Tööstusautomaatika sektoris on I/O-LINK viimane link erinevate täiturmehhanismide ja andurite juurde. Seoses ühendatud sidetehnoloogiate edenemisega juhib I/O-LINK innovaatiliste rakenduste pidevat juurutamist tööstusliku juhtimise ja side, tööstusliku digitaliseerimise ja tööstusliku Interneti valdkonnas tööstus 4.0 nutika tootmise ajastul. Tänapäeva tööstusautomaatika valdkond nõuab piisava paindlikkusega mõõteandureid,{5}}mis võimaldavad kiiret parameetrite reguleerimist ja sujuvat koostalitlusvõimet erinevate andurite tüüpidega. See nõuab paindlikku sideliidese tehnoloogiat, mis selgitab I/O-LINKi tohutut rakenduspotentsiaali tööstusautomaatika turul.
Õitsev I/O-LINK-turg
QYR-i turu-uuringu aruande kohaselt jõudis ülemaailmne I/O-LINK-tehnoloogiaturg 2021. aastal 2,403 miljardi dollarini ja prognooside kohaselt kasvab see 2028. aastaks 4,742 miljardi dollarini, mis tähendab 10,24% liitkasvumäära (CAGR). Piirkondlikult domineerivad praegu ülemaailmselt Aasia-Vaikse ookeani ja Euroopa turud ning Hiinas on eriti kiire kasv. Hiina I/O-LINK turu suurus oli 2021. aastal ligikaudu 286 miljonit dollarit, mis moodustab ligikaudu 11,88% kogu maailmast. Prognooside kohaselt ulatub see 2028. aastaks 745 miljoni dollarini, mis moodustab sel ajal 15,70% ülemaailmsest turuosast. Lisaks on I/O-Link Associationi terminali litsentsitasude arvutuste põhjal I/O-Link sõlmede arv viimastel aastatel plahvatuslikult kasvanud. Aastatel 2018–2019 oli ülemaailmne tarne ligikaudu 11,4 miljonit sõlme, kuid 2021. aastaks kasvas see 21 miljonini,{27}}peaaegu kahekordistudes vaid ühe aastaga. Lisaks terminalisõlmede kasvule on I/O-Link Associationi liikmeskond kasvanud 100 ettevõttelt 2016. aastal tänaseks enam kui 400-le, kusjuures nende arv kasvab jätkuvalt. Turunõudlus on selge: punktist{33}}punkti -punkti jada digitaalse sideprotokollina edendab I/O-Link märkimisväärselt tööstuslikku automatiseerimist. Selle üha laialdasem kasutuselevõtt ületab aluseks olevate väliseadmete side "viimase miili".
I/O-LINK Ületab tööstusliku suhtluse lõhe
Tööstussektoris on tööstuslikud Etherneti sideprotokollid, nagu PROFINET, CC{0}}Link, EtherNet/IP ja EtherCAT, kahtlemata paljudele tuttavad. Teise kommunikatsioonitehnoloogiana on I/O-Link Euroopa turult pühkinud Aasia-Vaikse ookeani piirkonda, lahendades tõhusalt erinevaid väljakutseid andurite disainis, nagu soojuse hajumine, suurusepiirangud ja praegused ajamite võimalused. Võib eeldada, et I/O{5}}Link konkureerib väljakujunenud tööstuslike sidevahenditega, nagu PROFINET, CC-Link ja EtherNet/IP. See pole nii. Tööstuslike andurite võrguarhitektuurides hõivab I/O-Link madalaima kihi, toimides spetsiaalselt andurite võrkude jaoks loodud sidetehnoloogiana. Kuigi see võib ühenduda juhtkihiga, et avada uks tööstuslikule vastastikusele ühenduvusele, seisneb selle põhiline suutlikkus kommunikatsiooniprobleemide iseseisvas lahendamises väliseadmete tasandil, ilma väljasiinide sõltuvusest või häiretest. Traditsiooniliste tööstusautomaatika juhtimissüsteemide kitsaskohad on ilmsed: kõik