IO-Link illimité

Au début, IO-Link avait des problèmes d'acceptation. Cela a changé. Pourquoi Turck a-t-il développé une gamme aussi complète d'appareils avec IO-Link ?

Buda : La mise en réseau efficace d'un simple commutateur dans une machine et donc la communication bidirectionnelle vers le niveau terrain sont des cas d'utilisation importants chez Turck. IO-Link est ouvert et indépendant du bus de terrain. Nous soutenons également cela avec notre stratégie multiprotocole Ethernet dans les maîtres. Les capteurs vont des simples détecteurs de proximité aux appareils complexes qui fournissent des informations supplémentaires sur leur état de fonctionnement ainsi que sur les conditions environnementales. Nos capteurs radar, par exemple, prennent en charge la surveillance de l'état avec des analyses intégrées de l'humidité, des vibrations, de la température, etc. Avec IO-Link, Turck évolue dans un écosystème dans lequel des solutions d'actionneurs standardisées d'autres fabricants sont également disponibles. C'est pourquoi nous nous sommes préparés à la technologie des actionneurs du côté des périphériques IO. Nous connectons les IO au maître via IO-Link pour collecter des signaux de capteurs simples, mais aussi pour commuter des vannes avec des courants plus élevés.

Seidel-Sridhavan: L'acceptation a augmenté avec la disponibilité croissante des actionneurs compatibles IO-Link et de nombreux fabricants d'appareils ont découvert cette interface par eux-mêmes. Au début, la surveillance de l'état et l'IIoT ont suscité un intérêt, mais l'écosystème n'était pas complet. Aujourd'hui, nous parlons d'un large éventail de capteurs, de terminaux de vannes ou d'unités d'alimentation. Il est devenu évident que IO-Link n'est pas seulement pertinent pour les capteurs, les E/S et les contrôleurs. Les fabricants n'ont plus besoin d'intégrer différentes interfaces. Les utilisateurs bénéficient de cette interface unique, avec des câbles, des connecteurs et des logiciels identiques.

IO-Link a été adopté dès l'apparition des premiers concepts de l'IIoT. Auparavant, les utilisateurs utilisaient IO-Link pour configurer des capteurs.

Buda: L'IIoT, la surveillance de l'état, la maintenance prédictive, l'optimisation des processus et la gestion des actifs ont stimulé l'acceptation d'IO-Link. Notre message a toujours été que IO-Link permet également une infrastructure rentable. IO-Link communique via un câble standard peu coûteux. Bien que les terminaux de vannes ou les concentrateurs puissent également être mis en réseau via Industrial Ethernet, les coûts sont nettement plus élevés dans ce cas, alors que les coûts d'un capteur n'ont pas augmenté en raison de l'intégration d'IO-Link. Et le transfert des données de processus, d'identification et d'accès constitue en fin de compte la base des jumeaux numériques et de la gestion des actifs.

Turck propose des solutions allant du capteur au cloud. Quelles variantes de logiciel IO-Link sont utilisées pour prendre en charge la configuration et l'exploitation ?

Seidel-Sridhavan: Aujourd'hui, nous implémentons la configuration IO-Link directement dans les contrôleurs Profinet en intégrant les données de la configuration IO-Link dans le fichier GSDML Profinet du maître. Cela signifie que les utilisateurs peuvent également configurer leurs composants dans le même système d'ingénierie qu'ils utilisent pour le monde des contrôleurs. Nous avons également intégré dans les serveurs Web de nos composants un outil qui permet d'accéder à l'IODD Finder, une base de données mondiale de presque tous les appareils IO-Link du marché. La description de l'appareil IO-Link est ensuite disponible dans le système d'ingénierie ou dans un système de configuration via des interfaces automatisées.

Buda: Notre outil de configuration basé sur le Web dispose de la même interface pour charger automatiquement les IODD à partir du réseau. L'outil convient à la configuration, mais aussi à la première mise en service. Cela s'applique également, par exemple, aux appareils de lecture/écriture RFID, pour lesquels la configuration via IO-Link est très simple. Nous pouvons également, par exemple, programmer des applications Web qui facilitent l'étalonnage des capteurs. Nous l'avons mis en œuvre pour nos capteurs radar, mais aussi pour nos capteurs de vibrations, et nous élargissons continuellement la gamme. Les profils IO-Link définissent également le comportement standardisé des appareils individuels ou des classes. Il existe déjà des profils pour les appareils RFID. Cela signifie que les appareils du même type peuvent être traités de la même manière en termes de logiciel, quel que soit le fabricant.

IO-Link+ ou IO-Link over Single Pair Ethernet est actuellement un sujet d'actualité. Comment évaluez-vous les dernières évolutions ?

Buda: L'origine de Single Pair Ethernet provient de l'industrie automobile pour remplacer le bus CAN. SPE a donné naissance à diverses normes qui définissent des longueurs de transmission et des débits de données qui conviennent également à une utilisation dans l'automatisation et l'industrie des procédés. Dans la communauté IO-Link, nous avons également examiné de près les développements et avons spécifié la technologie avec 10 Mbit sur de plus longues distances sous le nom d'IO-Link+. Bien qu'il s'agisse d'un support de transmission différent, nous voulons conserver les avantages d'IO-Link. Nous ne voulons pas concurrencer Profinet, Ethernet IP ou d'autres protocoles Ethernet. IO-Link+ est plutôt destiné aux classes d'appareils que nous ne pouvons pas desservir aujourd'hui. IO Link est limité à 20 m entre le maître et l'appareil. Le débit de données est également inférieur à 1 Mbit. Avec l'avènement des concepts IIoT, des flux de données accrus seront souvent nécessaires. De plus, IO-Link ne peut pas être utilisé dans l'automatisation des processus aujourd'hui. IO-Link+ pose ici les bases permettant de transmettre également des données jusqu'aux zones 0 et 1. IO-Link restera cependant toujours une connexion point à point.

