Zunehmend intelligenter werdende Sensoren und Aktoren lassen die Ansprüche an einen durchgängigen Datenaustausch zwischen SPS und entsprechenden Geräten stetig steigen. Aus der Kombination industrieller Netzwerke mit der weltweit standardisierten Übertragungs­technologie IO-Link (IEC 61131-9) resultiert eine immer schnellere, flexiblere, effizientere und wandlungs­fähigere Produktion. 

In der Vergangenheit gab es bereits eine Vielzahl an proprietären Ansätzen für Kommunikationssysteme auf Sensor-Aktor-Ebene – keiner davon konnte sich durchsetzen. IO-Link hat es geschafft und das Potenzial, durch kontinuierliche technologische Weiterentwicklung eine nahtlose Integration für industrielle Kommunikationsprozesse zu etablieren. Mehr als 450 Hersteller sind bereits Mitglieder der IO-Link-Community – Tendenz steigend.

Als Gerätehersteller sowie als aktives Mitglied im IO-Link-Lenkungsausschuss treibt Murrelektronik den Kommunikationsstandard weltweit voran. Mit IO-Link lassen sich die letzten Meter in der Automatisierung erschließen. So ist es möglich, dass sich intelligente Sensorik und Aktorik kommunikativ mit der Maschinensteuerung oder dem IoT-System verbinden. Der Unterschied: Aktorik und Sensorik kommunizieren automatisch mit dem Master, was einen bedeutenden Unterschied zu allen anderen Produkten mit bidirektionaler Kommunikation darstellt. Der Fakt ist extrem relevant für den Anwender, denn obwohl seine Maschine über ERP- und MES-Systeme transparent ist, blieb der Anwender bisher in den letzten Metern – auf denen der Großteil seiner Geräte installiert ist – aus Sicht der Management-, Produktions- und Entscheidungsebene im Dunkeln. Die Einsicht reichte zwar bis zur Steuerung, jedoch ließen sich weder Parameter verändern noch Diagnosen durchführen. Mit IO-Link ist das anders. Daraus entstehen neue Konzepte und Instandhaltungsstrategien wie Predictive Maintenance oder Condition Monitoring: Die bidirektionale Kommunikation zwischen Devices und Master ermöglicht die Festlegung von Wartungsintervallen sowie deren dynamische Anpassung, basierend auf den aktuellen Bedingungen auf Produktionsebene. Dies trägt erheblich zur Steigerung der Anlagenverfügbarkeit und somit zur Produktivitätssteigerung bei, ähnlich wie beim modernen Auto, bei dem Wartungsarbeiten automatisch angezeigt werden, abhängig von Parametern wie Ölqualität, Getriebetemperatur oder Batteriezustand.
 

Entlastung für die SPS

IO-Link bietet gegenüber herkömmlichen IO-Modulen eine Fülle von zusätzlichen Funktionen und Verbesserungen. Mit den IO-Link-Master-Gateways lassen sich Informationen auf IoT-Ebene bringen. Kombiniert mit IO-Link-Modulen gestattet das System dem Anwender eine Übertragung von IO-Link- sowie digitalen und analogen Signalen. Dadurch wird der Weg an der Steuerung vorbei in die IoT-Welt geebnet, was die Maschinensteuerung entlastet. Traditionell übernimmt die SPS die Maschinensteuerung und -regelung; große Datenmengen aufzeichnen kann sie lediglich unter erhöhtem Aufwand. Daher empfiehlt es sich, Prozesswerte und Diagnosedaten direkt aus dem IO-Link-Master-Gateway abzurufen und zeitnah ins IoT-System zu übertragen. Sollte sich herausstellen, dass weitere Daten zur Maschinentransparenz notwendig sind, lassen sich diese über JSON, MQTT oder OPC-UA abrufen – ohne dabei Hand an die Maschinensteuerung anlegen zu müssen.
In einer Zeit, in der eine schnelle, flexible und effiziente Produktion für den Erfolg von Industrie 4.0 entscheidend ist, steht die nahtlose Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud  an erster Stelle. Diese Connectivity allein ist jedoch nicht ausreichend, denn auch das stetig wachsende Datenaufkommen will bewältigt werden. Das erfordert nicht nur Komponenten, die Informationen verfügbar machen, sondern auch eine effiziente Infrastruktur, die den Transport dieser Daten über alle Ebenen der Produktion hinweg gewährleistet. IO-Link präsentiert sich als eine Lösung, die diesen Anforderungen gerecht wird. Dabei liegen die Vorteile klar auf der Hand:

Universell einsatzfähig und einfach integrierbar: IO-Link ermöglicht die Kommunikation von der Steuerung bis zur untersten Automationsebene und lässt sich nahtlos an praktisch alle gängigen Feldbussysteme anschließen.

