Onko olemassa työkalua, joka tunnistaa kaikki IO-Link-laitteet koneessa automaattisesti? Eikö olisi järkevää, jos tällöin myös laitekuvaukset (IODD) voitaisiin ladata yhtä automaattisesti? Ja eivätkö myös tulevaisuudessa toimivat konekonseptit ja I4.0 edellytä, että IO-Link-laitteita voidaan koko niiden käyttöiän ajan parametroida ja valvoa riippumatta ohjauslaitejärjestelmästä ja kenttäväylästä? Kolme kysymystä, joihin on yksi vastaus: SICKin FieldEcho.
FieldEchon tarkoitus on tehdä kaikkien valmistajien IO-Link-laitteiden käytöstä mahdollisimman helppoa ja poistaa kaikki ongelmat, jotka ovat olleet IO-Link-laitteiden käytön esteenä. Järjestelmästä riippumaton ohjelmistotyökalu on aina käytettävissä ja peittää olemassa olevat integrointiaukot. FieldEcho integroituu itsenäisesti koneiden HMI-liittymiin ja luo suoran pääsyn kaikkien IO-Link-laitteiden prosessi- ja huoltotietoihin. Näitä ovat parametriarvot, diagnostiikkailmoitukset, tapahtumat ja hälytykset, joita tavallisesti ei tarvita lainkaan tai tarvitaan vain harvoin koneen tai laitteiston ohjausohjelmassa mutta jotka tarjoavat ratkaisevat tiedot MES- tai pilvisovelluksille. FieldEcho takaa täydellisen laitetietojen läpinäkyvyyden ja tukee näin käyttöönotossa ja valvonnassa laitteiston ollessa käynnissä sekä huoltotoimenpiteissä. FieldEcho säästää kehittämiseen tarvittavaa aikaa – tarvittava PLC-lisäkoodi muodostuu vain yhdestä rivistä – ja näin PLC-jaksoajat pysyvät ennallaan. Ohjauslaitteen tiedonsiirto OPC UA:n tai TCP/IP:n kautta sekä tiedonsiirto IT- tai pilvipohjaisten sovellusten kanssa REST:n avulla mahdollistavat huippuluokan IO-Link-tietojen integroinnin kaikissa I4.0-sovelluksissa.
Digitalisointi, I4.0, Smart Factory tai Industrial Internet of Things (IIoT) – näiden tämänhetkisten trendien toteuttaminen edellyttää ennen kaikkea tietoja. IO-Link on ihanteellinen kanava pisteestä pisteeseen -tiedonsiirtoon, jotta tällaiset tiedot, tavallisesti mitta-arvot, parametriasetukset ja laitetiedot voidaan valmistella käyttöön. IO-Linkin menestykseen on useita syitä: laitteet ovat kenttäväylästä riippumattomia, auttavat vähentämään kustannuksia eivätkä itsessään aiheuta kuluja. Niillä voidaan vähentää yhdessä koneessa käytettävät lukuisat eri I/O-tyypit yhteen IO-Link-Masteriin, siirtää tietoja digitaalisesti ja mahdollistaa lisädiagnostiikkatietojen käyttö. Ne voidaan liittää vakiomallisilla anturikaapeleilla ja ne kommunikoivat kahteen suuntaan – ne on siis mahdollistaa parametroida ja lukea käyntiaikana. Nämä mahdollisuudet avaavat uudenlaisia sovellustoimintomahdollisuuksia, olipa sitten kyseessä asiakaskohtainen tuotanto, käyttöelementtien estäminen tai esikäsiteltävien tietojen käyttö. Älykkäät anturit voivat suorittaa jopa itsenäisesti niin sanottuja älykkäitä tehtäviä, kuten laskutehtäviä tai pituuden mittaustehtäviä ja valmistella nämä tiedot IO-Linkin kautta. IO-Linkin suosio ei ole mikään ihme: yhä useammassa laitteessa – erityisesti sellaisissa, joissa ei ole tilaa Ethernetille – on oma liittymä. Näin yhdessä konelinjassa saattaa nykyään olla useita satoja IO-Link-laitteita.
