IO-Link ermöglicht die digitale Kommunikation mit Sensoren und auch Aktoren. Mithilfe eines Starterkits kann sich der potenzielle Nutzer jetzt direkt am Schreibtisch von den Vorteilen des Kommunikationsstandards überzeugen.

Sensoren sind heutzutage häufig noch über einfache analoge Signale an die Steuerung angeschlossen – obwohl es mit IO-Link eine gute und kostengünstige Lösung zur digitalen Kommunikation mit den Sensoren gibt. IFM Electronic stattet beispielsweise alle neuen Sensoren standardmäßig mit einer IO-Link-Schnittstelle aus. Mit dem Starterkit IO-Link-Master bietet das Unternehmen jetzt eine einfache Möglichkeit, um erste Erfahrungen mit der digitalen Kommunikation zu sammeln.
Wichtigste Grundvoraussetzung bei allen Industrie-4.0-Konzepten ist eine nahtlose Kommunikation. Daten müssen beispielsweise von den Sensoren einer Maschine in der Produktion bis ins ERP des Unternehmens und gegebenenfalls bis in die Cloud gelangen.

Ausgangspunkt Sensorebene

In Betrieben der fertigenden Industrie werden die meisten Daten auf der Sensorebene der Maschinen und Anlagen erzeugt. Sensoren erfassen physikalische Werte, wie Druck, Temperatur, Abstand, Füllstand usw. und sie erzeugen heute deutlich mehr Daten als von der übergeordneten SPS zur Steuerung der Maschine benötigt werden. Abstandssensoren, die häufig nur ein binäres Signal ausgeben, können etwa auch den Abstand messen; Drucksensoren erfassen sozusagen nebenbei auch die Temperatur. Um solche Daten nutzen zu können, ist eine digitale Schnittstelle auf Sensorebene Pflicht. IFM Electronic stattet deswegen alle neuen Sensoren mit IO-Link-Schnittstellen aus.
Schon bei der Kommunikation zwischen Sensor und Steuerung bietet die digitale Kommunikation zahlreiche Vorteile. So können Messwerte im Vergleich zur analogen Übertragung durch Störungen auf der Messleitung nicht verfälscht werden. Eine spezielle Abschirmung der Messleitung, um Störungen zu verhindern, wird dadurch unnötig. Da IO-Link mehr als eine Kommunikation in eine Richtung – vom Sensor zur Steuerung – zulässt, ergeben sich weitere Vorteile: Konfigurationen oder Parametrierungen lassen sich einfach vom IO-Link-Master auf den einzelnen Sensor übertragen. Muss ein Sensor einmal ausgetauscht werden, kann das umständliche Parametrieren direkt am Sensor entfallen. Die gespeicherte Parametrierung des alten Sensors wird einfach auf den neuen übertragen. Die Produktion kann nach einer kurzen Unterbrechung weiterlaufen. Vor allem bei Anwendungen, in denen der Einbauort des Sensors nur umständlich zu erreichen ist, bietet diese Vorgehensweise Erleichterung. Auch Diagnosedaten der Sensoren lassen sich über IO-Link übertragen. Sollte ein Sensor eine Störung aufweisen, ist er so schnell zu identifizieren. Ein Drahtbruch oder ein Kurzschluss werden sofort erkannt und an den IO-Link-Master gemeldet. Der Aufwand für Wartung und Reparatur kann dadurch in vielen Fällen verringert werden.

Digitale Kommunikation testen

Eine Umstellung der Sensorkommunikation auf eine digitale Kommunikation ist für viele Anwender eine Herausforderung. Doch um die Vorteile von IO-Link zu testen, müssen nicht gleich alle Sensoren mit IO-Link-Kommunikation ausgestattet werden. Denn IFM Electronic bietet mit dem Starterkit IO-Link-Master eine Möglichkeit an, die Funktionalitäten der digitalen Kommunikation direkt auf dem Schreibtisch zu testen. Das Starterkit besteht aus einem IO-Link-Master-Modul mit vier Kanälen und Profinet-Schnittstelle, einem optischen Abstandssensor mit IO-Link-Schnittstelle, einem LR Device in Form eines USB-Sticks inklusive der IO-Link-Parametrier-Software sowie einem Steckernetzteil und allen benötigten Kabeln. Mit diesem Starterkit können die Vorteile von IO-Link-Sensoren praktisch auf dem Schreibtisch ausprobiert werden.
Aus dem optischen Abstandssensor, der in vielen Anwendungen so konfiguriert ist, dass er nur ein einfaches binäres Ein/Aus-Signal liefert, wird durch die IO-Link-Anbindung ein intelligenter Sensor, der den Abstand zum Objekt misst. Mit der intuitiv zu bedienenden IO-Link-Parametrier-Software lassen sich die Einstellungen des Sensors und des IO-Link-Masters mit wenigen Mausklicks komfortabel erledigen. Gleichzeitig lassen sich so auch die aktuelle Messwerte des Sensors visualisieren. Der IO-Link-Master dient als Gateway zu einem auf Profinet basierenden Steuerungssystem. Auch diese Anbindung – zum Beispiel an eine Siemens-Steuerung – lässt sich mit dem Starterkit einfach ausprobieren.

Schritt für Schritt zu Industrie 4.0

Mit der IO-Link-Verbindung zwischen Sensoren und IO-Link-Master ist der erste Schritt zur durchgängigen Kommunikation getan. Um eine Kommunikation bis hin zu ERP-Systemen oder in die Cloud zu ermöglichen, bietet IFM ebenfalls die passenden Lösungen an. Auf dem sogenannten Y-Weg können Sensordaten an der Automatisierungsarchitektur vorbei direkt dem ERP-System zugänglich gemacht werden. Dazu dienen die Produkte aus dem Software-Framework Linerecorder. Mit diesen lassen sich IO-Link-Geräte verschiedener Hersteller konfigurieren oder parametrieren, Prozesswerte können einfach visualisiert werden und Daten werden unabhängig von der Steuerung der Maschine etwa für Cloud-Anwendungen zur Verfügung gestellt. Im Starterkit IO-Link lassen sich mit dem LR Device solche Möglichkeiten ebenfalls ausprobieren. Der Anwender kann so auf einfache Weise die ersten Schritte von der IO-Link-Kommunikation bis hin zu Industrie-4.0-Anwendungen machen.