IO-Link ist bei Sensoren und ­Aktoren eigentlich schon Standard. ­Dennoch sind manche Unternehmen vorsichtig, wenn es um die Implementierung geht. Simon ­Muckenhirn erklärt uns, wo der Mehrwert für den Anwender liegt, wie man Bedenken aus dem Weg räumen kann und wie es mit der Implementierung klappt.

inspect: Vor allem kleinere Unternehmen ­zögern, auf IO-Link umzusteigen. Wo liegen Ihrer Meinung nach die Hürden?

S. Muckenhirn: In unseren Kundengesprächen stellen wir bei kleineren Unternehmen fest, dass die meisten die Thematik kennen und sich durchaus bewusst sind, hier aktiv werden zu müssen. Jedoch fehlen häufig die Ressourcen, um sich intensiv mit IO-Link auseinanderzusetzen. Aufgrund der fehlenden Kapazitäten besteht leider auch nicht die Möglichkeit, die Sichtweise auf das Bestehende in einem größeren Rahmen zu hinterfragen, weshalb tendenziell häufig in alten Schemata gedacht wird.
Im betrieblichen Alltag wird schluss­endlich ein rein binär schaltender Sensor am physikalischen Schaltausgang durch einen digitalen Schaltausgang ersetzt. In der Konsequenz stoßen wir folglich auf Vorbehalte, dass IO-Link teurer sei. Aus der bestehenden Sichtweise ist der Einwand berechtigt, da mit IO-Link-Master und zusätzlichen Ethernet-Kabeln weitere Komponenten hinzukommen und somit die Gesamtkosten des Systems steigen, ohne einen substanziellen Mehrwert zu bieten.

inspect: Und wie lassen sich diese Hürden beseitigen?

S. Muckenhirn: Natürlich unterstützen wir unsere Kunden, um Ansätze für die IO-Link-Integration zu finden. In der Regel ist es hilfreich, für seine eigenen Produkte die Mehrwerte im Zusammenspiel mit IO-Link herauszuarbeiten und diese schrittweise zu implementieren.

inspect: Wo sehen Sie den größten Nutzen für den Anwender?

S. Muckenhirn: Generell sehen wir verschiedene Stufen der IO-Link-Implementierung, die jede für sich einen Mehrwert bietet. Um in das Thema einzusteigen bieten sich USB-IO-Link-Master an. Mit diesen lassen sich Sensoren schnell und unkompliziert am PC parametrieren, zum Beispiel die Schaltpunkte eines Schaltfensters oder die Mittelungszeit eines Abstandssensors. Der Anwender kann sich ohne hohe Investitionen in Hardware oder PLC-Programmierung dem Thema annähern und die Zusatzfunktionen der jeweiligen Sensoren nutzen. Ein Betrieb ist anschließend wie gewohnt mittels des physikalischen Schaltausgangs möglich, jedoch wurde der Sensor ideal an die jeweilige Applikation angepasst.
In der nächsten Stufe rufen Kunden bislang analog übertragene Messwerte via IO-Link ab, zum Beispiel Abstandswerte, und verarbeiten diese in ihrer Steuerung. Bei einer rein digitalen Übertragung entfallen alle Unzulänglichkeiten, die bei der konventionellen analogen Messwertübertragung entstehen, wie zum Beispiel Messwertrauschen durch Störungen. Zudem können wir via IO-Link problemlos neue sensorische Informationen zur Verfügung stellen, zum Beispiel Farbwerte, die der Kunde selbst verarbeiten kann.
In der dritten Ausbaustufe arbeiten Kunden mit den IO-Link-Parametern auf der Steuerung. So lassen sich zum Beispiel Sensoren schnell, und ohne eine Taste am Sensor drücken zu müssen, neu einlernen. Zudem besteht die Möglichkeit, Einstellungen einzulernender Parameter in einer Datenbank zu hinterlegen, um diese für die jeweilige Produktionscharge bei Bedarf abzurufen und auf den Sensor zu spielen. Die Vorteile liegen in diesem Szenario auf der Hand: geringe Umrüstzeiten und somit eine hohe Flexibilität der Fertigung. In dieser Stufe nähern sich die Kunden zudem auch der Thematik Predictive Maintenance an und arbeiten mit den Diagnosemöglichkeiten, die IO-Link-Sensoren zur Verfügung stellen.
Weitere bereits viel zitierte Vorteile liegen natürlich noch in der Standardisierung der Kabel, beispielsweise im Wegfall geschirmter Kabel oder in der Möglichkeit, Sensoren per Plug& Play gegeneinander auszutauschen.

inspect: Welche Möglichkeiten der Diagnose respektive Überwachung bietet IO-Link dem Anwender?

