I/O-LINK. Levando mais inteligência para os sensores no chão de fábrica. Lançamento

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1 Lançamento Levando mais inteligência para os sensores no chão de fábrica. I/O-LINK Usando a tecnologia I/O Link para ampliar os horizontes no controle e máquinas: Detecção de funcionamento anormal. Monitoração de status, para manutenção preditiva. Identificação individual, para diminuição no tempo de comissionamento.

2 O que é o I/O Link? O I/O Link é um protocolo de comunicação aberto, padronizado pela IEC para integração de dispositivos de I/O (sensores e atuadores). Esse padrão de comunicação permite, não apenas a troca de sinais On/Off entre os sensores/atuadores e os dispositivos de interface de I/O, como também a troca de informações com o controlador. Com essas informações podemos monitorar status de um sensor, situações anormais de operação (sujeira na lente de um sensor fotoelétrico, por exemplo), contribuindo para uma operação mais estável, melhorando os processos de manutenção e comissionamento. Com essa tecnologia, conseguimos uma total visibilidade e integração de uma automação, desde o chão de fábrica até os níveis mais altos da pirâmide de automação. Servidor/Nuvem Fábrica Área de Manufatura Banco de Dados Configuração: Ambiente integrado programação Programação/Monitorção com apenas uma ferramenta e uma conexão Importando as informações do sensor Exemplo: Valor da intensidade de luz recebida em um sensor fotoelétrico e nível de detecção do sensor. Controlador Enviando parâmetros para o sensor Exemplo: Envio o valor do Treshhold (limiar de detecção de um sensor) e modo de operação NA ou NF. Sensor I/O-Link Mestre I/O-Link Mestre I/O-Link Sensor I/O-Link Menor tempo de parada de máquina Redução no tempo de manutenção Manutenção preditiva

3 Tecnologia de comunicação no nível dos sensores Um padrão internacional aberto. Em dezembro de 2015, mais de 100 empresas, incluindo os maiores fabricantes mundiais de sensores, tinham aderido ao consorcio IO-Link. Respondendo ao desenvolvimento global. Todos os sensores IO-Link possuem um arquivo IODD (IO Data Description), que descrevem qual o tipo de instrumento eles são e quais são seus parâmetros. Os arquivos IODD são globais e, portanto, os sensores IO-Link podem ser utilizados da mesma maneira com qualquer fabricante. IO-Link Master 10DD 10DD IO-Link Sensors Fabricante A Fabricante B Comunicação de sinais ON/OFF e dados O IO-Link pode enviar e receber informações em ambas as direções e não apenas sinais de On/Off, mas também informações do sensor. A comunicação IO-Link possui três velocidades (Baud Rate*): COM1, COM2 e COM3. Os componentes em IO-Link da Omron são compatíveis com COM2 e COM3, capazes de alta velocidade de troca de dados. *Baud Rates: COM1: 4,8kbps; COM2: 38,4kbps; COM3:230,4kbps

4 Monitoramento de dados/entradas. Um mestre IO-Link possui múltiplas portas e um sensor IO-Link pode ser conectado a cada uma delas. Ao contrário de algumas redes de campo, a comunicação IO-Link é de um para um. Sem IO-Link Com IO-Link Mestre/Rede de campo Mestre/Rede de campo Terminal de I/O Terminal de I/O Mestre IO-Link Parâmetros Sensores sem IO-Link Sinal On/Off Sensores com IO-Link Sinal On/Off + Dados PC HMI Computer network Controller Fieldbus network IO-Link Master Pode ser utilizado com um cabo padrão de 3 vias sem malha. Cabo 3 vias sem malha Comprimento máximo 20 m Não é necessário o uso de um cabo dedicado e um cabo padrão de 3 vias sem malha pode ser usado para a comunicação IO-Link, porque ele possui tanto o modo de comunicação digital IO-Link como o a saída convencional. L+ IO-Link Sensors L- C/Q

5 Possibilidade de misturar sensores IO-Link e sensores padrões. Conexão de sensores IO-Link ou sensores comuns em um mesmo mestre IO-Link. Uma parte do equipamento existente pode ser substituída por IO-Link. Em situações onde você necessita atualizar apenas uma parte de uma máquina, os sensores IO-Link podem ser misturados com sensores sem essa tecnologia. Senso fotoelétrico com IO-Link Sensor indutivo sem IO-Link Sensor fotoelétrico sem IO-Link Sensor indutivo sem IO-Link Agregando valores com I/O Link Melhorar a eficiência de uma máquina é uma questão presente no gerenciamento de fábricas. A fórmula abaixo calcula de forma geral a efetividade da produção, baseado em três fatores. Efetividade Global do Equipamento (OEE)¹ Disponibilidade (paradas) x Desempenho (velocidade) x Qualidade (defeitos) ¹ OEE: overall equipment effectiveness. É um índice que mede o desempenho de um equipamento desenvolvido pelo Japan Institute Of Plant Maintenance.

6 Tempo programado de produção Quebras Tempo real de produção Paradas Setup/Ajustes Tempo operacional Performance Redução na velocidade Produção real Defeitos Refugo e retrabalho Soluções Omron em I/O Link auxiliam na melhoria da efetividade da máquina O que poderia diminuir o tempo de parada... Detecção de anormalidade na operação. O que poderia diminuir a frequência de paradas por falhas... Monitoração de condição para manutenção preditiva. O que poderia facilitar o diagnóstico de falhas... Identificação individual, para redução no tempo de manutenção.

