Pure.IO: completamento della gamma IO-Link

Nelle architetture di automazione moderne, una domanda ritorna sempre nelle fasi di progettazione: quanto è semplice integrare e gestire il livello di campo?

Quando sensori, attuatori e sistemi di controllo iniziano a moltiplicarsi lungo una linea produttiva, anche piccoli dettagli, dal cablaggio alla diagnostica, possono avere un impatto significativo sui tempi di commissioning e sulla manutenibilità dell’impianto.

E allora la vera questione diventa un’altra: l’infrastruttura di campo è progettata per semplificare il lavoro di chi progetta, installa e mantiene l’impianto?

In questo scenario IO-Link si è affermato come uno degli standard più diffusi per la digitalizzazione del livello di campo. Comprendere cos’è IO-Link e come integrarlo correttamente nelle architetture di automazione è oggi un passaggio fondamentale nella progettazione di macchine e impianti industriali.

Ma la reale efficacia di una soluzione IO-Link non dipende solo dal protocollo, bensì da quanto l’architettura complessiva riesce a ridurre complessità di integrazione, cablaggio e diagnostica.

Con pure.IO, ampliamo e completiamo la nostra gamma IO-Link introducendo una piattaforma di nuova generazione progettata per rispondere alle esigenze attuali dell’automazione industriale: sostenibilità, efficienza e semplicità operativa. Il sistema combina un design ecosostenibile con funzionalità semplificate, consentendo di ridurre la complessità di integrazione, ottimizzare le fasi di installazione e rendere più immediata la gestione dell’infrastruttura di campo.

La nuova famiglia comprende master IO-Link industriale multiprotocollo e moduli I/O decentralizzati per automazione, sviluppati per tutte le applicazioni industriali, con particolare attenzione all’intralogistica dove compattezza, flessibilità nell’integrazione nella topologia del sistema e diagnostica avanzata diventano fattori chiave per l’efficienza operativa.

Entriamo nel dettaglio.

Cos’è pure.IO e perché semplifica l’integrazione IO-Link

IO-Link è oggi uno standard consolidato nell’automazione industriale, utilizzato per collegare in modo intelligente sensori e attuatori ai sistemi di controllo.

Comprendere come funziona un sistema IO-Link significa capire come i dispositivi di campo possano scambiare non solo segnali digitali, ma anche parametri operativi e informazioni diagnostiche direttamente con il PLC. 

Per approfondire questi aspetti e acquisire una visione più completa delle architetture IO-Link, è possibile accedere ai contenuti formativi di Murrelektronik Academy.

Il valore di pure.IO risiede nell’evoluzione dell’architettura IO-Link e nel modo in cui questa viene implementata per semplificare progettazione, installazione e gestione dell’infrastruttura di campo.

Uno degli elementi distintivi della piattaforma è l’autoconfigurazione per canale: ogni porta del modulo I/O IO-Link è disponibile sia come ingresso che come uscita. 

Questo elimina la parametrizzazione manuale durante la fase di setup e riduce sensibilmente i tempi di commissioning.

In impianti complessi, questa caratteristica permette di risparmiare ore di configurazione e di ridurre drasticamente il rischio di errori in fase di avviamento.

A semplificare ulteriormente l’installazione contribuisce anche il sistema di connessione uKonn-X, progettato per garantire cablaggi rapidi e privi di errori.

In installazioni dense, dove i connettori sono spesso ravvicinati, ridurre la possibilità di errori durante il cablaggio significa evitare interventi di troubleshooting prima della messa in servizio.

Nuova generazione di master IO-Link con Murrelektronik IO-Link Master

Il cuore della piattaforma è rappresentato dal master IO-Link industriale pure.IO, dotato di 8 porte IO-Link classe A/B.

Per comprendere come funziona un master IO-Link, è utile considerare il suo ruolo all’interno dell’architettura di automazione: il dispositivo rappresenta il punto di connessione tra sensori e attuatori presenti sul campo e il sistema di controllo della macchina.

Il dispositivo è stato progettato con dimensioni più compatte del 20% e fino a 2,5 volte più leggero rispetto ai moduli fieldbus convenzionali.

Questo aspetto non riguarda solo l’ingombro: in applicazioni come robot, sistemi di handling o parti mobili dell’impianto, ridurre massa e volume consente di limitare le inerzie e migliorare le prestazioni dinamiche.

Dal punto di vista della comunicazione industriale, il master pure.IO supporta un’architettura multiprotocollo nativa con:

• PROFINET
  ● EtherNet/IP
  ● EtherCAT

La selezione del protocollo avviene senza modifiche hardware, semplificando la standardizzazione delle architetture macchina.

La connettività si estende anche al mondo IIoT grazie al supporto per REST API, MQTT e WebUI integrata, che consente l’accesso diretto al dispositivo tramite browser per attività di diagnostica e configurazione.

