Study and integration of smart devices adopting the novel IO-Link communication protocol in automation systems with different network architectures

Nel panorama attuale in cui l'automazione industriale presenta una forte tendenza verso l’Industria 4.0, il protocollo di comunicazione IO-Link potrebbe risultare un'interessante novità per semplificare la comunicazione tra il livello di controllo e il campo, permettendo maggiore flessibilità delle linee produttive, grazie a maggiore libertà di configurazione dei dispositivi di campo. Il lavoro presentato in questa tesi parte da un’analisi teorica sulle modalità di funzionamento e le potenzialità di IO-Link, con un breve accenno su IO-Link Wireless e IO-Link Safety. Quindi si sviluppa in una sezione centrale ove è stata studiata la possibilità di integrare IO-Link con le maggiori architetture commerciali (B&R, Siemens, Rockwell) e con l’architettura proprietaria IMA. In questa fase è stata analizzata, per ogni architettura, la semplicità con cui si riesce a creare la configurazione hardware, a leggere le process data prodotte da un IO-Link Device e i mezzi forniti per accedere i parametri di configurazione del dispositivo. Sempre in questa fase sono state effettuate alcune prove sulle prestazioni di IO-Link e sulla gestione della concorrenza, utilizzando l’architettura B&R. Per permettere una lettura chiara dei process data, è stata anche realizzata una libreria che scompone i process data grezzi provenienti da alcuni IO-Link Device utilizzati durante i test. Tra questi dispositivi è stato identificato un encoder come uno dei più interessanti per applicazioni future, realizzando un apposito function block per architettura B&R che ne gestisca le funzionalità, insieme alla possibilità di salvare/caricare i suoi parametri di configurazione in/da un file XML salvato nella Compact Flash del controllore. Alla fine è riportato un riepilogo del lavoro svolto, con accenno ad alcuni possibili sviluppi futuri. Nelle conclusioni sono incluse anche alcune note teoriche sulla gestione dei guasti di IO-Link Master e IO-Link Device relative a ognuna delle architetture analizzate.