IO-Link, lo standard aperto per sensori e attuatori, si configura quale tecnologia in grado di soddisfare le necessità dell’Industry 4.0, nella quale sempre più piccole e medie imprese stanno investendo con ottimi risultati. Oltre a semplificare la comunicazione dal livello di campo a quelli superiori, infatti, con IO-Link è possibile incrementare lo scambio di molteplici dati e informazioni, 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, azionamenti elettrici e sistemi per l’automazione – accompagna con successo le trasformazioni del tessuto industriale italiano. In tal senso l’azienda di Provaglio d’Iseo (BS) è stata la prima ad introdurre sul mercato trasduttori di pressione di Melt per alte temperature, con uscita digitale IO-Link. Più recentemente, l’Azienda ha potenziato anche la gamma di trasduttori di posizione magnetostrittivi senza contatto Hyperwave, con il lancio della serie WPL (HyperWave Profile IO-Link).
In dettaglio, la gamma completa di trasduttori di pressione di Melt, certificata PLd e SIL2, è progettata per la rilevazione precisa della pressione del fluido in ambienti con presenza di elevate temperature (fino a 538 °C), come gli impianti di estrusione, a favore di un’elevata qualità del prodotto in termini di costanza, ripetibilità e della massima sicurezza uomo-macchina. In virtù di una connettività potenziata, i sensori sono in grado di acquisire dati aggiuntivi, quali la temperatura del materiale estruso e di registrare i picchi massimi di pressione e temperatura, nonché le ore di funzionamento, con pressione di esercizio maggiore di 2 bar. Parametri estremamente rilevanti per lo sviluppo di algoritmi di manutenzione predittiva, permettendo di ridurre i tempi di fermo macchina non preventivati.
La famiglia si declina in quattro gamme: ILI, ILK, ILW e ILM. Gli innovativi sensori “IMPACT“, della serie ILI, sono ideali per l’utilizzo nei processi acidi o abrasivi grazie all’assenza di fluido di trasmissione, della resistenza a temperature di lavoro fino a 350 °C e dello spessore della membrana a contatto con il fluido, superiore di 15 volte rispetto alle versioni tradizionali. La serie ILK è caratterizzata da una miscela di Sodio + Potassio (NaK), quale fluido di trasmissione della pressione all’elettronica di trasduzione del segnale remota, che permette al sensore di rilevare la pressione anche a temperature di 538 °C. Questo rende la soluzione idonea per applicazioni nei comparti della trasformazione della plastica e dell’estrusione di metalli, nonché per settori high demanding, come gli impianti a concentrazione solare CSP, il cui progetto è stato fortemente voluto dal premio Nobel Rubbia. La serie ILW, grazie all’uso di un olio certificato FDA, può essere utilizzata nei processi di estrusione in ambito alimentare. Infine, la serie ILM con riempimento a mercurio, viene impiegata nei casi consentiti dalla Direttiva Europea 2011/65/UE – RoHS II.
Tra gli smart sensor di Gefran spicca anche la serie WPL, dotata di interfaccia IO-Link 1.1, che assicura un’integrazione e una comunicazione ottimizzata con le nuove architetture 4.0 tipicamente utilizzate negli impianti di medie-grandi dimensioni, destinati ad un’ampia varietà di applicazioni, tra cui plastica, alluminio, metallo, legno, ceramica, vetro e automotive.
I trasduttori magnetostrittivi WPL, certificati cULus, sono gli unici sul mercato in grado di fornire, contemporaneamente, dati ciclici relativi a posizione e velocità di spostamento del cursore, disponibili anche in versione con 2 uscite SSC (Switching Signal Channel), utili per l’impostazione di soglie di controllo o di allarme. Degne di nota anche le informazioni acicliche acquisite dai sensori, dati validi sia ai costruttori di macchine per valutarne lo stato di utilizzo e i potenziali guasti, così da migliorare la progettazione delle serie successive, sia agli utilizzatori finali, per mantenere l’impianto in perfette condizioni e per discriminare le cause di errore, in caso di riparazione. Nello specifico, il sensore memorizza il numero di Km realizzati e il time in movement, a favore di una manutenzione periodica programmabile (ad es. ingrassaggio, cambio delle guarnizioni, pulizia). Consente, inoltre, di registrare velocità e accelerazione massime, con l’obiettivo di ricostruire le potenziali cause della produzione di lotti anomali, nonché la temperatura più alta raggiunta dalla macchina, al fine di ottimizzarne le impostazioni ed evitare sovratemperature che potrebbero introdurre false o mancate letture del cursore. Completa il set di funzioni la rilevazione di out of range, ovvero dello spostamento del cursore fuori dall’area di lavoro, dovuto a perdite del segnale, anche di pochi mSec, non rilevabili dal PLC.
Infine, 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.
