IO-Link: Weltweit offener Kommunikationsstandard

Höhere Performance bei geringerem Aufwand

Mit IO-Link-Sensoren von ifm eröffnen sich dem Anwender völlig neue Optionen. Von der einfachen und schnellen Inbetriebnahme, über zusätzlich zur Verfügung stehende Informationen zur Maschinenüberwachung, bis hin zur Transparenz von der Maschine ins ERP: IO-Link bietet in jeder Hinsicht einen überzeugenden Zuwachs an Effizienz und Kosteneinsparung. Überzeugen Sie sich selbst!

Dies sind Erfahrungswerte unserer Kunden, die zuvor eine standardmäßige Parallelverdrahtung von Analogsensoren im Einsatz hatten und kamen vor allem durch deutlich reduzierte Installationszeiten, weniger benötigte Komponenten und eine einfachere Einbringung in die Steuerung zu Stande.

Führende Hersteller von Sensorik, Aktuatorik und Steuerungstechnik haben IO-Link gemeinsam entwickelt. Damit wurde eine genormte und feldbusunabhängige Schnittstelle für die Automatisierung geschaffen, die dem Anwender eine Punkt-zu-Punkt Verbindung ohne Adressieraufwand bietet.

Einfache Inbetriebnahme, schneller Sensortausch

IO-Link-Devices werden einfach z. B. über eine M12-Steckverbindung angeschlossen. Fehlfunktionen aufgrund falscher Verdrahtungen sind damit ausgeschlossen. Da zur Datenübertragung Standard-Industrieleitungen verwendet werden können, reduziert sich die Varianz der benötigten Kabel. Außerdem muss nur ein Kabel zurück zur SPS führen und der Einsatz vieler IO-Link-Master kann dank IP69K direkt im Feld erfolgen.

Kommt ein IO-Link-Master zum Einsatz, speichert dieser sämtliche Parameter der angeschlossenen Sensoren. Wird anschließend ein Sensor gegen ein identisches Exemplar ausgetauscht, werden die gespeicherten Parameter automatisch auf den neuen Sensor geschrieben. Eine erneute Parametrierung entfällt somit.

Möglich macht den komfortablen Sensortausch per Plug & Play die eindeutige Geräteidentifikation durch Vendor- und Device ID: Mit IO-Link können die Geräte überprüft werden. So wird vermieden, dass das Device gegen ein ungeeignetes Ersatzgerät ausgetauscht wird.

Exakte Messwerte, störsicher übertragen

Die Messwerte herkömmlicher Sensoren werden bis zur endgültigen Auswertung in der SPS mehrfach in digitale und analoge Daten gewandelt. Dies führt zum Verlust des exakten Messwertes. Die IO-Link-Datenübertragung basiert auf einem 24 V Signal und erfolgt rein digital und damit wandlungs- und verlustfrei.

Zudem ist die Signalübertragung besonders unempfindlich gegen äußere Beeinflussung. Geschirmte Leitungen und damit verbundene Erdungen sind überflüssig, die Datenübertragung lässt sich über Standard-Industrieleitungen realisieren. Auch kostspielige analoge Eingangskarten werden bei Verwendung der neuen Technologie nicht mehr benötigt.

Hygienische Drucksensoren von ifm erfassen kontinuierlich den Füllstand in den Drucktanks. Wandlungsverluste und EMV-Störeinflüsse bei der Analogsignal-Übertragung des Füllstands verursachten bisher Ungenauigkeiten. Dank durchgehend digitaler Messwertübertragung mittels IO-Link wird nun der exakte Messwert an die Steuerung übertragen.

Steuerungs- und Feldbusunabhängig

Über IO-Link-Master können IO-Link-Devices in nahezu jede Infrastruktur von Feldbus- und Steuerungssystemen eingebunden werden. Sie bieten z. B. Schnittstellen zu PROFINET, EtherNet/IP oder AS-i. Dabei vereinfachen Funktionsblöcke der SPS die Programmierung. Zudem wurde IO-Link als offener Standard gemeinsam von vielen Herstellern aus der Automatisierungsbranche entwickelt und wird stetig weiterentwickelt. Auch Aktuatoren wie z. B. Ventilinseln lassen sich an IO-Link-Master anschließen. Dies führt zu flexibleren und reduzierteren Infrastrukturen der Anlagen.

Mehrere Messwerte in einem Gerät

Zur exakten Prozesssteuerung von etwa Kühlkreisläufen werden häufig mehrere Prozesswerte erfasst. Eine konventionelle Messstelle enthält deshalb mehrere Sensoren z. B. zur Erfassung der Durchflussmenge, der Gesamtmenge und der Temperatur. IO-Link-Sensoren können mehr als nur einen Prozesswert ermitteln und auch digital übertragen. So ist z. B. ein Durchflusssensor mit IO-Link in der Lage alle drei Werte in einem Gerät präzise zu erfassen und auf digitalem Weg über eine 3-adrige Standardleitung zu übermitteln. So reduzieren sich die Kosten für Projektierung, Installation sowie für die Lagerung von Ersatzsensoren deutlich.

Fernzugriff auf die Sensorparameter

Alle Parameter von IO-Link-Devices lassen sich über eine Parametriersoftware, wie etwa LR DEVICE verändern. Dadurch können Anpassung schnell vorgenommen und Stillstandzeiten minimiert werden. Sowohl über die Bedientasten am Sensor als auch per Fernzugriff über die Software, lässt sich ein IO-Link-Sensor verriegeln. Diese Sperre lässt sich am Sensor ohne die Software nicht mehr deaktivieren, wodurch eine bewusste oder unbewusste Veränderung der Parameter nicht mehr möglich ist. Mit der Software LR DEVICE lassen sich Geräteeinstellungen abspeichern und Einstellprotokolle erzeugen.

Condition Monitoring / Diagnose

Bei IO-Link findet eine zeitgleiche Übertragung von Prozess- und Servicedaten statt. Über azyklisch abrufbare Diagnosedaten, etwa Minimal- oder Maximalwerte, oder Fehler wie Drahtbrüche oder Kurzschlüsse, wird eine zustandsorientierte Wartung und somit eine höhere Anlagenverfügbarkeit ermöglicht. Ein Abruf der Diagnosedaten ist auch während des laufenden Betriebs möglich.

Magnetisch-induktive Inline-Durchflusssensoren der Baureihe SM messen exakt die Durchflussmenge in einem Kühlkreislauf. Tritt ein Fehler auf, werden die Diagnosedaten vom Master an die Steuerung übermittelt. Es findet eine eindeutige Identifikation des ausgefallenen Sensors statt.

Medien-, Schaum- und Verschmutzungserkennung

Mit IO-Link sehen, was der Sensor misst. Viele smarte Sensoren, können als rein binäre Sensoren eingesetzt werden, etwa um bei Füllstandgrenzen ein Schaltsignal auszugeben. Über die integrierte IO-Link-Schnittstelle übertragen die Sensoren auch den aktuellen Prozesswert. Dadurch kann z. B. in der Steuerung zwischen dem Produkt und der Reinigungsflüssigkeit unterschieden werden. Ebenfalls möglich ist die Erkennung von Schaum oder Restverschmutzung nach Reinigungsprozessen, um die Anlage und das Produkt zu schützen.