23.07.2014

Einfache und effiziente Installations-/Kommunikationslösungen

IO-Link - ganz einfach easy

Bisher war die Anbindung der Prozess- an die Steuerungsebene mitunter aufwändig, kompliziert und teuer. Die digitale Schnittstelle IO-Link leitet unterhalb der Bussysteme einen radikalen Wandel ein: Die nach IEC 61131-9 international zertifizierte Punkt-zu-Punkt-Verbindung macht den Weg frei für einen einfachen, durchgängigen Daten- und Signalaustausch. Der universelle Kommunikationsstandard nutzt dazu ausschließlich ein simples Drei- oder Fünfdrahtkabel in Verbindung mit genormten Steckverbindern. Das vereinfacht und beschleunigt nicht nur die Installation: IO-Link steht für effiziente Parametrierungs- und Diagnoselösungen. Die vielseitige Schnittstelle vereinfacht Prozesse überall dort, wo Menschen Maschinen entwickeln, herstellen oder mit ihnen arbeiten.

Autor: Dipl.-Ing. Albert Feinäugle, Balluff GmbH.


Bild: PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. Deutschland

IO-Link ist easy, weil sich mit der Integration der innovativen Kommunikationsschnittstelle sämtliche Phasen des Lebenszyklus einer Maschine oder Anlage einfacher, effizienter und damit letztlich produktiver gestalten lassen. Was im Computerumfeld der USB-Standard an Vereinfachung und Standardisierung mit sich gebracht hat, leistet IO-Link unterhalb der Bussysteme, um den letzten Meter zum Prozess - endlich - auf einfache Art und Weise für die Steuerungsebene sicht- und nutzbar zu machen. 'Plug-and-Produce!' lautet dabei das Motto.

IO-Link - einfache, transparente Verhältnisse auf Prozessebene

Bussysteme haben in der Automatisierungstechnik einiges zur Handhabungs- und Installationsvereinfachung beigetragen. Betrachtet man hingegen die Prozessebene, stellt man immer wieder fest, dass Sensoren wie Aktoren nach wie vor über zahlreiche einfache, geschirmte wie ungeschirmte Kabel, Reihenklemmen und diverse I/O-Baugruppen an das Automatisierungssystem angebunden sind. Bei vielen Anlagen überschreitet der Platzbedarf für Verkabelung und Schaltkästen für die Elektroinstallation den Bauraum der Handhabungsmechanik. Man sieht den komplexen Installationslösungen förmlich an, welcher Aufwand an Zeit und Geld dahinter steckt. Immer wieder wurde versucht, diesen seit Langem unbefriedigenden Zustand zu ändern, ohne durchschlagenden Erfolg. Mit IO-Link bietet sich nun ein Ansatz, auch unter Kostengesichtspunkten auf Feldebene für transparente und einfache Verhältnisse zu sorgen. Denn die digitale Punkt-zu-Punkt-Verbindung hat positive Folge- und Nebenwirkungen auf allen Ebenen. Sie vereinfacht, beschleunigt und optimiert Prozesse - von der Entwicklung über die Herstellung bis hin zu Betrieb und Wartung einer Maschine. IO-Link macht das Leben für all jene ein Stück leichter, deren Aufgabe die Entwicklung, der Bau oder Betrieb einer Maschine ist. Wenn statt diverser Kabel, Reihenklemmen und Anschaltgruppen jetzt durchgängig ein standardisiertes Drei- oder Fünfdrahtkabel zum Einsatz kommt, das per Steckverbinder auf der einen Seite auf einen Sensor und auf der gegenüber liegenden Seite auf einen IO-Link Master gesetzt wird, ist die Installation ein Leichtes und beansprucht nur noch einen Bruchteil der zuvor üblichen Zeit. Wer IO-Link bereits in der Planungsphase in sein Automatisierungskonzept integriert, entwirft schlankere, Platz sparendere Maschinen. Wer weiß, dass Kunden Wert auf einfache, klare Verkabelungslösungen legen, wer seine Anlagendokumentation kurz und bündig halten will, kommt an IO-Link nicht vorbei.