Intelligentes Datenmanagement: IO-Link ist eine Enabler-Technologie, die den effizienten Austausch von Prozessdaten, Service-Daten und Ereignissen ermöglicht. Parameterdaten sind direkt im IO-Link-Master abgespeichert, somit gehen beim Austausch eines Devices keine Informationen verloren. Das spart Zeit und vermeidet Fehler.

Einfache Installation und Fehlerbehebung: IO-Link vereinfacht die Installation und die Erneuerung von Devices und garantiert eine zuverlässige Datenübertragung. Jedes angeschlossene Device verfügt über eine IODD, die detaillierte Produktinformationen enthalten. Die Informationen sind eindeutig abrufbar und gewähren eine problemlose Fehleranalyse und Prozessüberwachung.
 

„IO-Link-Standards haben die Welt der IO-Module revolutioniert“ 

Die Einführung von IO-Link-Standards hat die Welt der IO-Module in vielerlei Hinsicht revolutioniert. Sie bietet den Anwendern eine beispiellose Flexibilität im Umgang mit Peripheriegeräten. Ganz gleich, ob DI, DO oder IOL – alles kann individuell an jedem IO-Link-Port verarbeitet werden. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist, dass IO-Link die dezentrale IP67-Installation vorantreibt. Während IO-Module zuvor tendenziell im Schaltschrank platziert wurden, kommen sie nun direkt zu den Sensoren ins Feld, um Daten genau dort einzusammeln, wo sie entstehen. Die damit einhergehende Vereinfachung von Installationsprozessen wirkt zum einen dem Fachkräfte­mangel entgegen und reduziert zum anderen den Kabelbaum – das vermeidet unnötige Komplexität und senkt die Kosten. Zudem ermöglichen IO-Link-Module einen schrittweisen Umbau von Maschinen und Anlagen, weil sie sich nahtlos in bestehende Systeme integrieren und betreiben lassen. Anwender müssen also nicht sofort ihre gesamte Anlagen-Architektur ändern, sondern können den Umstieg auf IO-Link sukzessive angehen. Die Tatsache, dass IO-Link-Sensoren auch als Standard-Sensoren verwendet werden können, bedeutet, dass dieser Transformationsprozess ohne Risiko erfolgt und einen fließenden Übergang ermöglicht. Dabei unterstützt Murrelektronik seine Kunden bei der Entwicklung individueller Installationskonzepte, die exakt auf deren Bedürfnisse zugeschnitten sind, und ist darüber hinaus ein verlässlicher Partner bei der Inbetriebnahme.
 

Individuelle IO-Master-Module

Bei der Entwicklung neuer IO-Master-Module arbeitet Murrelektronik eng mit seinen Kunden zusammen. Individuelle Anforderungen werden im direkten Gespräch abgeklärt. Der Anspruch: Innerhalb von 18 Monaten genau das Device liefern, das der Anwender für seine Maschinenanlage benötigt. Der Kundenservice von Murrelektronik ist beispielsweise darauf ausgerichtet, Anfragen innerhalb von 24 Stunden zu beantworten. Ein weiteres wichtiges Kriterium betrifft die Produktverfügbarkeit. Eine Maschine, in der Komponenten fehlen, steht in der Lagerhalle und bringt ein Unternehmen womöglich in eine finanzielle Schieflage. Die Zuverlässigkeit eines Produktlieferanten ist daher essenziell. Murrelektronik sieht sich als strategischer Partner, der auch in herausfordernden Zeiten lieferfähig ist und immer eine alternative Lösung für seine Kunden parat hat.

IO-Link Safety und IO-Link Wireless ergänzen die herkömmliche IO-Link-Übertragungstechnik und werden dazu beitragen, Sicherheit und Effizienz in Produktionsprozessen weiter zu steigern und Anwendungsmöglichkeiten für Industrie-4.0-Konzepte auszubauen. Dabei erweitert IO-Link Safety das Spektrum der sicheren Messdatenerfassung und Entscheidungsfindung in der Sicherheitssteuerung. Mit IO-Link Wireless lassen sich Prozessdaten drahtlos übermitteln und Maschinenbereiche erschließen, die mit herkömmlicher IO-Link-Technologie nicht erreichbar waren.

Autor
Wolfgang Wiedemann, Leiter Applikation & Sales Support Automation bei Murrelektronik und Mitglied im IO-Link-Konsortium