Erschienen am: 29.03.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN Process Automation 2018

IO-Link Bausteinbibliothek als offizielles PCS 7 Addon

Automatisiertes Engineering

IO-Link ermöglicht die Einbindung von intelligenten Sensoren und Aktoren an Automatisierungssysteme unterhalb der Feldbusebene und hat sich vor allem in der Fertigungsautomatisierung schnell durchgesetzt. Jetzt kommt der Standard auch zunehmend in der Prozessautomatisierung zum Einsatz.


Intelligente Sensoren und Aktoren mit IO-Link bieten durch flexible Parametrierung und umfangreiche Diagnosedaten zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Die hohe Marktdurchdringung in der Fertigungsautomatisierung und die damit einhergehende Modellvielfalt sorgen dafür, dass die Geräte vergleichsweise günstig in der Anschaffung sind. Ein Vorteil von IO-Link gegenüber anderen Sensorbussystemen ist zudem die Übertragung der Daten über ein ungeschirmtes 3-Leiter Kabel, das auch für Sensoren ohne Busanschluss verwendet wird. So können Geräte einer bestehenden Anlage durch IO-Link Sensoren ersetzt werden, ohne die Verkabelung zu ändern. Um den Austausch eines defekten Sensors ohne ein Parametrierungstool zu ermöglichen, kann außerdem die Geräteparametrierung im IO-Link Mastermodul gespeichert werden. Das neue Gerät wird so beim Anlauf automatisch vom IO-Link Master konfiguriert. Die Vielfalt an Parametrier- und Diagnosedaten wird bei IO-Link über azyklische Feldbustelegramme übertragen. So können Parameteränderungen auch zur Laufzeit über die SPS vorgenommen werden. Diese Funktionalität ist z.B. bei sich ändernden Grenzwerten verschmutzter Ventile hilfreich. Die neuen Grenzen können vom Wartungspersonal über das Leitsystem aktualisiert werden. Sogar eine durch das die SPS automatisierte Änderung bestimmter Parameter ist möglich, beispielsweise um eine Anlage für verschiedene Produkte nutzen zu können. Auch die Gerätediagnosen können im laufenden Betrieb azyklisch über das Anwenderprogramm gelesen werden. So kann der Verschmutzungsgrad eines Sensors geprüft und - falls notwendig - automatisch eine Reinigung oder eine Nachjustierung angefordert werden. Mit über 5Mio. installierten Geräten ist IO-Link in der Fertigungsautomatisierung bereits ein etablierter Standard. Um jedoch eine neue Technologie in Prozessleitsystemen zu etablieren, sind vor allem eine nahtlose Integration sowie ein effektives und durchgängiges Engineering unerlässlich. Ohne diese Eigenschaften lassen sich neue Systeme und Geräte in eine komplexe Prozessanlage nur mit hohem Aufwand integrieren.

Bausteinbibliothek für PCS 7

Am Beispiel des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 von Siemens gibt es für I/O Signale ein durchgängiges Hard- und Softwareengineering, das die im Anwenderprogramm verwendeten Signale automatisch der entsprechenden I/O-Baugruppe zuordnet und Diagnose- und Fehlerdaten in den Begleitwert des Signales integriert. Auch Grenzwerte und die dazugehörigen Meldungen können an den mitgelieferten Kanalbausteinen parametriert werden. Somit kann im technologischen Prozessteil des SPS-Programms jederzeit die Qualität eines Signales geprüft und ggf. reagiert werden. Um solch ein durchgängiges Engineering auch für Geräte mit IO-Link anzubieten und die IO-Link Technologie in Prozessumfeld voranzutreiben, hat Codewerk eine Bibliothek für die Einbindung der Geräte als offizielles PCS 7-Addon freigegeben.

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Einsatz bei CSL Behring

Als eine der ersten Referenzen wird diese nun auch vom Pharmaunternehmen CSL Behring für eine große Neuanlage am Produktionsstandort Marburg genutzt. Hier werden u.a. ca. 5.000 Ventilrückmelder von Gemü über IO-Link eingebunden. Das Engineering erfolgt dabei automatisiert über sogenannte CMTs (Control Module Types), aus denen alle Komponenten der Anlage abgeleitet bzw. instanziiert werden. Die Bausteine der IO-Link Bibliothek fließen in diese CMTs ein und können ohne Einschränkungen für das PCS 7 Massen-Engineering genutzt werden. Abhängig von spezifischen Kunden- bzw. Projektanforderungen wird die Bibliothek ständig erweitert. Für das o.g. Projekt wurden beispielsweise ein IO-Link Master von Pepperl+Fuchs integriert und ein gerätespezifischer Baustein mit Visualisierung implementiert. Zukünftige Kunden profitieren von diesen Erweiterungen, da sie direkt in die nächste Version der Bibliothek einfließen.

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