IO-Link - Reduktion auf das Wesentliche

Wer seinen Kunden eine leistungsfähige und flexible Anlage schneller als die Konkurrenz zur Verfügung stellen und beim Ramp-Up keine kostbare Zeit verlieren will, muss sich mit IO-Link auseinandersetzen. Die hochgradige Standardisierung der kommunikativen Schnittstelle mit nur wenigen Komponenten gestaltet den gesamten Planungs- und Herstellungsprozess zügig und einfach. Wer nur noch einheitliche Kabel steckt statt klemmt und belegt, wer sich keine Gedanken mehr darüber machen muss, auf welcher Seite der Schirm aufzulegen ist, ist einfach schneller fertig. IO-Link macht die Dinge easy, reduziert auf das Wesentliche und ist unempfindlich gegenüber Störeinflüssen. Einfach ist IO-Link nicht zuletzt deshalb, weil dem bidirektionalen Kommunikationsstandard für die Prozessebene ein simples Prinzip zugrunde liegt: IO-Link fähige Feldgeräte sind mit einem kleinen Chip ausgestattet und verfügen somit über eigene Intelligenz. Sie sind in der Lage, neben den eigentlichen Prozessdaten weitere Erkenntnisse wie Zustands- und Ge-räteinformationen in digitaler Form zur Verfügung zu stellen. Digitale Daten sind vergleichsweise einfach, zuverlässig und störsicher an die Steuerungsebene übertragbar. Weil ein Teil des rechnerischen Prozesses bereits am Ort des Geschehens erledigt wird, entlastet dies die zentrale Rechnereinheit. Was ein Sensor oder Aktor kann, wahrnimmt und in welchem Zustand er sich befindet, erfährt auch die Steuerungsebene - kostengünstig und ohne Einschränkungen. IO-Link macht durchlässig und erlaubt den Signal- und Datentransport in beide Richtungen. Kein Verzicht mehr auf sinnvolle Informationen, selbst vom kleinsten Sensor stehen verwertbare Prozess-, Diagnosedaten und Geräteinformationen zur Verfügung.

IO-Link - effiziente, einfache Diagnose- und Parametrierkonzepte

Weil das Automatisierungssystem dank IO-Link registriert, wie es den Sensoren und Aktoren vor Ort 'geht', sind ganzheitliche und produktive Diagnosekonzepte realisierbar, die vielfältigen Nutzen stiften. Über- oder unterschreitet ein Messwert eine vorab definierte Größe oder kann ein optischer Sensor seine Aufgabe aufgrund starker Verschmutzung nicht mehr zuverlässig erfüllen, teilen die Feldgeräte im IO-Link- System ihren Wartungs- oder gar Austauschbedarf der Steuerungsebene mit, rechtzeitig bevor es zu Qualitätseinbußen oder gar zu einem Ausfall kommt. Mit IO-Link ist ein Gerätetausch meist ohne Herunterfahren der Anlage und ohne Programmiergerät möglich: ganz einfach Stecker lösen, Gerät entfernen, ein neues Gerät installieren, anstecken, fertig! Ist das neue Gerät installiert, fragt es selbständig seine hinterlegten Parameterwerte beim IO-Link Master nach und nimmt, nach nur kurzer Unterbrechung, seine Arbeit wieder auf. Weil jedes Feldgerät direkt ansprechbar ist, lassen sich mit IO-Link effiziente Parametrierungslösungen einfach in die Praxis umsetzen. War ein Format- oder Rezepturwechsel früher mit einer überaus zeitaufwändige Einstellprozedur an jedem Prozessgerät verbunden, gelingt das dank IO-Link heute ganz easy. IO-Link macht einen Großteil der mechanischen Eingriffe vor Ort überflüssig: Änderungen lassen sich in Form zentral hinterlegter Parametrierungsrezepte ganz einfach über Funktionsbausteine von der zentralen Bedienebene aus in die Sensoren laden. Die Maschine ist anschließend fehlerfrei durchprogrammiert, ohne dass dabei ein Gerät 'vergessen' würde. Hersteller können langfristig auf Einstellpins und Displays an ihren Geräten verzichten. Nicht nur für die, die eine Anlage betreiben, sondern auch für jene, die Maschinen warten und erforderlichenfalls reparieren müssen, bietet IO-Link Unterstützung auf einfache Art und Weise. Überraschende Ausfälle, die ein vollständiges Herunterfahren der Anlage nach sich ziehen, können aufgrund der wirkungsvollen selbstüberwachenden Mechanismen reduziert werden. Ob beim Service vor Ort oder via remote: Das Personal gewinnt in jedem Fall einen zuverlässigen Überblick vom Prozess und entscheidet dann, welche Maßnahmen zu ergreifen sind. Dass IO-Link einfach in der Handhabe ist und die Dinge einfach easy macht, spricht sich herum. Die IO-Link-Gemeinschaft wächst seit Jahren kontinuierlich, mehr als 70 Firmen sind Mitglied der IO-Link Community, Tendenz steigend, und bringen permanent neue Geräte auf den Markt. Neu darunter sind beispielsweise IO-Link Master mit Device Net-Anschluss sowie Devices wie IO-Link-Koppler, Signalleuchten, Signalkonverter oder kapazitive Sensoren. IO-Link ist somit auf bestem Wege, sich als der 'USB-Standard' auf Feldebene zu etablieren.

