Automotive e IO link: la produzione è più facile

Facilità, velocità, efficienza: nel sito produttivo di componenti e ricambi per automobili, Turck Banner ha mostrato i vantaggi offerti dalla sua soluzione IO-Link per la connessione del segnale. Il tutto in una struttura di rete chiara e trasparente

di Ginevra Leonardi

L’industria automobilistica è un settore altamente competitivo. Gli stabilimenti costruiscono automobili con differenze qualitative sempre più sottili fra le varie classi di veicoli. Anche i fornitori di componenti e ricambi sentono la pressione competitiva del settore. Un esempio è la produzione di differenziali per assali per auto.
In questo ambito, Turck Banner ha sviluppato una soluzione di connessione di sensori e attuatori ai gateway bus di campo, per un sito produttivo di componenti e ricambi. Numerosi sensori magnetici di campo sulla linea di produzione dei differenziali rilevano le posizioni dei cilindri pneumatici e dei morsetti, mentre gli interruttori di prossimità rilevano i componenti dei differenziali stessi. Ci sono anche molti attuatori come valvole pneumatiche, elettrovalvole e altri dispositivi che eseguono i comandi del controller.

Gli svantaggi dei cavi multipolari e delle giunzioni passive

Inizialmente si intendeva collegare i segnali di sensori e attuatori ai gateway bus di campo nel quadro elettrico con giunzioni passive e cavi multipolari, ma questa soluzione non ha soddisfatto tutti i requisiti specifici. I costi per le lunghezze dei cavi e l’impegno per il cablaggio avrebbero inciso negativamente sul costo complessivo. Molti cavi per le giunzioni passive avrebbero dovuto essere preparati manualmente, e quindi ricollegati ai moduli IO nell’armadio elettrico. La messa in servizio sarebbe stata particolarmente a rischio di errori, e avrebbe richiesto molto tempo. La soluzione sarebbe risultata anche molto dispendiosa e difficile da mantenere.

La soluzione che assicura velocità ed efficienza

Turck Banner ha offerto una soluzione salvaspazio che semplifica il cablaggio dei banchi da lavoro di produzione, realizzata in modo conveniente. Ha permesso l’implementazione di diagnostica fino al livello del sensore. Il cliente ha utilizzato un controller Siemens con Profibus-DP. Di conseguenza, Turck Banner ha proposto un gateway Profibus BL20 per l’armadio elettrico in combinazione con i moduli master IO-Link. Le scatole di giunzione TBIL compatibili IO-Link Turck Banner sono ideali per il collegamento di sensori e attuatori sul campo. Questi hub IO utilizzano IO-Link per portare fino a 16 segnali binari al master IO-Link attraverso un cavo sensore standard. Il segnale di processo a 16 bit del protocollo IO-Link non viene quindi utilizzato per un analogo valore di processo, ma per il trasferimento di 16 singoli segnali di commutazione per segnali di ingresso o uscita digitali. Come il TBIL, gli hub IO offrono protezione IP67, e possono essere montati direttamente sul campo il più vicino possibile a sensori e attuatori. IO-Link è un protocollo digitale che consente l’uso di cavi a tre fili standard, ed elimina la necessità di costose schermature e di una lunga messa in servizio dei cavi.

Una struttura di rete chiara e facilità nella manutenzione

Grazie a questa struttura di rete composta da hub IO e gateway Profibus DP con moduli master IO-Link, l’utente evita lunghi cablaggi nell’armadio elettrico, ed è possibile risparmiare su terminali, su cavi e spazio necessario. La soluzione ha inoltre fornito una struttura di rete semplice e chiara, che evita guasti fin dalla fase di installazione. In caso di guasti successivi, IO-Link assicura una manutenzione semplice. L’identificazione di guasti può scendere fino al singolo dispositivo di campo, e differenzia tra una rottura del filo o un corto circuito. La configurazione centrale dell’intero sistema dal controller garantisce la disponibilità centrale di tutte le informazioni rilevanti, semplificando sia la manutenzione sia la documentazione.

I numerosi benefici convincono

Un modulo IO-Link sul gateway BL20 fornisce quattro master IO-Link. In questo modo è possibile collegare fino a 64 segnali binari con un singolo modulo. La flessibilità della soluzione globale è sempre garantita. Ulteriori moduli master IO-Link o altri moduli IO possono essere collegati facilmente al gateway BL20. Il cliente è stato quindi in grado di completare rapidamente la messa in servizio del sistema. Il carico di lavoro era comunque gestibile, grazie all’uso di sensori identici collegati e unicamente di hub IO TBIL impiegati come dispositivi IO-Link.
Nonostante IO-Link sia ancora un territorio sconosciuto per molti clienti, l’iniziale scetticismo, in particolare a causa dell’impostazione insolita nel controller, lascia spazio alla convinzione sui benefici al termine dell’installazione. Afferma l’ingegnere del progetto per il cliente: “Abbiamo buone ragioni per credere che l’interfaccia di comunicazione IO-Link sarà la scelta migliore per la nuova generazione di dispositivi intelligenti. I dispositivi con IO-Link comunicano i dati in modo digitale e possono quindi scambiare valori di processo, nonché informazioni di configurazione e dati diagnostici. Lo scambio di informazioni è trasparente su tutta la sezione dal sensore fino al controller”.

Una ricca gamma IO-Link

Da sensori di misurazione e commutazione, alla tecnologia di connessione e all’hub IO TBIL, fino ai master IO-Link per i più importanti bus di campo e protocolli Ethernet in IP20 e IP67: questa diversità di sistema è il fiore all’occhiello di Turck Banner.
In futuro l’integrazione dei dispositivi IO-Link sui master IO-Link Turck Banner tramite il controller sarà ancora più semplice. Le opzioni di impostazione dei dispositivi sono integrate nel file GSDML del master. Il cliente deve quindi solo leggere GSDML nel software del controller per configurare un dispositivo, e i dispositivi devono soltanto essere selezionati sul master. I parametri del dispositivo IO-Link da impostare si possono scegliere tramite campi a discesa invece di dover programmare manualmente i blocchi funzione di chiamata IO-Link.
Il risparmio di tempo si traduce in una messa in produzione ancora più rapida, offrendo così un vantaggio in mercati altamente competitivi proprio come l’industria dei fornitori di componenti e ricambi per l’automotive.