SICK on kehittänyt FieldEcho-ohjelmistotyökalun, jonka avulla vielä olemassa olevat integrointiaukot voidaan peittää, IO-Link-laitteiden käyttöä helpottaa ja resursseita säästää sekä IO-Link-tietoja käyttää tavallisella tietojenkäsittelykeinolla I4.0-sovelluksissa. Sen avulla päästään koska tahansa kaikkiin IO-Link-laitetietoihin, ja tiedot voidaan hakea ja niitä voidaan tarkkailla tai muuttaa selaimessa tai HMI-liittymässä. Liitettyjen ja FieldEchon tunnistamien IO-Link-laitteiden IODD:t ladataan automaattisesti, jotta niitä voidaan käyttää konfiguroidun IO-Link-Masterin liitännöissä. Manuaalinen lataaminen ei ole tarpeen. Tiedonsiirto tapahtuu järjestelmästä riippumattomasti – voidaan siis käyttää eri ohjattavia logiikoita, kenttäväyliä ja IO-Link-Mastereita. Kehittämiseen kuluva aika on minimoitu: koneenrakentajan ohjelmistokehittäjän on kirjoitettava vain yksi ainoa PLC-koodirivi, jonka avulla FieldEcho:n toimittama, yleinen toimilohko haetaan luku- ja kirjoituspyyntöjen lähettämiseksi IO-Link-laitteisiin. Tällä hetkellä tuetaan Beckhoffin, Mitsubishin, Rockwell Automationin ja Siemensin ohjauslaitteita. Luettavien ja kirjoitettavien tietojen siirrossa FieldEcho kommunikoi koneiden ohjelmoitavien logiikkojen kanssa OPC UA:n tai TCP/IP:n kautta. Nämä ovat molemmat vakiintuneita standardeja teollisessa tiedonsiirrossa ja ovat luotettavia myös tulevaisuudessa. Lisäksi käytössä on REST API, jonka kautta tiedot lähetetään ja vastaanotetaan JSON-muodossa. Näin IO-Link-laitetietoja voidaan siirtää ERP- ja MES-järjestelmiin sekä pilvipohjaisiin palveluihin niiden käyttämiseksi maailmanlaajuisesti I4.0-sovelluksissa, esim. tietojen analysointiin, ennaltaehkäisevään huoltoon tai inventaariotehtäviin.
FieldEcho tarjoaa graafisen, verkkopohjaisen käyttöliittymän, joka on moderni, itsestään selvä ja reagoiva. Se voidaan joko avata selaimessa tai integroida koneen tai laitteiston HMI:hin. Se visualisoi järjestelmän tai IO-Link-Masterin yleiskatsauksessa kaikki konfiguroidut IO-Link-Masterit ja kulloiseenkin liitäntään liitetyt ja automaattisesti tunnistetut IO-Link-anturit ja -toimilaitteet. Lisäksi se näyttää selkeästi kaikkien IO-Link-laitteiden tilan. Tämän lisäksi ohjelmistossa on mahdollista avata laitesivu, jonka käyttäjä asettaa niin, että laitteen tietoja on mahdollista tarkastella. Tässä ikkunassa näytetään laitetunniste, joka sisältää muun muassa sarjanumeron tai ohjelmistoversion sekä laitteen nimen ja kuvan. Sisään tulevat ja ulos menevät prosessitiedot on nähtävissä yhdellä silmäyksellä. Graafinen käyttöliittymä tarjoaa myös mahdollisuuden kaikkien IO-Link-laitteiden täydelliseen parametrointiin. FieldEcho huolehtii rajoittamattomasta läpinäkyvyydestä – koko IO-Link-järjestelmä on käyttäjän nähtävissä näytöllä kuin avoin kirja. Tämä säästää koneenrakentajien ja järjestelmäintegroijien aikaa ja lisäksi vähentää ohjelmoitavaan logiikkaan kohdistuvaa kuormitusta, mikä puolestaan auttaa ylläpitämään koneen tai laitteiston suorituskyvyn.