IO-Link: universal, smart, easy! IO-Link

ist eine feldbusunabhängige, herstellerübergreifende und nach IEC61131-9 international zertifizierte Punkt-zu-Punkt Verbindung unterhalb der Bussysteme. Die serielle digitale I/O-Schnittstelle verbindet Sensoren und Aktoren per Dreidrahtkabel und Steckverbinder über einen IO-Link Master mit dem Automatisierungssystem. In der Handhabung so einfach und vielseitig wie der USB-Standard im Computerumfeld. Sonderkabel und Steckkarten entfallen.

Nutzen

IO-Link ermöglicht einfache, transparente und Zeit sparende Installationslösungen. Mit IO-Link entstehen schlanke, flexible und kostengünstige Anlagen, die schneller produktionsbereit beim Kunden stehen.

IO-Link macht den Weg frei: Erstmals ist ein einfacher, ungehinderter und kostengünstiger Signal- und Datenaustausch mit der Prozessebene möglich. Zentrale Parametrierungslösungen und vorausschauende Diagnosekonzepte sind einfach realisierbar. IO-Link spart Zeit, Material und Geld und bietet vielfältige Vorteile für Hersteller wie Betreiber gleichermaßen.

Use IO-Link:

sagen jene, die den neuen Standard vorantreiben. Dahinter verbirgt sich die freundliche Aufforderung, IO-Link zur Steigerung der Produktivität verstärkt in Automatisierungslösungen einzubinden. Weil man mit IO-Link nichts falsch, aber vieles deutlich besser machen kann. Inzwischen sehen mehr als 60 im IO-Link-Konsortium zusammengeschlossene Geräte-, System- und Chiphersteller in der feldbusunabhängigen Schnittstelle eine große Zukunft.

Empfehlungen der Redaktion

Use steht für universal, smart, easy:

  • • Universal drückt aus, dass IO-Link universell einsetzbar ist, mit allen Bussystemen kooperiert und in jede Systemumgebung passt.
  • • Smart steht für durchgängige und intelligente Kommunikationslösungen. Weil IO-Link die Voraussetzungen für den Durchblick bis auf Prozessebene schafft.
  • • Easy macht deutlich, dass IO-Link Prozesse, Vorgehensweisen und damit das Leben einfacher macht. Dies gilt für Installation, Parametrierung und Diagnose und nutzt allen, die mit Herstellung, Betrieb und Wartung einer Anlage zu tun haben.

In den vorigen beiden Ausgaben konnten Sie lesen, warum IO-Link universal und smart ist und für mehr Transparenz und Durchblick auf allen Ebenen sorgt. Lesen Sie im letzten Beitrag, weshalb IO-Link die Dinge einfach, eben ganz easy macht.

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