andurid edastavad andmeid või saavad PLC-delt käsklusi füüsiliste kaablite kaudu. Anduri parameetrite reguleerimine nõuab mitmeid samme, mille tulemuseks on nõrgad konfigureerimisvõimalused. Pealegi toetuvad need süsteemid ühesuunaliseks, analoogteabe vahetamiseks valdavalt patenteeritud protokollidele, millel puuduvad diagnostikavõimalused. Analoogandmed on vastuvõtlikud ka mürahäiretele, mistõttu on keeruline säilitada terviklikkust tööstuslike seadete erinevates elektromagnetilistes keskkondades. I/O-Link muudab tööstuse aluseks oleva kommunikatsiooniarhitektuuri, muutes traditsioonilisi automatiseerimise juhtimissüsteeme. Lihtsamalt öeldes pakub see paindlikku andurite konfiguratsiooni, usaldusväärset digitaalset signaalisidet ja väga skaleeritavaid kahesuunalisi võimalusi tööstuskeskkondadesse. I/O-Linki pakettedastusmeetod eraldab PLC ja madalama{21}}taseme andurite vahel mitu alajaama. Need alajaamad koondavad andurite andmed enne ülespoole edastamist, mille tulemuseks on järk-järgult lihtsam sidekaabeldus, kui andmed tõusevad hierarhias. Tootjast-sõltumatu ja väljasiini-sõltumatu tehnoloogiana edastab I/O-Link protsessiandmeid ja diagnostilist identifitseerimist kogu tehase struktuurides isegi kõige lihtsamate andurite ja täiturmehhanismidega, välistades keerukad ühendused.
Pooljuhtide tootjate tugi I/O jaoks-LINK
Paljud pooljuhtide tootjad on välja töötanud sobiva transiiveri IC-d nii ülem- kui ka alamseadmete jaoks, tunnistades I/O{0}}LINKi potentsiaali tööstuslikus suhtluses. Näiteks STMicroelectronics pakub transiiveri IC-sid nii I/O-LINK-i ülem- kui ka alamseadmetele koos erinevate andurite jaoks kohandatud täiustustega. Näiteks sisaldab L6360 sisemist kõrge{5}}külje, madala-külje ja tõuke-tõmbeahelat tõhusa I/O-lingi signaaliliini juhtimiseks. L6364-l on kaks sidekanalit, sealhulgas alalis-alalisvoolu muundur ja kahe{11}}režiimiga UART, võimaldades samal ajal konfigureeritavat väljundi kahekordistamist, et suurendada draivi tugevust. See hõlbustab lõppseadmete paindlikku diagnostikakonfiguratsiooni. TI paneb erilist rõhku I/O{14}}Link transiiveri töökindlusele. Kõik välja antud transiiveri IC-d sisaldavad liigpingekaitset, reguleeritavaid draivereid liigvoolu piiramiseks ja vähendatud ülelöögiefekte tänu madalamale draiveri pöördekiirusele. Linteki ja Maximi omandamine ADI poolt on lõpetanud oma tööstuskommunikatsiooni portfelli. Transiiveri IC-d, nagu Maximi MAX14819, sisaldavad täiustatud põhimõõdikuid, nagu voolu piiramine, sisselülitatud{19}}takistus ja maksimaalne töötemperatuur. Need sisaldavad ka lisakomponente, nagu buck-regulaatorid ja LDO-d, mis lihtsustavad andurite ja täiturmehhanismide elektroonikakomponentide toite edastamist.
Kokkuvõte
Maailma esimese standardiseeritud I/O-tehnoloogiana integreerib IO-LINK tõhusalt seadme-taseme ja juhtimis{2}}taseme protokolle. See kõrvaldab väljasiinitehnoloogiate puudused, tagades usaldusväärse integreeritud side madalamalt -tasandi väljatasandilt juhtimistasandini. IO-LINK-tehnoloogia on valmis saama "automaatikatööstuse USB-ks".