission entre un instrument et un module maître IO-link :
Vitesses de transfert possibles entre un équipement et un module maître IO-link :
La durée d' un cycle de lecture ou d' écriture d' une donnée de 16 bits est typiquement de 2 millisecondes pour un débit de transmission de 38 400 Bauds.
Trois types de données différents peuvent être utilisés :
Les données de procédé sont les valeurs des mesures ou des commandes (information de détection par un capteur, valeur d' une mesure analogique, valeur de la consigne de vitesse pour un variateur, etc ...).
Les données de procédé sont transmises périodiquement.
La période du cycle de transmission est réglable individuellement pour chaque instrument.
Un message de diagnostic est disponible lorsqu' une donnée de procédé est invalide.
Les données de service sont des données transmises uniquement à l' initiative du module maître et de l' application client, autant pour la lecture que pour l' écriture, et correspondent typiquement à des données de configuration, de réglage ou de diagnostic.
Les données de service sont transmises de manière apériodique.
Les données des événements sont des données transmises de manière asynchrone et apériodique (un peu comme les interruptions pour les microprocesseurs) pour informer d' un dysfonctionnement sur l' équipement : court-circuit, surchauffe, encrassement, surcharge, défaut de communication, rupture de circuit etc ...
Les données d' événement sont prioritaires, et aucune donnée de service ni aucune donnée de procédé ne peut être échangée tant que toutes les données d' événement n' ont pas été récupérées.
L' automaticien doit importer un fichier de description d' équipements (IODD) dans les environnements de développement des systèmes de contrôle (automates programmables) ou de visualisation (IHM, SCADA), ou encore dans les applications logicielles de diagnostic et de maintenance qui souhaitent accéder aux données des équipements IO-link.
Les fichiers de tous les modèles de capteurs et d' actionneurs auxquels il veut accéder doivent être importés. (Si cinq capteurs de même modèle doivent être accessibles via IO-link par exemple, le fichier de description correspondant doit être importé une seule fois)
Un utilisateur qui souhaite utiliser un logiciel applicatif de configuration, de réglage ou de maintenance doit importer dans ce logiciel le fichier de description (IODD) de tous les modèles d' équipements auxquels il veut accéder.
Le fichier de description d' équipements (IODD) est basé sur les spécifications du standard FDT. Il décrit les caractéristiques du capteur ou de l' actionneur, les données, les commandes et les réglages disponibles et comment y accéder.
Un détecteur optique de présence compatible IO-link pourra vous informer lorsque la cellule commence à s' encrasser (poussières, huile, etc ...) et permettre aux techniciens de maintenance d' intervenir immédiatement pour la nettoyer.
Vous aurez aussi la possibilité de régler à distance le seuil de détection à partir de la salle de contrôle, du local technique ou de l' autre bout de la planète (si le réseau que vous utilisez vous le permet).
Vous trouverez des informations techniques détaillées et complètes sur le site du consortium IO-link.
Les informations techniques à lire au sujet d' IO-link :
Les informations utiles sur IO-link à télécharger :
Un outil de vérification des fichiers de description des équipements : "IODD checker".
www.io-link.com ~ Site officiel.
Dernière mise à jour le 14 Novembre 2010.
© www.bh-automation.com
~ Services en automatisme industriel ~ Activités ~ Contact ~