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Willkommen bei SMC

IO-Link Lösungen

IO-Link und seine Vorteile

Als Weltmarktführer bietet SMC den Kunden bewährte Qualität und Produktentwicklung, das gilt selbstverständlich auch für Technologien wie IO-Link im Zeitalter von Industrie 4.0, der Digitalisierung und der Energieoptimierung. Mit unserem internationalen Netzwerk können wir einen weltweiten Service bieten und die Produktentwicklung vorantreiben. Somit wird unser Portfolio an IO-Link kompatiblen Geräten wie IO-Link Master, - Sensoren und - Aktoren ständig erweitert, unsere Wireless Technologie mit integriertem IO-Link Master ist ein innovatives Beispiel dafür. IO-Link bietet die Möglichkeit die Lücke zwischen konventioneller Analogtechnik und einem Feldbussystem zu schließen und somit einen idealen Einstieg für neue Maschinen oder Umstieg bei Modernisierungen. Unsere Kunden können dabei auf die gewohnte Funktionalität von z.B. Sensoren und Ventilinseln setzen und darüber hinaus von IO-Link spezifischen Vorteilen wie der automatischen Parametrierung und der Ferndiagnose profitieren. Diese Vorteile tragen als Beispiel zu einer hohen Maschinenverfügbarkeit und Produktivität bei. Mit SMC haben unsere Kunden einen zuverlässigen Partner, um den ersten Schritt zu wagen sowie bei der Produktberatung und Auswahl. 

Was ist IO-Link?

IO-Link ist eine weltweite, offene und nach IEC61131-9 standardisierte serielle Schnittstelle um mit IO-Link Sensoren und Aktoren (IO-Link Devices) zu kommunizieren. Im Gegensatz zu klassischen Feldbusprotokollen wie Profibus und Ethernet-basierenden Protokollen wie ProfiNet, EtherCAT oder Ether/Net/IP handelt es sich bei IO-Link um eine Punkt-zu-Punkt Verdrahtung. Für die Funktionsweise von IO-Link stehen zur Übertragungstopologie drei Grunddatenarten zur Verfügung:

  • Prozessdaten: Was das Gerät "liest" - zyklisch
  • Service-Daten: Informationen über das Gerät selbst - azyklisch
  • Ereignis-Daten: Benachrichtigungen (Diagnose) - azyklisch

 

Die IO-Link Anschlüsse sind nach "Class A" bzw. "Class B" standardisiert, um eine Vielzahl von Sensoren bzw. Aktoren abzudecken. Damit bieten sie alternativ zur seriellen Datenübertragung als Interface auch die Konfigurationsmöglichkeit als einfachen digitalen 24V Schalteingang bzw. -Ausgang.

 

IO-Link Master gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Dank dem offenen Kommunikationsstandard ist man nicht mehr, wie bei klassischen Feldbussen üblich, an einen bestimmten Hersteller gebunden. Außerdem sind IO-Link Geräte und IO-Link Verteiler (IO-Link Hubs) finanziell gesehen im Vergleich zu Feldbussystemen in der Regel kostengünstiger. Die Einbindung von IO-Link Devices (bzw. IO-Link Modulen) erfolgt wie üblich durch eine Gerätebeschreibung als so genannte IODD-Datei (IO-Device Description).

io-link-architectures.jpg

Without IO-Link
Konventionelle Verdrahtung von analogen und digitalen Signalen - Fehleranfällig für Kabelbruch, Prellen und Rauschen.

With IO-Link
Lediglich ein einzelnes Kabel für die Datenübertragung zu jedem Device erforderlich, was den Verdrahtungsaufwand verringert. Aufgrund der seriellen Übertragung mit 24V Pegel nicht anfällig auf EMC bzw. Rauschen.

With IO-Link and wireless
Eine per Feldbus angebundene Basiseinheit kann über verschlüsselten Funk mit mehreren Remote-Einheiten kommunizieren, die mittels integrierter IO-Link Master Schnittstelle Sensoren/Aktoren ansprechen.

Wie können Sie von diesen IO-Link Vorteilen profitieren?

  • Maximale Flexibilität dank universeller Funktion an jedem IO-Link Port (IO-Link/DIGITAL IN/DIGITAL OUT)
  • Reduzierter Kabelaufwand & Einfache Verdrahtung, die sogar ohne Schirmung auskommt
  • IO-Link Geräte sind aufgrunf des offenen Standards in der Regel kostengünstiger als Geräte mit herstellerabhängigem Feldbus.
  • Weniger Ersatzteile dank der Standardisierung der Eingangs-/Ausgangsmodule - schont die Umwelt
  • Einfache Einbindung an die Schnittstelle durch IODD-Datei (IO-Device Description)
  • Unterstützte Parametereinstellung durch Tools - schnelle Inbetriebnahme
  • Data Storage Funktion ermöglicht einfachen Austausch des Devices durch automatischen Parameterabgleich, dadurch ist kein Eingreifen in die Steuerung bzw. Projektierung erforderlich (Reduzierung von Stillstands Zeiten bei Produktwechsel)
  • Zusatz-Features wie automatisches Mitzählen von Schaltzyklen usw. 