FieldEcho mahdollistaa REST API:n avulla IO-Link-tietojen integroinnin ERP- ja MES-järjestelmiin sekä patentoiduissa sovelluksissa että pilvipohjaisissa palveluissa. FieldEcho-hallintapaneeli mahdollistaa REST API:a käytettäessä täydellisen yleiskatsauksen kaikkien IO-Link-laitteiden tilaan. Lisäksi se varoittaa tai antaa hälytyksen automaattisesti epänormaaleissa tilanteissa. Se muodostaa automaattisesti yhteyden FieldEchoon, hakee itsenäisesti REST API:n kautta tiedot koko IO-Link-järjestelmästä ja muodostaa liittymän dynaamisesti ja automaattisesti vastaanotettujen tietojen pohjalta. Käyttäjän ei näin tarvitse puuttua lainkaan konfigurointiin. Jotta voitaisiin hallita lukuisten IO-Link-laitteiden monia tietoja, hallintapaneelissa on integroitu tietokanta. Tähän tietokantaan päästään käsiksi jokaisesta sovelluksesta – sen sijaan, että kysely tehdään REST API:n kautta – ja näin kenttäväylän ja IO-Link:in kautta tapahtuvaa tiedonsiirtoa voidaan vähentää. Hallintapaneelin kautta voidaan myös valita pilvitasolta yksittäisiä prosessitietoja ja laiteparametreja tarkkailtavaksi – mikä ilman FieldEchoa ja hallintapaneelia täytyisi ohjelmoida PLC:ssä – sekä asettaa raja-arvoja ja hälytyksiä. Esimerkki tämän toiminnon tarjoamista mahdollisuuksista on optisen anturin Quality-of-Run-diagnostiikka, kun halutaan tarkastaa anturin tunnistusvarmuus sen altistuttua likaantumiselle. Tavallisesti laitteelle on tätä varten määritetty kytkentärajapiste, jonka ylittyessä anturi muodostaa automaattisesti vastaavan signaalin. Hallintapaneelilla voidaan tästä kynnysarvosta riippumatta määrittää anturille omat likaantumisraja-arvot, valvoa niitä ja käyttää ennaltaehkäisevissä huoltotoimenpiteissä. Varoitukset ja hälytykset visualisoidaan – myös puheviestien muodossa. Tämän lisäksi hallintapaneelista voidaan lähettää sähköposteja laitteistosta vastaavalle henkilölle tai koneen huoltohenkilökunnalle.
FieldEcho on valmistajasta riippumaton integrointityökalu, ja siksi se mahdollistaa IO-Link-tietoihin pääsyn ja tekee tiedoista läpinäkyviä. Se mahdollistaa järjestelmästä riippumattoman pääsyn parametrointiin sekä laitteiston kaikkien IO-Link-laitteiden valvonnan koko niiden käyttöiän. Liitettyjen IO-Link-laitteiden automaattinen tunnistus ja näiden automaattinen IODD-haku minimoi tehtäviin kuluvan ajan ja virhelähteet suunnittelun ja käyttöönoton aikana. Tiedonsiirto FieldEchon ja automatisointijärjestelmän välillä tapahtuu OPC UA:n tai vaihtoehtoisesti TPC/IP:n kautta. REST API:a käytetään tiedonsiirtokanavana MES-, ERP- tai pilvisovellusten kanssa. FieldEcho peittää vielä olemassa olevat IO-Link-integrointiaukot ja parantaa IO-Link-tekniikoiden valmistelua kaikilla automaatiotekniikan aloilla.
Senior Vice President Product Management Industrial Integration Space
Christoph Müller vastaa Product Management - ja Marketing-alueista Global Business Center Industrial Integration Space:lle ja näin myös SICKin pystysuoraan integrointiin ja I4.0:n tietopohjaisiin ratkaisuihin liittyvistä toimenpiteistä. Hän toimi aikaisemmin SICKin Global Marketing and Communication -sektorilla sekä uusien toimialojen muodostamisen parissa.
