Il protocollo IO-Link, in forte crescita nell’automazione industriale, abilita la comunicazione dal livello di campo a quelli superiori e permette lo scambio di molteplici dati, utili per funzioni avanzate di diagnostica e di ottimizzazione di processi produttivi
Gefran – multinazionale italiana specializzata nella progettazione e produzione di sensori, strumentazione per il controllo di processi industriali e sistemi per l’automazione – offre una gamma, unica per ampiezza, di dispositivi intelligenti con architetture basate su IO-Link, che include sia sensori che attuatori smart, ideali per ogni esigenza in ottica Industry 4.0 e in ogni ambito operativo, come negli impianti di estrusione.
Tra i prodotti IO-Link, spiccano la serie WPL, con interfaccia Io-Link 1.1, che assicura un’integrazione e una comunicazione ottimizzata con le nuove architetture 4.0, i trasduttori di misura della pressione industriale KS, che soddisfano i più elevati standard in termini di performance e affidabilità, TWIIST, l’innovativo trasduttore multivariabile per il rilevamento della posizione senza contatto e la gamma di power controller GRM-H, per il controllo dei carichi resistivi nel riscaldamento industriale.
Uno sguardo alle soluzioni Gefran IO-Link
In virtù di una connettività potenziata, gli smart sensor WPL si distinguono per la capacità di raccogliere una maggior quantità di dati di processo e per la loro trasmissione rapida e sicura in modalità digitale, con bit di errore e byte di controllo di coerenza (checksum). L’accurata interpretazione di un numero superiore di informazioni si traduce in un vantaggio concreto per i Clienti, in termini di manutenzione preventiva e predittiva sia del sensore che dell’impianto, a favore di un efficientamento dell’intero processo. Inoltre, la sostituzione del trasduttore risulta particolarmente veloce, in quanto il master IO-Link riconfigura i parametri, rendendoli idonei al nuovo sensore. In aggiunta, i cavi di connessione IO-Link, standardizzati, facilmente reperibili in commercio e ready-to-use, sono garanzia di un’installazione semplificata.
I trasduttori della famiglia KS, grazie all’elemento sensibile realizzato tramite tecnologia proprietaria a film spesso su acciaio, garantiscono una notevole resistenza a shock meccanici e vibrazioni e sono immuni a disturbi elettromagnetici. Inoltre, il grado di protezione IP67 rende l’intera gamma particolarmente idonea per numerose applicazioni idrauliche e pneumatiche. Tra le principali novità dei modelli KS-I, figura la capacità di misurare sia pressione che temperatura, con una frequenza di campionamento pari a 1.000 volte al secondo. Le sonde KS-I sono in grado di comunicare con il Master IO-Link alla velocità COM3, pari a 230.4 Kbaud, la più elevata disponibile. La connettività potenziata permette la registrazione di numerose informazioni acicliche, tra cui i valori massimi di pressione e temperatura, i picchi raggiunti e il numero di ore di lavoro fondamentali per la manutenzione predittiva, in ottica Industry 4.0.
Una gamma in continua evoluzione
Tra le soluzioni presentate più di recente sul mercato figura TWIIST, il trasduttore multivariabile in grado di misurare contemporaneamente posizione, accelerazioni lineari, velocità angolari e temperatura del sensore. Implementa inoltre sensori virtuali di velocità e di inclinazione. Lo smart sensor supporta lo sviluppo di algoritmi proprietari specializzati per applicazione, che aprono orizzonti completamente nuovi nel mondo della sensoristica. Grazie alle uscite digitali IO-Link e CANopen, le misure relative alle variabili di processo, come posizione e velocità oppure l’angolo di inclinazione, vengono trasmesse fino a 1.000 volte al secondo. Ulteriore novità è la possibilità di aggiornare il firmware tramite bus, grazie alla presenza di un Boot Loader, che consente di effettuare l’update direttamente in campo: per i clienti, questa funzione si traduce in un sensore sempre up-to-date, in grado di arricchirsi di nuove funzionalità nel tempo.
In testa alle novità spiccano i nuovi controllori di potenza GRM-H con diagnostica integrata, basati sulla piattaforma scalabile GRx, dedicati al controllo dei carichi resistivi nel riscaldamento industriale. Un’innovativa serie che integra le caratteristihce tipiche di un power controller all’interno delle dimensioni di un relè a stato solido (SSR). Un elemento particolarmente distintivo della serie GRM-H, oltre al loro design ultracompatto, è la connettività IO-Link. Sono infatti i primi controllori di potenza al mondo a adottare questo protocollo che abilita una comunicazione digitale dal livello di campo a quella di livello superiore di fabbrica. E’ possibile quindi registrare, oltre a informazioni di processo cicliche, anche variabili acicliche come le ore di lavoro, i picchi di temperatura, l’energia e la temperatura interna, a favore di un’efficiente manutenzione predittiva della macchina.
Infine, le sonde di MELT con uscita IO-Link misurano, oltre alla pressione, anche la temperatura del materiale estruso, registrandone in ambedue i contesti i picchi massimi, così come le ore di funzionamento con pressione di esercizio maggiore di 2 bar. Tali parametri sono essenziali per lo sviluppo di algoritmi di manutenzione predittiva, a favore di una riduzione dei fermi macchina imprevisti. La famiglia completa, certificata PLd e SIL2, si declina in quattro gamme: ILI, caratterizzata dall’assenza di fluido di trasmissione; ILK, con una miscela di Sodio + Potassio (NaK) quale fluido di trasmissione; ILW, che può essere utilizzata nei processi di estrusione in ambito alimentare grazie all’uso di un olio certificato FDA e, infine, ILM con riempimento a mercurio, impiegata nei casi consentiti dalla Direttiva Europea 2011/65/UE – RoHS II. Quattro sono anche i design disponibili: stelo rigido, guaina flessibile, flessibile con termocoppia e a capillare esposto.
Ingegnere civile e PhD in Meccanica delle Strutture, ha svolto attività di ricerca nel campo della Meccanica della Frattura presso l’Università di Bologna e l’Imperial College di Londra. Appassionata di tecnologia e meccanica, con circa 15 anni di esperienza come redattrice e responsabile di redazione di riviste tecniche, da alcuni anni collabora con le riviste di Quine Business Publisher del settore Industry e Building, come autrice di articoli e approfondimenti tecnici.