7 Detectar rompimento no cabo, desconexão e erros para melhoria da operação e rápida manutenção. Situação A IHM indica funcionamento anormal na tela de alarmes, porém na máquina, não detectamos Menor tempo de reestabelecimento Identificando onde ocorreu o erro, o tempo para reestabelecer a operação da máquina é reduzido. ERRO NO SENSOR IO-Link Master Sensor nº12 apresenta falha! IO-Link Master Nº 12 IO-Link Sensors

8 O sensor de proximidade indica que está excessivamente próximo ao objeto. Situação Detectar mudanças de posição durante a operação, devido a vibração mecânica, que podem gerar falsa detecção ou colisão Com um sensor de proximidade em IO-Link O sensor monitora constantemente a posição do objeto alvo, notificando se o objeto está saindo da zona de detecção estável, ou muito próximo, podendo ocorrer uma colisão com o sensor. Essa função pode ser utilizada para uma manutenção preditiva. Limite de estabilidade Limite de proximidade Zona de detecção Na instalação objeto Vibração da máquina e desgaste causa uma aproximação do objeto no sensor, podendo causar colisão Proximidade excessiva QUEBRA objeto Vibração pode ocasionar aumento da distância do sensor para a peça, perdendo estabilidade objeto Fora da área de detecção FALSA DETECÇÃO Objeto começa se aproximar muito do sensor Objeto começa a se distanciar do sensor Proximidade excessiva Limiar de detecção Alarme de proximidade excessiva *dois níveis para aluminio O limiar de proximidade excessiva pode ser selecionado em três níveis de ajuste* Limiar de instabilidade Alarme de instabilidade Limiar de detecção 100% da distância 80% da 100% da distância distância

9 O sensor de proximidade indica que está excessivamente próximo ao objeto. Situação Em um transportador funcionando 24h por dia, poeira e sujeira se acumulam na face do sensor, causando uma diminuição da luz emitida/recebida que com o tempo, podem causar falsa detecção e parada no equipamento. Com um sensor fotoelétrico em IO-Link O nível de luz recebida por um sensor é monitorado. Com o tempo de resposta de 1ms, o nível de luz incidente no sensor é monitorado. O sensor gera um sinal indicando quando o sensor está em uma situação de instabilidade, permitindo que que o status do sensor seja verificado para a realização da manutenção preditiva, evitando uma parada súbita do equipamento. Detritos acumulados na face do sensor Respingo de água na face do sensor Tinta aderida na face do sensor REDUÇÃO DA LUZ INCIDENTE AUMENTO DA LUZ INCIDENTE Limiar de estabilidade Limiar de detecção O limiar de redução de luz pode ser ajustado em cinco níveis Alarme de redução de luz incidente O limiar de redução de luz pode ser ajustado em dois níveis Alarme de aumento de luz incidente tempo tempo

10 Melhorando o comissionamento do sistema diminuindo o tempo de instalação e programação. Situação Durante o comissionamento ou alteração da máquina, os operadores precisam realizar a verificação de dezenas de sensores instalados, e isso demanda um longo período Quando um sensor incorreto é instalado, erros podem ocorrer e acarretar uma perda de tempo desnecessária Com um sensor fotoelétrico/proximidade em IO-Link Sem a necessidade de ir a campo, pode-se checar individualmente os status de cada sensor, diminuindo drasticamente o tempo de comissionamento. De: Cabeamento Setup Monitorar Cabeamento/Troca Para: Cabeamento Setup Monitorar Cabeamento/Troca Redução de hora-homem Setup Programar todos os sensores diretamente por um dispositivo mestre Unit ID Sysmac Studio Controller Setup Monitoração Verificar o status e a identificação individual de cada sensor Sensor n 5 incorreto Este não é o sensor n 5. Ainda bem que identifiquei antes do comissionamento. IO-Link Masters IO-Link Sensors

11 Mestre I/O-Link Modelo Portas I/O-Link Conexão externa Grau de Proteção Código Série NX Mestre I/O-Link Linha GX Mestre I/O-Link 4 Terminal de mola IP20 NX-ILM400 8 Conector M12 (Smartclick) IP67 GX-ILM08C Sensor fotoelétricotrico Modelo Tipo Conexão Código E3Z-T81-IL3 2M Barreira Cabo com conector M12 (0,3m) E3Z-T81-M1TJ-IL3 0.3M Conector M8 E3Z-T86-IL3 E3Z-R81-IL3 2M Retroflexivo Cabo com conector M12 (0,3m) E3Z-R81-IL3 2M Conector M8 E3Z-R86-IL3 E3Z-D82-IL3 2M Difuso Cabo com conector M12 (0,3m) E3Z-D82-M1TJ-IL3 0.3M Conector M8 E3Z-D87-IL3 E3Z-L81-IL3 2M Difuso - Feixe estreito Cabo com conector M12 (0,3m) E3Z-L81-M1TJ-IL3 0.3M Conector M8 E3Z-L86-IL3 Sensor de detecção de marca/cor Modelo Tipo Conexão Código Difuso - Detecção de marca Conector M12 E3S-DCP21-IL3 Sensor indutivo Modelo Tipo Conexão Código M12 E2E-X3B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2E-X3B4-M1TJ-IL3 0.3M M18 E2E-X7B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2E-X7B4-M1TJ-IL3 0.3M M30 E2E-X10B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2E-X10B4-M1TJ-IL3 0.3M Sensor indutivo resistente a respingo de solda Modelo Tipo Conexão Código M12 E2EQ-X3B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2EQ-X3B4-M1TJ-IL3 0.3M M18 E2EQ-X7B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2EQ-X7B4-M1TJ-IL3 0.3M M30 E2EQ-X10B4-IL3 2M Cabo com conector M12 (0,3m) E2EQ-X10B4-IL3 2M