L’alimentazione è disponibile con connettore M12 con codifica L o A, mentre il pulsante di reset hardware integrato permette un ripristino rapido direttamente sul campo.

Moduli I/O IO-Link Murrelektronik: flessibilità e modularità

Uno degli elementi più innovativi della piattaforma pure.IO è l’introduzione del daisy-chain IO-Link, che si aggiunge alla già diffusa concatenazione per alimentazione e fieldbus.

I moduli I/O IO-Link integrano infatti una porta di estensione dedicata, che consente di collegare più moduli lungo la stessa linea IO-Link senza perdere porte sul master.

Questo approccio consente di realizzare architetture di campo estremamente flessibili e decentralizzate basate su moduli I/O decentralizzati per automazione, ideali per linee di produzione distribuite o celle produttive complesse.

In termini pratici, un singolo master può gestire fino a 256 I/O, con una distanza di connessione che può raggiungere 40 metri grazie all’extension port IO-Link (2 × 20 m).

Per linee di produzione estese o celle produttive distribuite, questo significa poter ridisegnare la topologia di campo riducendo il numero di master necessari e semplificando significativamente il cablaggio.

I moduli sono disponibili in configurazione DIO16 con tecnologia PNP/NPN, con o senza porta di estensione, garantendo piena compatibilità con dispositivi IO-Link Class A (+P24).

Diagnostica avanzata e manutenzione predittiva

La diagnostica è uno degli elementi più distintivi della piattaforma pure.IO.

Il sistema integra tre LED per porta e quattro LED posizionati sugli angoli del modulo, garantendo una visibilità completa dello stato operativo da qualsiasi angolazione.

Questo design consente una visibilità a 360° dello stato del dispositivo, particolarmente utile in quadri elettrici o installazioni dove l’accesso frontale non è sempre possibile.

I tre LED per porta permettono di distinguere immediatamente tra:

• stato di alimentazione
  ● stato della comunicazione IO-Link
  ● eventuali cortocircuiti, allarmi o anomalie sul canale

Questa diagnostica granulare consente agli operatori di identificare rapidamente problemi di comunicazione o malfunzionamenti direttamente sul campo, senza dover accedere al software di supervisione.

Si tratta di uno dei principali vantaggi della diagnostica industriale avanzata, perché permette di individuare tempestivamente anomalie nei dispositivi di campo.

Inoltre, la disponibilità di dati di stato dettagliati per ogni porta permette di implementare strategie di manutenzione predittiva in fabbrica, intercettando anomalie prima che evolvano in guasti effettivi.

Il risultato è una riduzione dei fermi macchina non pianificati e un miglioramento dell’efficienza complessiva dell’impianto. In questo contesto diventa fondamentale comprendere cos’è l’OEE e come si calcola, un indicatore chiave per valutare le prestazioni reali di una linea produttiva.

pure.IO e Industry 4.0

La piattaforma pure.IO è progettata per integrarsi nelle moderne soluzioni Industry 4.0 per impianti produttivi.

Grazie alla connettività IIoT integrata, il master IO-Link può essere interrogato direttamente tramite REST API o MQTT, rendendo disponibili i dati di campo a sistemi di livello superiore come SCADA, piattaforme cloud o sistemi MES per industria manifatturiera.

In questo modo diventa più semplice realizzare un’architettura digitale capace di supportare l’integrazione MES e PLC, permettendo ai dati provenienti dal livello di campo di alimentare direttamente i sistemi di monitoraggio e analisi della produzione.

Ogni porta IO-Link diventa così una sorgente strutturata di dati di processo: non solo segnali digitali, ma anche parametri operativi, contatori, valori diagnostici e informazioni di stato dei dispositivi collegati.

Questi dati possono essere utilizzati per attività di data mining industriale, analisi delle prestazioni o sviluppo di modelli predittivi, contribuendo alla digitalizzazione completa del sistema produttivo.

Vantaggi competitivi per costruttori di macchine e system integrator

Per costruttori di macchine e system integrator, pure.IO rappresenta una piattaforma che semplifica la progettazione delle architetture di campo e migliora l’efficienza operativa degli impianti.

Il supporto multiprotocollo consente di utilizzare un’unica piattaforma hardware per clienti che adottano PROFINET, EtherNet/IP o EtherCAT, riducendo la necessità di gestire varianti di prodotto e semplificando la supply chain.

Il daisy-chain integrato per alimentazione, fieldbus e IO-Link permette inoltre di ridurre significativamente il numero di cavi e connessioni necessarie negli impianti decentralizzati, con un impatto diretto sui costi di cablaggio e sui tempi di installazione.

Infine, il design senza resina e la scocca in plastica separabile contribuiscono a migliorare la sostenibilità del prodotto, facilitando il riciclo dei componenti e riducendo l’impatto ambientale lungo il ciclo di vita del dispositivo.