Nel settore dell'automazione industriale, I/O-LINK è l'ultimo collegamento a vari attuatori e sensori. Con lo sviluppo della tecnologia di interconnessione e comunicazione, I/O-LINK sta aiutando le applicazioni innovative di controllo e comunicazione industriale, digitalizzazione industriale e Internet industriale nell'era dello Smart Manufacturing di Industria 4.0 a realizzarsi.
Al giorno d'oggi, tutti i tipi di sensori di misurazione nel campo dell'automazione industriale devono essere sufficientemente flessibili da poter modificare i parametri del sensore in modo semplice e rapido ed essere in grado di interconnettersi con altri sensori per operazioni miste, che richiedono supporto tecnico per un'interfaccia di comunicazione flessibile, motivo per cui I/O-LINK ha un enorme potenziale di applicazione nel mercato dell'automazione industriale.
Il mercato I/O-LINK in forte espansione
Secondo un rapporto di ricerca di mercato pubblicato da QYR, il mercato globale della tecnologia IO-Link ha raggiunto 2.403 milioni di dollari di vendite nel 2021 e si prevede che raggiungerà i 4.742 milioni di dollari nel 2028, con una crescita CAGR del 10,24%. Dal punto di vista di diversi mercati regionali, l'attuale mercato globale è ancora il più grande dell'Asia-Pacifico e dell'Europa, soprattutto in Cina, dove il tasso di crescita è estremamente rapido. La dimensione del mercato I/O-LINK della Cina nel 2021 è di circa 286 milioni di dollari, pari a circa l'11,88% del mercato globale, e si prevede che raggiungerà i 745 milioni di dollari nel 2028, quando la quota globale raggiungerà il 15,70%.
Inoltre, secondo il calcolo delle statistiche sui costi di licenza del terminale I/O-Link Association effettuato dalla I/O-Link Association, il numero di nodi I/O-LINK è cresciuto in modo esplosivo negli ultimi anni e le spedizioni globali dal 2018 al 2019 hanno mantenuto il numero di nodi a circa 11,4 milioni, mentre lo scorso anno, nel 2021, era cresciuto rapidamente fino a 21 milioni, e il numero di spedizioni terminali è quasi raddoppiato in un solo anno. Non solo il numero di nodi terminali sta aumentando rapidamente, ma anche il numero di membri della I/O-Link Association è passato da 100 nel 2016 a più di 400 oggi, e il numero di membri continua a crescere.
La domanda del mercato è molto chiara, I/O-Link come protocollo di comunicazione digitale seriale punto a-punto per l'automazione industriale, la tecnologia I/O-Link è sempre più ampiamente utilizzata e aprirà il fondo dell'"ultimo chilometro" di comunicazione delle apparecchiature sul campo.
I/O-LINK per aprire lo strato inferiore della comunicazione industriale
Nel campo industriale, la comunicazione Ethernet industriale PROFINET, CC-Link, EtherNet/IP ed EtherCAT deve essere molto familiare a tutti, I/O-Link come un'altra tecnologia di comunicazione, dal mercato europeo al mercato dell'Asia-Pacifico, e ha risolto efficacemente il design del sensore di dissipazione del calore, le dimensioni dell'attuale capacità dell'unità e altri problemi. Potresti pensare che I/O-Link sembri essere in concorrenza con PROFINET, CC-Link ed EtherNet/IP.
In realtà no, nell'architettura della rete di sensori industriali, I/O-Link si trova al livello più basso dell'intera architettura, si può dire che sia una tecnologia di comunicazione nata appositamente per la rete di sensori, può essere collegata al livello di controllo per aprire la porta all'interconnessione industriale, ma la capacità più elementare di essere indipendenti dal bus di campo non è soggetta all'influenza delle apparecchiature di campo per risolvere i problemi di comunicazione.
