PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG
Effiziente Digitalisierung von Anlagen
JUMO GmbH & Co. KG
Features der IO-Link-Geräte
- Messgrößen: Temperatur, Druck, Leitfähigkeit, Grenzstand, Durchfluss
- Digitale Datenübertragung nach internationalem Standard (IEC 61131-9)
- Flexibler Einsatz durch kompakte Bauform und Vielzahl an Prozessanschlüssen
- Störsichere Übertragung präziser Messwerte
- Feldbusunabhängige Integration in die Steuerungsebene
- 4- und 8-kanalige IO-Link Master erhältlich
- Standardisierte Anschlussleitungen und Stecker
- Verfügbare IO-Link-Profile: Common Profile, Smart Sensor Profile, Firmware Update Profile
Reduzierung der Montage- und Inbetriebnahmezeiten
Durch den Einsatz von IO-Link kann der Aufwand für Montage und Inbetriebnahme deutlich reduziert werden. Möglich wird dies durch die vereinfachte Verkabelung und die Option, die Inbetriebnahme durch Parameterhaltung und -duplizierung zu automatisieren.
Bei der Montage werden fertig konfektionierte Kabel verwendet, wodurch keine Eigenkonfektionierung mehr notwendig ist und Fehlerquellen vermieden werden. Die Inbetriebnahme ist ebenfalls automatisiert möglich, da die Parameter in Sekundenschnelle heruntergeladen werden können und im Gerät verfügbar sind. Durch die Feldbusunabhängigkeit sinkt die Lagervielfalt erheblich und jeder Sensor hat durch die IODD sozusagen immer seinen „Personalausweis" mit dabei.
Steigerung der Anlageneffizienz durch maximale Transparenz bis zur Sensorebene
Zeiten, in denen Anlagen aufgrund eines ausgefallenen Sensors unerwartet stillstehen, gehören mit modernen IO-Link-Systemen der Vergangenheit an. Schließlich helfen die in den Sensoren enthaltenen Funktionen wie Betriebsstundenzähler, Schleppzeiger sowie Fehler -und Kurzschlusserkennung dabei, kritische Sensorzustände rechtzeitig zu erkennen und zu beheben, sodass die Anlageneffizienz deutlich steigt.
Mit IO-Link besteht die Möglichkeit, sowohl zyklische als auch azyklische Daten mit übergeordneten Ebenen auszutauschen. So können zum Beispiel Parameterdaten während des laufenden Betriebs in einen Sensor geladen oder Diagnosedaten ausgelesen werden. Dank einer Übertragungsgeschwindigkeit COM3 mit 230,4 kBaud und Zykluszeiten von teilweise weniger als 1 ms sind Daten schnell ausgetauscht und stehen in Sekunden zur Verfügung.
Zuverlässige Sensoridentifikation durch IO-Link Device ID & IODD
Die Device ID ist eine vom Hersteller zugewiesene eindeutige Kennung für jedes IO-Link Device. Sie ermöglicht es dem Master, das angeschlossene Device eindeutig zu identifizieren und die passende Gerätebeschreibung (IODD – IO Device Description) zuzuordnen.
Sobald der Import der IODD in den Master durchgeführt ist, kennt der Master alle Eigenschaften des Devices. Bei einem Sensor können dies Eigenschaften wie Sensortyp (Temperatursensor, Drucksensor etc.), Messbereich oder die Genauigkeitsklasse sein. Die IODD enthält außerdem verschiedene Informationen zum Hersteller des Gerätes, wie beispielsweise den Herstellernamen, das Herstellerlogo oder die URL des Herstellers. Wird ein Sensor an einen Master Port angeschlossen, erfolgt ein Abgleich der Device IDs.
Passt die Device ID des Sensors nicht zu der für diesen Port hinterlegten IODD, wird dies sofort erkannt und ein Fehler gemeldet. Somit kann beispielsweise das Vertauschen eines Sensors mit unterschiedlichen Messbereichen oder Genauigkeitsklassen sofort festgestellt werden. Der „falsche“ Sensor kann dadurch direkt nach der Montage getauscht werden und nicht erst im laufenden Betrieb, wodurch Stillstandzeiten reduziert werden.
Wie schnell ist IO-Link?
Es gibt insgesamt 3 verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten, die als COM1, COM2 und COM3 bezeichnet werden:
- COM1: 4,8 kBaud
- COM2: 38,4 kBaud
- COM3: 230,4 kBaud (am schnellsten)
Jedes IO-Link Device beherrscht eine der 3 Übertragungsraten und definiert somit die Kommunikationsgeschwindigkeit für den jeweiligen Port. Ein IO-Link Master beherrscht alle 3 Übertragungsraten.
Was ist ein IO-Link-Profil?
Ein IO-Link-Profil ist eine standardisierte Sammlung von Funktionen und Parametern, die für bestimmte Gerätetypen oder Anwendungsfälle definiert sind. Diese Profile vereinfachen die Integration und den Austausch von IO-Link-Geräten, da sie unabhängig vom Hersteller die gleichen Funktionen und Datenformate verwenden. Derzeit sind folgende Profile verfügbar:
Common Profile
Das Common Profile stellt eine Basis zur Standardisierung bestimmter Funktionen über verschiedene Gerätetypen hinweg dar. Es definiert grundlegende Parameter und Funktionen, die für viele IO-Link-Geräte relevant sind, unabhängig von ihrem spezifischen Einsatzbereich. Dies erleichtert die Integration und das Management von Geräten verschiedener Hersteller innerhalb eines IO-Link-Systems.
Smart Sensor Profile
Das Smart Sensor Profile ist speziell für intelligente Sensoren konzipiert und umfasst erweiterte Funktionen, die über die Grundfunktionen eines einfachen Sensors hinausgehen. Diese können beispielsweise erweiterte Diagnosedaten, Zustandsüberwachungsfunktionen und die Fähigkeit zur Selbstkonfiguration umfassen. Dieses Profil ermöglicht es Sensoren, nicht nur Daten zu sammeln, sondern auch Informationen über ihren eigenen Zustand und ihre Leistung zu verarbeiten und zu kommunizieren, was für eine vorbeugende Instandhaltung (Predictive Maintenance) entscheidend sein kann.
