Nuovi sviluppi di FieldEcho® – IO-Link

7-lug-2021

GO BEYOND. Discovery #6 

Esiste uno strumento che riconosce automaticamente tutti i dispositivi IO-Link in una macchina? Non sarebbe auspicabile se in tal modo si potessero scaricare automaticamente anche le descrizioni di dispositivi (IODD)? E non è in linea con i concetti di macchine sicure per il futuro e Industry 4.0 poter parametrare e monitorare dispositivi IO-Link per il loro intero ciclo di vita, indipendentemente dal sistema di comando e dal bus di campo? Tre domande alle quali vi è una sola risposta: Fieldecho di SICK.

FieldEcho si propone di semplificare al massimo la gestione della configurazione di dispositivi IO-Link di tutti i produttori e quindi di eliminare tutto ciò che potrebbe ostacolarne l’utilizzo. Lo strumento software, indipendente dal sistema, è sempre disponibile e colma eventuali lacune d’integrazione presenti. FieldEcho può integrarsi automaticamente nelle HMI delle macchine e creare un accesso diretto ai dati di processo e di servizio di tutti i dispositivi IO-Link. Si tratta nello specifico di valori di parametri, messaggi di diagnostica, eventi e allarmi, generalmente non necessari o necessari solo raramente nel programma di comando della macchina o dell’impianto, che forniscono però informazioni decisive alle applicazioni MES o cloud. FieldEcho garantisce trasparenza completa dei dati dei dispositivi, semplificando messe in servizio, permettendo il monitoraggio durante il funzionamento dell’impianto, nonché misure dedicate alla manutenzione. FieldEcho consente di risparmiare sul tempo di sviluppo, il codice PLC aggiuntivo necessario è costituito da una sola riga e quindi non influisce sui tempi ciclo del PLC. La comunicazione del comando tramite OPC UA o TCP/IP, nonché lo scambio di dati con applicazioni IT o basate su cloud tramite REST, consentono un’integrazione di dati IO-Link allo stato dell’arte in qualsiasi applicazione di Industry 4.0. 

 

 

IO-Link: canale dati ideale per l’automazione intelligente e sicura 

Digitalizzazione, Industry 4.0, Smart Factory o Industrial Internet of Things (IIoT), l’implementazione di questi megatrend richiede soprattutto una cosa: dati. IO-Link della comunicazione punto-a-punto è il canale ideale per fornire tali dati, generalmente valori di misura, impostazioni di parametri e informazioni sul dispositivo. Il successo di IO-link è dovuto a una serie di motivi: i dispositivi sono indipendenti dal bus di campo, aiutano a minimizzare i costi e non richiedono costi aggiuntivi. Riducono il numero di tipi di I/O diversi in una macchina con l'utilizzo di un master IO-Link, trasmettono dati digitali e mettono a disposizione informazioni di diagnostica supplementari. Possono essere collegati con i cavi dei sensori standard e comunicano in modo bidirezionale, possono quindi essere parametrizzati e letti durante il tempo di esecuzione. Tutto ciò offre funzionalità di applicazione nuove e molto diverse tra loro, che si tratti della produzione a lotto 1, blocco dei parametri operativi o messa a disposizione di dati pre-elaborati. Sensori intelligenti possono eseguire autonomamente persino cosiddetti Smart Task per esempio conteggio o misurazione di lunghezze e fornire queste informazioni tramite IO-Link. Il fatto che quindi IO-Link sia molto amato non stupisce: sempre più dispositivi di campo, in particolare quelli che non offrono spazio per Ethernet, hanno questa interfaccia a bordo. Diverse centinaia di dispositivi IO-Link in una linea di macchine non sono ormai più una rarità.

 

Conoscere e saper sfruttare i vantaggi dell’IO-Link

SICK ha sviluppato lo strumento software FieldEcho per colmare lacune integrative ancora presenti, rendendo l’impiego di dispositivi IO-Link più semplice e con il minor dispendio di risorse possibili, mettendo nel contempo a disposizione dati IO-Link per applicazioni Industry 4.0, utilizzando i canali tipici dell' IT. Offre in ogni momento piene possibilità di accesso a tutti i dati di dispositivi IO-Link per poterli richiamare, osservare o modificare tramite un browser o una HMI (Human Maschine Interface). I file IODD dei dispositivi IO-Link collegati e riconosciuti da FieldEcho vengono scaricati automaticamente e messi a disposizione sulle porte dei master IO-Link configurati. Non occorre più provvedere al download manuale. La comunicazione avviene in modo indipendente dal sistema, ovvero è possibile tramite diversi PLC, bus di campo e master IO-Link. Lo sforzo di sviluppo a tal fine è minimo: lo sviluppatore di software del costruttore della macchina si limita a scrivere un’unica riga di codice PLC, mediante il quale viene richiamato il modulo funzioni generico, fornito con FieldEcho, per trasmettere richieste di lettura o di scrittura a dispositivi IO-Link. Attualmente vengono supportate centraline di Beckhoff, Mitsubishi, Rockwell Automation e Siemens. Durante l’accesso ai dati di scrittura e lettura, FieldEcho comunica con il PLC della macchina tramite OPC UA o TCP/IP, entrambi standard consolidati nella comunicazione industriale, che offrono corrispondenti certezze per il futuro. Allo stesso modo è disponibile un' interfaccia REST API, tramite la quale vengono inviati e ricevuti dati nel formato JSON Così è possibile trasmettere dati dei dispositivi IO-Link a sistemi ERP e MES nonché servizi basati su cloud per utilizzare i dati del mondo di Industry 4.0; per esempio per analisi dei dati, manutenzione preventiva o inventario dei dispositivi installati. 