 

Mit dem Ziel, nachhaltig und ressourchenschonend die Produktionsleistung zu verbessern, indem mehr automatisierte Prozesse und Datenanalyse angewendet werden, ist Smart Manufacturing der "Heilige" Gral der heutigen Zeit. Dieser technologiegetriebene Ansatz, bei dem über Internet verbundene Maschinen den Produktionsprozess überwachen, hat die Entwicklung intelligenter Maschinenkomponenten mit sich gebracht. Diese Intelligenz kann auf die verwendeten IO-Link Devices zurückgeführt werden, ein automatisches Mitzählen an Schaltzyklen zur geplanten Wartung bzw. Vorbeugung von Maschinenstillständen wäre nur ein Beispiel davon.

Weitere Infos zu IO-Link

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Mile ist Diplom-Ingenieur für Elektro- und Nachrichtentechnik und kam vor 25 Jahren zu SMC. Er ist jetzt Teil des German Technical Centres, wo er sich um Produkte für Feldbus-/Industrie-Ethernet-Systeme in der Fabrikautomation kümmert (einschließlich Profinet IO, EtherNet/IP, EtherCAT und IO-Link).

Von Mile Milovanovic | Senior Engineer, SMC German Technical Centre

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  • Master

  • Sensoren

  • Aktoren

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Sensoren

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Durchflusssensoren

Druckschalter

Vakuumschalter

Auto Switch

Aktoren

Übertragung von Parametrierungsdaten an den Antrieb über IO-Link

Die Vorteile von IO-Link mit SMC

Erhöhte Datenverfügbarkeit

Erhöhte Datenverfügbarkeit

Grundsätzlich stehen drei Grunddatenarten zur Verfügung, die in zyklische Daten (regelmäßige automatische Übermittlung) oder azyklische Daten (Übermittlung bei Bedarf oder nach Anfrage) eingeteilt werden:

  • Prozessdaten: Was das Gerät "liest"
  • Service-Daten: Informationen über das Gerät selbst
  • Ereignis-Daten: Benachrichtigungen (Diagnose)
Erhöhte Datenverfügbarkeit

Produkt-Diagnose

Produkt-Diagnose

Es ist nicht nötig, mit dem Austausch eines Sensors zu warten, bis eine Prozessstörung auftritt.

Die Geräte und ihr Zustand werden über die Ereignis-Daten ständig überwacht.

Je nach Gerät können Sie verfolgen, ob übermäßige Temperaturen oder Drücke vorhanden sind, ob die Geräte außer Reichweite oder intern ausgefallen sind usw.

Produkt-Diagnose

Standard-Verdrahtung

Standard-Verdrahtung

Für IO-Link Ports gibt es zwei Verdrahtungs-Standards: Class A und Class B. Bei der Class A Ausführung werden die Funktionen von Pin 2 und Pin 5 vom Hersteller definiert. Beim Class B Port sind Pin 2 und Pin 5 für eine zusätzliche Spannungsversorgung vorgesehen, um damit Verbraucher mit höherem Strombedarf anzusteuern. Pin 4 wird für die IO-Link Übertragung als Kommunikationsleitung oder als Schaltsignal verwendet.

Standard-Verdrahtung

Fernzugriff

Fernzugriff

Kundenspezifische Lösungen erfordern eine kontinuierliche Änderung der Parameter. Der Fernzugriff auf IO-Link Geräte per PC ermöglicht eine rasche Statusabfrage und flexible Anpassung der Parameter zu jeder Zeit. Damit wird eine hohe Maschinenverfügbarkeit erreicht.

Fernzugriff

Einfacher Geräteaustausch

Einfacher Geräteaustausch

Das Plug-and-Play-Konzept vereinfacht den Anschluss: Ein gemeinsamer Stecker sorgt für Kommunikation und Stromversorgung. Die Data-Storage Funktion des IO-Link Masters ermöglicht ein automatisches Übertragen der Geräteparameter nach dem Anschluss des neuen Gerätes.

Einfacher Geräteaustausch

Manipulationssicher

Manipulationssicher

Durch Zusatzfunktionen wie eine Tastensperre sind IO-Link Geräte manipulationssicher. Damit wird ein Ändern der Parameter durch unbefugte Personen verhindert und eine hohe Maschinensicherheit gewährleistet. IO-Link Master verfügen in der Regel über einen Webserver mit der Anmeldung über ein Passwort.

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SEPTEMBER 2022 – Trotz der zahlreichen Vorzüge eines IO-Link-Systems – wie z. B. standardisierte und reduzierte Verdrahtung, erweiterter Informationsaustausch, Fernkonfiguration und -überwachung, einfacher Geräteaustausch und fortschrittliche Diagnostik – wissen wir, dass einige aufgrund der Annahme, Konfiguration und Programmierung seien komplex, vor einem Wechsel auf diese Technologie noch zurückschrecken. Eine Scheu ist jedoch unbegründet: Dank der verfügbaren Produktlösungen und der Expertise von SMC gelingt die Umstellung auf dieses kosteneffiziente Kommunikationsprotokoll weit einfacher und rascher, als man denken könnte. Weiterlesen