I tradizionali colli di bottiglia del sistema di controllo dell'automazione industriale sono evidenti, tutti i sensori attraverso la linea fisica al PLC per segnalare dati o ricevere istruzioni, vogliono regolare i parametri del sensore necessitano di molti passaggi, la capacità di configurazione è molto debole. Inoltre, molti di questi percorsi sono essenzialmente protocolli proprietari e scambiano informazioni in modo un-unidirezionale e analogico, privi di capacità diagnostiche. I dati analogici sono anche suscettibili al rumore ed è difficile non essere distorti in vari ambienti elettromagnetici nei siti industriali.
I/O-Collegamento alla base dell'architettura di comunicazione industriale, modificando la modalità tradizionale del sistema di controllo dell'automazione industriale, in breve, sulla scena industriale per offrire una configurazione di rilevamento flessibile, una comunicazione affidabile del segnale digitale, nonché espandere le capacità di comunicazione bidirezionale più forti-. Trasmissione del gruppo I/O-Link nel PLC e la parte inferiore del rilevamento tra l'assegnazione di un numero di sotto-stazioni, la sotto-stazione dei dati di rilevamento fino all'integrazione della trasmissione verso l'alto, maggiore è la comunicazione tra le comunicazioni. Il metodo di trasmissione del gruppo di collegamento I/O-alloca più sottostazioni-tra il PLC e i sensori sottostanti, dove le sottostazioni-integrano i dati rilevati e quindi li trasmettono verso l'alto.
I/O-Link è una tecnologia-indipendente dal produttore e dal bus di campo-che consente di fornire dati di processo e riconoscere dati diagnostici nell'intera struttura dell'impianto utilizzando anche i sensori e gli attuatori più semplici, senza la necessità di connessioni complesse.
I produttori di semiconduttori supportano l'I/O-LINK
Molti fornitori di semiconduttori hanno sviluppato anche circuiti integrati ricetrasmettitori corrispondenti per I/O-LINK sul lato dei dispositivi master e slave e sono ottimisti sull'uso degli I/O-LINK nelle comunicazioni industriali.
STMicroelectronics ha introdotto circuiti integrati ricetrasmettitori per dispositivi master e slave I/O-LINK, con miglioramenti differenziati per diversi sensori. Ad esempio, l'L6360 è configurato internamente con un design del circuito high-side + low-side + push-pull per facilitare le linee del segnale I/O-LINK dell'unità. L6364 è dotato di doppi canali di comunicazione, oltre al convertitore CC/CC e all'UART a doppia-modalità, ma consente anche il raddoppio dell'uscita configurabile per una potenza di azionamento aggiuntiva, consentendo agli utenti di configurare in modo flessibile la diagnostica del dispositivo finale.
TI ha particolarmente apprezzato l'affidabilità del ricetrasmettitore I/O-LINK, in tutto il lancio dell'IC del ricetrasmettitore ha ereditato la funzione di protezione da sovratensione e configura il driver regolabile per la limitazione della sovracorrente, mentre il tasso di oscillazione della pressione del driver inferiore riduce l'impatto del superamento.
L'acquisizione e l'integrazione di Linear e MaxicoM da parte di ADI hanno completato i suoi prodotti nelle comunicazioni industriali, come MaxicoM per fornire il MAX14819 tali circuiti integrati ricetrasmettitori, nel limite attuale, su-resistenza e temperatura operativa massima sugli indicatori principali come ulteriori miglioramenti, ma anche per fornire componenti aggiuntivi, inclusi regolatori step-down e LDO, possono essere più convenienti per il sensori e attuatori nei componenti elettronici nella fornitura di energia.
Riepilogo
Essendo la prima tecnologia I/O standardizzata al mondo, I/O-LINK combina protocolli a livello di dispositivo e a livello di controllo, compensa le carenze della tecnologia del bus di campo e garantisce una comunicazione affidabile e integrata dal livello di campo inferiore al livello di controllo. Si prevede che la tecnologia iO-LINK diventerà "l'USB del settore dell'automazione".