Communicatie-Interfaces

Om inductieve sensoren te verbinden, gebruiken ingenieurs vaak IO-Link of AS-interface als digitale communicatie-interface. Er zijn verscheidene andere bussystemen (zoals bijv. PROFIBUS, DeviceNet of MODBUS) beschikbaar op het gebied van industriële sensortechnologie.

IO-Link is een punt-tot-punt-communicatiesysteem. Sensoren met IO-Link (het kan hierbij om optische, ultrasone, inductieve of andere sensoren gaan) zijn achterwaarts compatibel met binaire sensoren voorzien van een schakeluitgang. Wanneer een IO-Link-master niet verbonden is met de sensor, werkt de sensor in SIO-bedrijfsmodus (SIO = Standard Input & Output) met een traditionele schakeluitgang. IO-Link-sensoren kunnen hierdoor onbelemmerd in bestaande systemen worden geïntegreerd. Wanneer de sensor bij inschakeling een aangesloten IO-Link-master detecteert, werkt hij in IO-Link-bedrijfsmodus. In de communicatiemodus is het volledige gamma functies van deze interfacetechnologie beschikbaar:

• Configuratie van sensorfuncties
• Uitlezing van procesgegevens
• Overdracht van diagnostische gegevens

Het gebruik van IO-Link biedt ook de onderstaande voordelen:

• Vermindering in het aantal versies—één sensor met IO-Link vervangt meerdere sensoren met verschillende uitgangsfasen
• Vermindering in machinestilstand dankzij gedifferentieerde diagnostiekfunctionaliteit
• Beschikbaarheid van diagnostische informatie tijdens de werking voor proactief onderhoud
• Vermindering in projectplanning en installatiekosten dankzij gestandaardiseerde interface
• Gebruiksvriendelijke, drieaderige kabel voor verbinding van alle sensoren
• Mogelijkheid om verschillende sensortypes tegelijk te gebruiken: de IO-Link-master maakt de aansluiting van verschillende sensortypes mogelijk—zelfs de aansluiting van eenvoudige, binaire sensoren

Opmerking m.b.t. installatie

Gebruik steeds een drieaderige kabel voor de verbinding naar de IO-Link-master.

Achtergrondinformatie

Sensoren op aansluitpinnen 3 of 5 bieden vaak extra functionaliteiten. Wanneer een sensor via een vieraderige of vijfaderige kabel met een klasse B-poort met de master wordt verbonden, kan dit het volgende effect hebben: De galvanisch gescheiden, bijkomende voeding van de klasse B-poort (pinnen 3 en 5) wordt via dergelijke lijnen gekoppeld met de standaard IO-Link-kabels. Dit kan de werking van de sensor beïnvloeden. In het slechtste geval, kan dit de sensor beschadigen.

Sensoren met geschikte businterfaces kunnen een gezamenlijk overdrachtsmedium gebruiken voor communicatie tussen verschillende ‘nodes’ (knooppunten) in het netwerk van een fabriek. Welk bussysteem zal worden gebruikt, zal voornamelijk afhangen van de gebruikte programmeerbare logische besturingseenheid (PLC).

Typische bussystemen zijn:

AS-interface

De actuator-sensorinterface (AS-interface) vervangt conventionele bedradingstechnologie op sensor-actuatorniveau. AS-interface heeft zichzelf ingeburgerd als wereldwijde standaard voor een kostenefficiënte overdracht van voeding en signalen over een enkele lijn. Het is een open systeem dat dan ook onder alle standaard veldbussystemen is terug te vinden.

PROFIBUS

PROFIBUS is een standaard voor veldbuscommunicatie die wordt gebruikt in automatiserings- en productietechnieken. PROFIBUS is beschikbaar in verschillende versies, waarbij PROFIBUS DP de versie is die wordt gebruikt in de productietechniek.  Deze versie biedt het specifieke voordeel dat ze voor een snelle communicatie tussen besturingspanelen en sensoren/actuatoren in machineparken en installaties zorgt. PROFIBUS is gestandaardiseerd als IEC-norm 61158. 

DeviceNET/ControlNet

DeviceNET is een open veldbusstandaard gebaseerd op het CAN-protocol. ControlNET is een netwerkprotocol ontwikkeld voor industriële automatiseringstoepassingen. De voordelen liggen in de redundante bekabeling en het feit dat communicatie duidelijk kan worden gestopt en uiterst deterministisch is. Beide veldbussen gebruiken het Common Industrial Protocol (CIP) als gemeenschappelijke toepassingslaag en kunnen daarom makkelijk met EtherNet/IP worden ingezet.

CC-Link

CC-Links zijn open, industriële netwerken gebruikt voor besturingstaken en gegevensoverdracht. De veldbusoplossing heeft een hoge overdrachtsnelheid en deterministische communicatie. CC-Link kan worden gebruikt voor machinetoezicht en voor het besturen van processen, machineparken en gebouwenautomatisering.

MODBUS

MODBUS is al jarenlang een gevestigde waarde als open communicatieprotocol op basis van een master/slave- of client/server-architectuur. MODBUS kan zowel met seriële interfaces als met ethernet worden gebruikt. Verschillende bedrijfsmodi zijn beschikbaar voor gegevensoverdracht: TCP, RTU en ASCII. MODBUS wordt vaak ingezet in fabrieksautomatiseringstoepassingen.

CANopen

CANopen is een communicatieprotocol gebaseerd op CAN (Controller Area Network) dat gegevens efficiënt en snel overdraagt. CANopen wordt in de automatiseringstechniek, de aandrijftechniek en de netwerkvorming van complexe apparaten gebruikt. CANopen is gestandaardiseerd als de Europese norm EN 50325-4.

INTERBUS

INTERBUS is een universeel veldbussysteem. Het wordt ingezet in tal van toepassingsgebieden zoals op sensor/actuatorniveau en voor procesautomatisering. INTERBUS is vooral populair in de automotive industrie.

Sercos

Sercos is een automatiseringsbus die functioneert als gestandaardiseerde, open, digitale interface voor realtime hogesnelheidscommunicatie. Sercos kan worden gebruikt voor de communicatie tussen industriële besturingspanelen, randapparatuur en netwerknodes in standaard ethernetnettoepassingen..