IO-Link

Welche Vorteile bietet der Kommunikationsweg für die Fabrikautomation?

IO-Link ist eine weltweit standardisierte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zur digitalen Signalübertragung. Er ermöglicht die intelligente und durchgängige Kommunikation zwischen Sensoren und der Steuerung. Damit wird IO-Link dem Wunsch der Automatisierungsindustrie gerecht, über die bereits bestehende Kabel-Infrastruktur zusätzliche Messwerte und Diagnosewerte zu erhalten. Diese liefern wertvolle Angaben für die Langzeitüberwachung und zur Prozessoptimierung. So werden Kosten reduziert, die Verfügbarkeiten von Maschinen erhöht und Prozesse effizienter. Anders gesagt: IO-Link vereinfacht die Automation.

Wie funktioniert IO-Link?

IO-Link-Geräte, auch Devices genannt, kommunizieren auf einer Distanz von bis zu 20 Metern über ungeschirmte Standardkabel mit dem IO-Link-Master. Er ist das Bindeglied zwischen Sensor und Steuerung und ist entweder im Schaltschrank oder direkt im Feld installiert. Ein Master besitzt oftmals mehrere IO-Link-Ports, an die jeweils ein Device angeschlossen werden kann.

Mit dem IO-Link-Hub gibt es außerdem eine vergleichsweise günstige mögliche Verbindung zwischen Devices und Master. An einem Hub können mehrere Standardsensoren und -aktoren angeschlossen und dank der IO-Link-Schnittstelle einfach mit dem Master verbunden werden – an nur einem einzigen Port.

Jedes IO-Link-Gerät bietet für die Parametrierung eine passende elektronische Gerätebeschreibung – die IO Device Description, kurz IODD. Sie ist vergleichbar mit einem Druckertreiber, durch den der PC einen Drucker im Netzwerk finden und steuern kann. Die IODD beinhaltet wichtige Informationen wie

Kommunikationseigenschaften
Gerätedaten
Geräteparameter mit Wertebereichen
Prozess- und Diagnosedaten

Beim Anschluss wurde der platzsparende M12-Stecker als Standard festgelegt. Damit ist die einfache und einheitliche Verdrahtung, die auch einen schnellen Gerätetausch ermöglicht, sichergestellt.

Bediensoftware unterstützt Inbetriebnahme

Das IO-Link-System wird in mehreren Schritten konfiguriert. Als erstes wird der IO-Link-Master in das Automatisierungssystem eingebunden und konfiguriert. Dann folgt die Parametrierung der IO-Link-Geräte mithilfe eines IO-Link-Konfigurationstools, dass das System von der Steuerung bis in die Feldebene anschaulich darstellt.
Die IO-Link-Konfigurationstools der Master-Hersteller sind in der Lage, IODDs einzulesen.

Zu den wichtigsten Aufgaben des IO-Link-Konfigurationstools, also der Bediensoftware, gehören:

die Zuordnung der Geräte zu den Ports des IO-Link-Masters
die Adresszuordnung (E/A-Adressen der Prozessdaten) der Ports innerhalb des Adressbereichs des IO-Link-Masters
die Parametrierung der IO-Link-Geräte

Außerdem sind die angeschlossenen Geräte mit dem Konfigurationstool diagnostizierbar. Ein weiterer Vorteil: IO-Link-Sensoren lassen sich direkt von der Steuerung aus im laufenden Betrieb parametrieren. Dadurch werden Stillstände, etwa beim Produktwechsel einer Linie, deutlich reduziert.

Was kann IO-Link noch?

IO-Link ist ein stabiles Kommunikationssystem. Es überträgt die Prozessdaten zyklisch, also beständig. Die Zykluszeit eines Geräts kann im Master individuell festgelegt werden. Neben den aktuellen Messwerten liefern Sensoren über IO-Link bei Bedarf weitere wichtige Daten – etwa zur Betriebsdauer, der Schaltzyklen oder zum Verschleiß. Das kann helfen, ungeplante Maschinenstillstände rechtzeitig zu erkennen oder ganz zu verhindern.

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Die Vorteile von IO-Link auf einen Blick

Die Handhabung von IO-Link ist einfach und unkompliziert möglich. Außerdem bietet dieser Kommunikationsweg beispielsweise für die Fabrikautomation viele Vorteile:

Das durchgängige Verwenden von Standardanschlüssen wie M12 macht den Einsatz herstellerunabhängig.
Zusätzliche Messwerte und eine einfache Diagnose sind möglich und können für Prozessoptimierungen oder eine Langzeitüberwachung genutzt werden.
IO-Link-Sensoren und Aktoren lassen sich nicht nur am Gerät selbst parametrieren und konfigurieren, sondern sind auch per Fernzugriff aus der Distanz möglich.
Ein Gerätetausch ist dank der sogenannten Backup&Restore-Funktion bei VEGA-Geräten problemlos machbar. Die Parameter können im Port des IO-Link-Masters gespeichert und auf das neue IO-Link-Gerät übertragen.

Alle Sensoren und Aktoren, die mit IO-Link ausgestattet sind, können durch die passenden Anschlüsse und Eigenschaften einfach in neue und bestehende Anlagen integriert werden.