實施工業(yè)4.0主要是指建立工廠的數(shù)字輪廓，從而方便進行過程優(yōu)化。
基本信息由許多安裝用于機器控制的傳感器提供。 憑借IO-Link技術(shù)，這些傳感器能提供更豐富的數(shù)據(jù)，而不只是開關(guān)信號或模擬值。 Bielefeld的Starrag Technology GmbH是一家生產(chǎn)機床的公司，他們?yōu)闄C床配備了大量的ifm electronic的IO-Link傳感器。
Starrag Technology為國際市場建造便攜式銑床。
Starrag Technology GmbH的FOGS系列便攜式加工中心是一款具備這些功能的機床。 它被用于機械工程以及航空和汽車工業(yè)，用于制造車身外殼部件等。 圖中的機床用于加工航空工業(yè)中的底盤部件（起落架）。
這些精密機床要求傳感器監(jiān)測所有介質(zhì)（例如冷卻液和潤滑劑、液壓、機床溫度控制）。 為了確保在全自動生產(chǎn)過程中機床具有最優(yōu)效率，介質(zhì)溫度、壓力值和體積流量都必須滿足緊密公差。
大量的IO-Link傳感器允許集中進行參數(shù)設(shè)置。
帶數(shù)字接口的傳感器
IO-Link是一種基于24 V信號電平的堅固數(shù)字接口。它除了提供開關(guān)信號外，還支持通過常規(guī)傳感器電纜與控制器進行雙向通信。 傳感器通過IO-Link將數(shù)字測量值和診斷信息發(fā)送給IO-Link主站，例如IO模塊、網(wǎng)關(guān)或配備IO-Link端口的PLC。 傳感器使用標(biāo)準(zhǔn)M12連接器連接。 不再需要屏蔽電纜和相關(guān)的接地。
Starrag Technology GmbH選擇ifm electronic的流體傳感器。 原因： 該傳感器專家擁有最廣泛的采用IO-Link技術(shù)的過程傳感器。
IO-Link傳感器提供用于最優(yōu)機器控制的數(shù)據(jù)。
遠(yuǎn)程傳感器參數(shù)設(shè)置
IO-Link的一大優(yōu)勢是通過IO-Link連接電纜將所有必要的參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給傳感器的能力。 當(dāng)設(shè)置傳感器時或隨后在傳感器運行期間以及根據(jù)特定的情形調(diào)整傳感器時，可以將傳感器參數(shù)數(shù)據(jù)（例如開關(guān)點、開關(guān)滯后、顯示器顏色等）從控制器發(fā)送至兼容IO-Link技術(shù)的傳感器。 客戶獲益： 在機器調(diào)試階段，可以將先前設(shè)置的傳感器參數(shù)快速、簡單、可靠地發(fā)送至傳感器。 必要時（例如小批量時），IO-Link支持在傳感器上為不同的產(chǎn)品儲存不同的參數(shù)組。 并且，憑借基于控制器的參數(shù)設(shè)置，可以利用IO-Link技術(shù)通過遠(yuǎn)程維護輕松實現(xiàn)后續(xù)的過程優(yōu)化。 總之，IO-Link是工業(yè)4.0應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。
用戶可以從控制面板訪問各個傳感器。
雙重數(shù)據(jù)備份
除了基于控制器的傳感器參數(shù)設(shè)置外，1.1或以上版本的IO-Link還能確保在設(shè)備和IO-Link主站上進行雙重傳感器參數(shù)數(shù)據(jù)存儲。 Starrag Technologies的電子建造和調(diào)試部門經(jīng)理Dietmar Wallenstein說道： “IO-Link's的一大優(yōu)勢是后臺進行的傳感器數(shù)據(jù)自動備份。 每個傳感器（設(shè)備）都自動將其參數(shù)組發(fā)送給IO-Link主站。 參數(shù)組將在那里映射并備份。 一旦傳感器被更換，數(shù)據(jù)將自動更換至新設(shè)備。 參數(shù)數(shù)據(jù)將自動從IO-Link主站傳送至IO-Link設(shè)備。 這大大簡化了傳感器更換操作，并可在發(fā)生故障時顯著縮短機器的停機時間。 同時，還有助于減輕維護維修人員的工作負(fù)擔(dān)。”
傳感器參數(shù)設(shè)置錯誤將成為過去時。 更換傳感器僅要求進行機械安裝。 客戶無需任何支持即可自行更換。 維護人員無需接受關(guān)于傳感器參數(shù)設(shè)置方面的培訓(xùn)，因為參數(shù)設(shè)置會自動在后臺進行。 因此，技術(shù)問題可以更快、更高效地得到解決。 這節(jié)省了成本。
節(jié)省成本： 一個傳感器提供兩個測量值（體積流量和溫度）。
測量值的無誤數(shù)字傳輸
到目前為止，模擬傳感器信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字化處理，并在PLC中調(diào)整量程。 這會導(dǎo)致實際測量值不準(zhǔn)確。
然而，IO-Link技術(shù)使得傳感器能向控制器提供數(shù)字測量值。 這排除了傳輸錯誤以及模擬信號轉(zhuǎn)換問題。 數(shù)字傳輸?shù)臏y量值可以直接在控制室顯示。 傳輸?shù)臄?shù)值總是與測量值一致。 本地顯示與PLC基于模擬信號推導(dǎo)出的數(shù)值不再有任何偏差。 此外，IO-Link還使得模擬信號干擾問題（例如由電磁場導(dǎo)致等）也不再存在。
必要時，可以為各機床單獨設(shè)置過程傳感器的參數(shù)。
兩個測量值 – 來自一個傳感器
ifm的現(xiàn)代過程傳感器通常提供多于1個測量值。 Dietmar Wallenstein說道： “通常，一個傳感器處理多于1個物理測量值。 例如，除了體積流量或壓力外，還可通過IO-Link接口讀取介質(zhì)溫度。 而在過去，我們需要兩個傳感器才能做到。” 這節(jié)省了硬件、接線和安裝成本，因為只需要安裝一個傳感器，而不是兩個。
診斷數(shù)據(jù)
除了過程數(shù)據(jù)外，IO-Link傳感器還可提供關(guān)于設(shè)備狀態(tài)的診斷數(shù)據(jù)。 示例： 液位傳感器檢測關(guān)鍵液位點，并發(fā)送相應(yīng)信號至控制器。 光電傳感器用于檢測透鏡是否臟污并自動發(fā)送相應(yīng)信號。 壓力傳感器存儲過程工藝中的最小壓力損失和最大壓力峰值信息，并匯總超出或未達到限值的次數(shù)。 該額外功能可以在執(zhí)行狀態(tài)維護時為用戶提供決策支持。 關(guān)于狀態(tài)的擴展信息能最大限度縮短代價高昂的停機時間，同時提高過程可靠性。
結(jié)論
配備IO-Link技術(shù)的傳感器能提供高附加值。 Dietmar Wallenstein總結(jié)Starrag Technology的獲益：
“每個人都在談?wù)摴I(yè)4.0，Starrag當(dāng)然也注意到了這一大趨勢。 在機械工程設(shè)計方面，我們尤其考慮到了機器的數(shù)字升級。 所以，我們選擇了IO-Link技術(shù)。 借助低成本的堅固接口，傳感器能提供更多過程信息，并在隨后進行高效評估和優(yōu)化。 這是IO-Link的一大優(yōu)勢，同時也是一種有助于實現(xiàn)工業(yè)4.0的傳感器功能。”
