项目需求：

Midvaal水务公司是一家为南非提供散装饮用水的水处理服务供应商，服务区域面积达900 km²，工作站配备模拟量传感器和标准基础设施。工厂计划进行数字化改造时他们面临的主要问题是由于接线结构非常复杂，技术员将工作站中的泵连接至PLC需要一周时间，同时很容易出现接线错误，从而导致复杂的返工。Midvaal希望采用创新且简单的解决方案，不仅能够可靠控制高扬程泵站的泵和电机，还能进行远程监测，以便及时安排维护任务。

项目实施：

在改造项目中，5个包含电机和泵的套件配套了控制和监测传感器以及相应的基础设施。每个套件都包含1个电源电压为3.3KV的600KW电机和1个每分钟可将4.3万升水提升至60米高度的泵。此外，还实施了状态监测、污水泵液位控制以及出入口压力监测。

图1：使用PG2454压力传感器在泵的出入口进行压力监测，包括远程监测和使用模拟量显示器进行现场监测。

装配的ifm压力传感器和温度传感器使用标准的M12连接技术连接至AL1122 IO-Link主站。该主站带有EtherNet/IP接口，可同时将数据传输至PLC和IT系统。振动传感器数据同样如此，因为VSE151诊断单元也可通过EtherNet/IP接口直接与PLC和IT系统通信。

由于采用IO-Link技术，布线过程中显著减少了传感器的安装时间。如果像以前一样采用硬接线技术，安装5个泵和电机套件将需要5周时间。而利用主要基于IO-Link的现代化布线结构，最终一周完成了该项目。

图二：在使用IO-Link之前，需使用2个这种带模拟卡的机柜（左）来记录传感器的数值。利用IO-Link技术（右），所需的电缆更少，且所需的空间也更小。

选择IO-Link的原因：

IO- Link技术的优势在于除了对电缆需求更低的智能布线，还可将所有必要的参数数据从控制器传输至传感器。无论是在传感器设置期间还是后续的运行期间（根据特定情形调整传感器），传感器参数数据（例如开关点、开关迟滞、显示颜色）都可从控制器传输至支持IO-Link的传感器。客户获益：在设备调试阶段，可以将先前采用的传感器参数快速、轻松且可靠地传输至传感器。并且，借助基于控制器的参数设置，后续还可使用IO-Link通过远程维护轻松实施过程优化。

除了基于控制器的传感器参数设置外，1.1或更高版本的IO-Link还可确保在设备及IO-Link主站上双重保存传感器参数数据。每个传感器（设备）都自动将其参数集发送至IO-Link主站，并在IO-Link主站映射和备份。一旦传感器被更换，数据就会自动交换到新设备上。然后，参数数据将自动从IO-Link主站传输至IO-Link设备。这使得传感器更换变得更加简单，并能在发生故障时大幅减少停机时间。同时，这也可减少维护维修人员的工作负担。

除了过程数据外，IO-Link传感器还可提供关于设备状态的诊断数据。压力传感器可保存最小压力损失和最大压力峰值，并统计超出或未达到限值的次数。这种额外功能可在状态维护期间为用户提供持，有助于尽可能减少代价高昂的停机时间，并提高过程可靠性。

结论：

ifm的IO-Link传感器为用户开辟了全新可能。从简单快速的设置到额外可用的机器监测数据，再到从机器层级到ERP软件的全面过程透明性：IO-Link是您降本增效迈入工业4.0不可或缺的强力助手。