FieldEcho® – IO-Link 領先一步

GO BEYOND. Discovery #6 

是否存在能夠自動識別機器中的所有 IO-Link 設備的工具？如果讓設備說明 (IODD) 能夠自動下載豈不是兩全其美？ 在整個生命週期中對 IO-Link 設備進行參數設定及監控，不受控制系統和現場匯流排影響，不也符合具有未來前景的機器方案和工業 4.0 的要求嗎？這三個問題有一個共同的答案： SICK 的 Fieldecho 。

FieldEcho 所追求的目標是，讓製造商的 IO-Link 設備的操作盡可能地簡單，同時掃除可能妨礙 IO-Link 設備應用的一切障礙。獨立於系統的軟體工具始終可用並彌補已有的整合漏洞。FieldEcho 獨立整合於機器人機界面中，並且開闢了直接存取所有 IO-Link 設備的流程資料與服務資料的通道。此等正是機器或設備的控制程式通常不需要或者很少用到的參數值、診斷訊息、事件和警報，但是卻能給 MES 或者雲端應用提供關鍵資訊。FieldEcho 在此保障設備資料透明度，支援在設備運行過程中進行調試、監控以及支援有針對性的維護措施。FieldEcho 節省開發時間（額外所需的可程式設計邏輯控制器代碼只有一行），確保可程式設計邏輯控制器迴圈時間不受影響。透過 OPC UA 或者 TCP/IP 進行的控制系統通訊以及透過 REST 與基於 IT 或者雲端的應用進行的資料交換，使得最新的 IO-Link 資料能夠整合到任何工業 4.0 應用中。 

IO-Link ：未來智慧可靠的自動化資料通道 

數位化、工業 4.0、智慧工廠或者工業物聯網 （IIoT） ，此等大趨勢的實現首先需要的是資料。IO-Link 點對點通訊是提供此等資料（通常是測量值、參數設定及設備資訊）的理想通道。IO-Link 的成功原因不止一個：設備獨立於現場匯流排，有助於將成本最小化並且本身不會帶來附加成本。它們將一台機器內的眾多不同 I/O 類型縮減至一個 IO-Link 主機，以數位的方式傳輸資料並提供額外的診斷資訊。其可以透過標準感測器線纜連接並進行雙向通訊，即可以在執行時間進行參數設定及讀取。所有此等開闢了多樣化的新型應用功能，此等功能可以是單件批次的生產、操作元件的鎖定，也可以是提供預處理的資料。智慧感測器甚至能夠獨立執行 Smart Task （智慧任務），例如計數或測量長度，並透過 IO-Link 提供此等資訊。IO-Link 備受青睞：愈來愈多的現場設備，尤其是沒有乙太網空間的設備搭載了這種介面。因此，目前一條機器生產線中有數百個 IO-Link 設備的情況並不少見。

讓 IO-Link 的優勢更易接觸和用

以彌補現有整合漏洞、讓 IO-Link 設備的使用盡可能簡單和節省資源，同時透過常用的 IT 方法為工業 4.0 應用提供 IO-Link 資料為目標，SICK 開發了 FieldEcho 軟體工具。它提供所有 IO-Link 設備資料隨時、全方位的存取途徑，以透過瀏覽器或 HMI（人機界面）調出、觀察或修改此等資料。已連接的和 FieldEcho 辨識的 IO-Link 設備的 IODD 自動下載，並傳輸至配置好的 IO-Link 主機埠。這有效節省了人工下載的成本。通訊不受系統制約，可透過不同的可程式設計邏輯控制器、現場匯流排和 IO-Link 主機實現。相關開發成本最小化：機器製造商的軟體發展人員只需寫一行可程式設計邏輯控制器代碼，用來調出 FieldEcho 附帶的一般功能塊，向 IO-Link 設備發送讀寫請求。目前支援 Beckhoff、三菱、羅克韋爾自動化和西門子的控制器。在資料的讀寫存取中，FieldEcho 透過 OPC UA 或 TCP/IP（兩者都是工業通訊領域的成熟標準，具有相應的未來可靠性）與機器通訊。REST API 也參與其中，可透過其發送和接收 JSON 格式的資料。因此，IO-Link 設備資料就可傳輸到 ERP 和 MES 系統以及基於雲端的服務，以利用工業 4.0 範疇的資料，例如用於進行資料分析、預見性維護或者存貨盤點。 