SPE et des protocoles tels que Profinet pourraient bien devenir une alternative à IO-Link. Quelles sont les différences, où se situent les limites et quel rôle jouent les coûts ?

Buda: L’une des attentes de SPE est qu’il permette de connecter des capteurs à un coût comparable à celui d’IO-Link. Or, selon les estimations actuelles, cela est très peu probable. Il sera également difficile de connecter des capteurs sur de longues distances et avec des câbles non blindés. Dans la communauté Profinet, les câbles à deux fils non blindés sont particulièrement considérés comme un avantage en termes de coût. Il est donc peu probable que SPE fournisse une communication aussi robuste qu’IO-Link. Il existe également une différence du côté des appareils. Il existe des capteurs complexes pour lesquels l’interface de communication ne représente pas une part significative du coût total. SPE devrait alors entrer en jeu plus rapidement. Pour un capteur simple, IO-Link s’imposera comme une solution indépendante du bus de terrain.

Un maître IO-Link dispose aujourd'hui de quatre ou huit ports IO-Link et peut donc connecter jusqu'à huit appareils au contrôleur via une seule connexion. En revanche, si je connecte huit capteurs via SPE, je dois gérer huit connexions de commande individuelles. Cela consomme de la bande passante, notamment en raison de la surcharge de protocole requise. Étant donné que chaque liaison de communication doit être configurée et gérée dans le contrôleur, cela nécessite également des ressources en termes de mémoire et de puissance de calcul.

SPE ne remplace pas IO-Link mais vient compléter ce dernier. Il s’agit donc d’une coexistence d’alternatives. Cela s’applique également aux appareils de terrain Profinet largement utilisés aujourd’hui et aux autres protocoles Ethernet. Nous sommes convaincus que SPE trouvera sa place en complément des technologies actuellement disponibles.

Seidel-Sridhavan: La technologie IO-Link offre également un potentiel considérable pour ouvrir de nouveaux domaines d’activité, mais les performances sont limitées. Les appareils nécessitant un débit de données plus élevé ne sont pas au cœur des préoccupations d’IO-Link. C’est pourquoi nous étudions de très près, au sein de la communauté IO-Link, les domaines dans lesquels nous pouvons utiliser cette technologie de manière judicieuse, afin que le capteur de fluide qui hier encore fournissait des données parfaites avec IO-Link ne soit pas soudainement développé demain uniquement avec IO-Link+. La communauté s’efforce également de favoriser la coexistence dans ce domaine. Le message est clair : IO-Link+ est une extension et non le successeur d’IO-Link.

Un autre sujet est IO-Link Safety. Quelle importance Turck accorde-t-il à cette technologie en tant que fournisseur de sécurité ?

Buda: Nous observons le marché de très près. Turck propose différents produits de sécurité, notamment dans la zone IP67 - Profisafe et des appareils hybrides qui combinent des canaux de sécurité et IO-Link, avec une fonction d'arrêt intégrée qui peut être utilisée pour éteindre les actionneurs en toute sécurité. Cependant, cela n'est pas conforme au protocole de sécurité IO-Link. La technologie en tant que telle est intéressante et fera progresser IO-Link. Nous observons actuellement la formation de l'écosystème. La première version de la norme IO-Link Safety a déjà été achevée en 2017. Des approches alternatives telles que Profisafe sur IO-Link ont ​​​​tendance à créer des incertitudes. Une fois la spécification prête, des concepts de test ont été développés comme base pour le développement de l'appareil. Nous considérons également IO-Link Safety comme une approche intéressante car le secteur de la sécurité en particulier est caractérisé par des systèmes de capteurs et d'actionneurs propriétaires. IO-Link Safety est la première norme harmonisée au niveau inférieur. Cela nous donnera un champ mixte de différents fabricants pour les interrupteurs et capteurs de sécurité, qui peuvent également être connectés à des maîtres de différents fabricants.

Seidel-Sridhavan: Ces dernières années, la plupart des fabricants ont développé des dispositifs pour le domaine de la sécurité qui relient IO-Link à Profisafe. Comme il s'agit de deux concepts, la communauté IO-Link ne les a pas soutenus. IO-Link Safety, en revanche, est indépendant de Profinet, d'Ethercat ou d'Ethernet IP. Des spécifications ont déjà été élaborées au PNO sur la manière d'intégrer IO-Link Safety dans Profinet, et les autres organisations suivront certainement. Il est important que les fabricants de capteurs et d'actionneurs de sécurité se concentrent sur une norme. Un verrouillage de porte, par exemple, a jusqu'à présent nécessité beaucoup d'efforts en termes de câblage. IO-Link Safety avec sa communication bidirectionnelle apporterait ici des avantages considérables.

Auteur | L'interview a été réalisée par Andreas Gees, rédacteur en chef de la revue spécialisée elektroAutomation