S. Muckenhirn: Das Thema Maschinenüberwachung hat einen sehr hohen Stellenwert, da sich hierdurch die Maschinenverfügbarkeit deutlich steigern lässt. IO-Link bietet hier die Möglichkeit, umfassende Zustandsinformationen abzurufen oder angezeigt zu bekommen. Es lassen sich Events auf Temperaturgrenzen auswerten, bzw. Status­informationen wie Betriebsstunden oder Schaltzyklen ermitteln. Bei Sensopart bieten wir zudem bei allen Abstands- und HGA-Sensoren die Möglichkeit, die sogenannte Signalqualität auszuwerten. Damit kann der Kunde umgehend bewerten, wie valide das Ergebnis ist, bzw. kann Änderungen im Zeitverlauf beobachten, zum Beispiel zur Erkennung von Verschmutzungen.
Eine essenzielle Frage ist jedoch: Kann das nicht alles bereits mit einer seriellen Schnittstelle realisiert werden? Prinzipiell ja, jedoch bietet erst IO-Link die Möglichkeit, eine digitale Schnittstelle auch in einfachere und kostengünstigere Sensoren zu integrieren. Gerade deshalb haben Kunden nun eine große Auswahl an Sensoren unterschiedlicher Funktionsprinzipien und Hersteller zur Auswahl. Aufgrund der hohen Standardisierung bei Kabeln und Kommunikationsprotokoll können Anwender IO-Link zudem innerhalb kürzester Zeit bei sich integrieren, ohne auf nennenswerte proprietäre Eigenschaften Rücksicht nehmen zu müssen, was bei seriellen Protokollen bislang nicht möglich war.

inspect: Wenn es um Standards und Schnittstellen geht, ist sich die Industrie nicht immer einig. Wie schaut es bei IO-Link auf der Feldebene aus?

S. Muckenhirn: Innerhalb des IO-Link-Konsortiums arbeiten etliche Hersteller mit dem Ziel zusammen, dem Kunden eine möglichst hohe Standardisierung zu bieten. So sind neben einer Standardisierung der physikalischen Pin-Belegung auch die wesentlichen Kommunikationsprotokolle vereinheitlicht. Der Anwender hat innerhalb kürzester Zeit die Prozessdaten in seiner Steuerung zur Verfügung. Zudem bietet die Spezifikation mit dem Smart-Sensor-Profil auch Standards für eine vereinheitlichte Parameterstruktur. Alles zusammen erlaubt dem Kunden eine einfache Integration von IO-Link-Sensoren, über alle Hersteller hinweg.

inspect: IO-Link wird als USB-Schnittstelle der Automatisierung bezeichnet. Ist die Techno­logie wirklich so universell?

S. Muckenhirn: Der Vergleich ist berechtigt! Genauso wie ein USB-Stecker am Laptop eingesteckt wird und funktioniert, können IO-Link-Sensoren am IO-Link-Master angeschlossen werden und funktionieren auf Anhieb. Aufgrund der heterogenen Applikationen müssen an der Steuerung noch einige Einstellungen und Verknüpfungen erstellt werden, aber wenn der Sensor einmal eingerichtet ist, kann dieser durch die Funktionen „Datenspeicherung“ wie ein USB-Stecker am IO-Link-Master jederzeit per Plug & Play ausgetauscht werden. Zwischen Master und Sensor werden anschließend die Parameter selbständig ausgetauscht, ohne dass der ­Anwender tätig werden muss.

inspect: Inwieweit hat Sensopart seine Sensoren bereits auf IO-Link umgestellt?

S. Muckenhirn: IO-Link hat bei Sensopart schon lange einen hohen Stellenwert. Bereits vor über zehn Jahren realisierten wir einen Farbsensor mit IO-Link. Der Überzeugung an den Nutzen von IO-Link treu geblieben, haben wir mittlerweile über alle Sensorprinzipien und Baureihen hinweg ein umfassendes Portfolio an IO-Link-Sensoren. Selbstredend werden alle künftigen Standard-Sensoren von Beginn an mit IO-Link verfügbar sein.

inspect: Wo liegen dieses Jahr die Entwicklungs- und Messeschwerpunkte von Sensopart?

S. Muckenhirn: Im Bereich industrieller Standard-Sensoren werden wir dieses Jahr einen Fokus auf Objektdetektion legen. Hier werden wir mit neuen Möglichkeiten überraschen, was sich auch auf den Messen entsprechend darstellen wird. Natürlich alles mit IO-Link!