圖形化、基於網路、易用：操作介面

FieldEcho 提供基於網路的圖形操作介面，其設計具有現代感、清晰明瞭且富有吸引力。該介面既可以用流覽器打開，也可以整合到機器或者設備的人機界面中。它在系統和 IO-Link 主機概覽中顯示所有已配置的 IO-Link 主機，和相應埠上連接的且已自動識別的 IO-Link 感測器和激勵元件。它可以直觀的方式顯示所有 IO-Link 設備的狀態。除此之外，還設有可在軟體中打開的設備頁面，讓使用者能夠透過縮放方式查看設備資料。該視圖顯示裝置標識和資訊，例如序號、軟體版本以及設備名稱和影像。輸入和輸出的過程資料一目了然。透過這個圖形操作介面還可以完整設定所有 IO-Link 設備的參數。FieldEcho 以這種方式創造了無限的透明度，對運營商而言，整個 IO-Link 系統一覽無餘地展現在螢幕上。它不僅節省了機器製造商或系統整合商的時間，也減輕了可程式設計邏輯控制器的負擔，確保機器或設備保持既往的效能表現。

自主、動態、可通訊：FieldEcho 控制板

FieldEcho 可透過 REST API 將 IO-Link 資料整合到 ERP 和 MES 系統以及專有系統或基於雲端的服務中。在使用該 REST API 的情況下，FieldEcho 控制板能夠讓人對 IO-Link 設備的狀態一覽無餘。此外，在出現異常的情況下，它還能自動發出警告或者報警。它自動與 FieldEcho 連接，透過 REST API 自主取得整個 IO-Link 系統的相關資訊，根據接收到的資料動態地獨立構建介面，使用者無需進行配置操作。為了能夠管理眾多 IO-Link 設備的大量資料，該控制板整合了一個資料庫。每個應用程式都可以存取該資料庫（透過 REST API 進行檢索之外的另一個選擇），從而減輕現場匯流排和 IO-Link 的通訊負擔。該控制板允許從雲端選擇個別的過程資料和設備參數進行觀察（在沒有 FieldEcho 和該控制板的情況下，這需要在可程式設計邏輯控制器中投入高成本進行程式設計），以及設置極限值和警報。這項功能可以用來做什麼，一個例子是，對光學感測器進行運行品質診斷 （Quality-of-Run-Diagnose） ，測定其在出現污染時的檢測可靠性。通常來說，設備內部都為此確定了一個開關定限，達到定限時，感測器將自動生成相應的訊號。現在，在控制板中，無論感測器中的定限如何，都可以定義和監控污染極限值，在預見性維護應用中使用該值。警告和報警均進行視覺化處理，同樣也能以語音訊息的形式輸出。此外，控制板還可以發送相應的電子郵件，例如發送給設備的運行負責人或者機器的維護人員。

IO-Link 整合，前所未有的簡單

FieldEcho 是獨立於製造商的整合工具，它讓 IO-Link 資料變得透明可存取。它可在設備的整個生命週期內，實現獨立於系統的存取，用以對設備的所有 IO-Link 設備進行參數設定和監控。自動識別已連接的 IO-Link 設備和自動調出其 IODD 可將工程和調試過程的時間消耗和故障源最小化。FieldEcho 和自動化系統透過 OPC UA 或者透過 TPC/IP 進行資料交換。REST API 用作 MES、ERP 或者雲端應用的通訊通道。FieldEcho 目前仍在彌補已有的 IO-Link 整合漏洞 ，並進一步推動 IO-Link 技術在自動化技術行業中的推廣。