 

Interfaccia utente grafica, basata su web e user-friendly

FieldEcho Interfaccia utente grafica, basata su web dal design moderno, autoesplicativo e attraente. Può essere aperta con un browser o integrata nella HMI di una macchina o impianto. Nella panoramica di sistema e master IO-Link visualizza tutti i master IO-Link configurati e i sensori e attuatori IO-Link collegati alle relative porte e riconosciuti automaticamente. Mostra inoltre in modo chiaro lo stato di tutti i dispositivi IO-Link. E' possibile aprire nel software la pagina di ogni dispositivo che, zoomando, consente all’utente di visualizzare i dati del dispositivo. In questa schermata vengono visualizzati identificativo del dispositivo con informazioni, quali numero di serie o versione del software nonché nome del dispositivo e immagine. Dati di processo in entrata e uscita sono subito visibili. Inoltre, l’interfaccia grafica utente offre anche la possibilità di parametrizzare interamente tutti i dispositivi IO-Link. FieldEcho garantisce trasparenza illimitata, in quanto l’intero sistema IO-Link è visibile dall’operatore sullo schermo come fosse un libro aperto. Ciò consente non solo di risparmiare tempo sia al costruttore della macchina o integratore di sistema, ma anche di alleggerire il PLC, garantendo così il mantenimento delle prestazioni abituali della macchina o impianto.

 

Autonomo, dinamico, comunicativo: il FieldEcho-Dashboard

FieldEcho consente tramite REST API un’integrazione di dati IO-Link in sistemi ERP e MES nonché in applicazioni o servizi basati su cloud. Il FieldEcho-Dashboard offre, utilizzando questa interfaccia REST API, una panoramica completa dello stato di dispositivi IO-Link. Inoltre, avverte o allarma in modo autonomo in caso di anomalie. Si collega a FieldEcho, recupera tramite REST API automaticamente le informazioni sull’intero sistema IO-Link e crea l’interfaccia tramite i dati ricevuti in modo dinamico e del tutto autonomo: l'utente non deve quindi occuparsi in alcun modo della configurazione. Per poter gestire molte informazioni di un numero elevato di dispositivi IO-link, il dashboard dispone di un database integrato. A questo può accedere qualsiasi applicazione, in alternativa all’interrogazione tramite REST API, riducendo così il carico di comunicazione sul bus di campo e tramite IO-Link. Il dashboard consente di selezionare dal livello cloud singoli dati di processo e parametri del dispositivo a scopo di osservazione, operazione che altrimenti dovrebbe essere programmata in modo complesso nel PLC in mancanza di FieldEcho e dashboard, nonché di impostare valori limite e allarmi. Un esempio di ciò che è possibile fare con questa funzionalità è la diagnostica Quality-of-Run di un sensore ottico, per determinarne la sicurezza di rilevamento nel caso in cui il sensore si sporchi. Generalmente a tal fine nel dispositivo viene definita una soglia di commutazione in cui il sensore genera automaticamente un segnale corrispondente. Nel dashboard è ora possibile definire e monitorare, indipendentemente da questo valore di soglia nel sensore, valori limite di soglia propri, per utilizzarli in un’applicazione di manutenzione predittiva. Vengono visualizzati avvisi e allarmi, anche come messaggi vocali. In più il dashboard può inviare e-mail corrispondenti, per esempio a responsabili del funzionamento dell’impianto o al personale addetto alla manutenzione della macchina.

 

 

Integrazione IO-Link più semplice che mai

In qualità di strumento d’integrazione indipendente dal produttore, FieldEcho rende accessibili e trasparenti tutti i vostri dati IO-Link. Consente l’accesso a parametrizzazione e monitoraggio di tutti i dispositivi IO-Link di un impianto per il loro intero ciclo di vita. Il riconoscimento automatico di dispositivi IO-Link collegati e il richiamo automatico dei loro IODD riduce al minimo il dispendio di tempo e le fonti di errore legate a engineering e messa in servizio. Lo scambio di dati tra FieldEcho e il sistema di automazione avviene tramite OPC UA o, in alternativa,anche tramite TPC/IP. REST API funge da canale di comunicazione verso applicazioni MES, ERP o Cloud. FieldEcho copre ogni limite dell' integrazione IO-Link e fornisce ulteriore spinta alla distribuzione della tecnologia IO-Link in tutti i settori dell' automazione.

 

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Rivolgiti ai nostri esperti

Christoph Müller 

Vice Presidente Senior Product Management Industrial Integration Space

Christoph Müller è responsabile di Product Management e Marketing del Global Business Center Industrial Integration Space e quindi delle attività SICK che vertono sull’integrazione verticale e soluzioni basate su dati di Industry 4.0. In precedenza si è occupato tra l’altro presso SICK di settori quali Global Marketing and Communication e della realizzazione di nuove attività commerciali.