Expertendiskussion: Der direkte Weg vom Sensor/Aktor in die Cloud

Mit IO-Link ist ein guter Weg beschritten

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Die SPS IPC Drives hat erneut gezeigt, dass die Automatisierer zunehmend auf einen zweiten Kanal setzen, der Sensordaten an der Automatisierungsarchitektur vorbei direkt in das ERP-System bringt. Im Kontext von Industrie 4.0 werden so Ansätze verfolgt, um IO-Link-Daten in die Cloud zu transferieren und eine weitreichende Datenanalyse zu ermöglichen. Doch welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, um von diesen Eigenschaften profitieren zu können. Sechs Experten beurteilen die Situation.

elektro AUTOMATION: IO-Link bietet heute schon den Zugriff auf die Typ- und Instanz-Daten eines Gerätes im Sinne von Industrie 4.0. Worin liegen die besonderen Stärken dieser Kommunikationstechnik? Welche Möglichkeiten bietet die Technologie im Einzelnen?

Baumgardt (Leuze): IO-Link ist eine einfache digitale Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle zur eindeutigen Identifikation der verbundenen Komponenten, beispielsweise zur Anlagenvalidierung und zum Device Management durch Typ- und Instanzdaten. Die Kommunkation erfolgt über eine kostengünstige Verdrahtung mittels einer dreiadrigen ungeschirmten M12-Leitung. Die zyklische Übertragung der Prozessdaten vermeidet Informationsverluste durch das frühzeitige Erkennen von Leitungsunterbrechungen. IO-Link überträgt neben den eigentlichen Prozess- und Parameterdaten auch Informationen über den aktuellen Betriebszustand des Sensors oder Aktors. Bei Bedarf können zusätzliche Gerätefunktionen parametriert oder die IO-Link-Geräte diagnostiziert werden.
Büchler (Balluff): Eine der Stärken von IO-Link ist das große Produktspektrum. Erhältlich sind mehr als 4500 Komponenten vom einfachsten kostengünstigen Sensor und Aktor bis hin zu ganz komplexen Systemen mit einer hohen Funktionsvielfalt. IO-Link ist weltweit der einzige Standard in der Automatisierungstechnik, der sowohl system-, markt- als auch länderunabhängig ist. Und so ist es kein Wunder, dass sich IO-Link mittlerweile in nahezu allen Ländern und Märkten weltweit als Standard etabliert hat. IO-Link bietet eine komplette Durchgängigkeit und Transparenz über die verschiedensten Automatisierungs- und IT-Ebenen und dies vom Sensor bis in die Cloud. Dies ist eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für Industrie 4.0 und das Internet der Dinge. Zur einfachen und schnellen Integration und Anpassung an die unterschiedlichen Schnittstellen gibt es eine Vielzahl an Tools, Funktionsbausteinen und Beispielprogrammen. Darüber hinaus bieten IO-Link-Geräte in der Regel vielfältige Einstell- und Diagnosemöglichkeiten, um diese Devices optimal in die Anlagen und Maschinen zu integrieren und auch exakt an die Prozessanforderungen anzupassen. Trotz der Vielzahl an Möglichkeiten ist IO-Link sehr einfach in der Handhabung. Jeder, der ein Smartphone an ein Ladegerät anschließen kann, kann auch einen IO-Link-Sensor tauschen.
Gerstner (Baumer): Für Anwender und Maschinenhersteller stehen zunächst eine optimale Maschinenfunktion bei möglichst geringen Gestehungs- und Betriebskosten im Vordergrund. Die Erfassung von Zusatzdaten darf daher keinen erheblichen Zusatzaufwand erfordern. Die Lösung dafür sind herstellerübergreifende Kommunikations-Standards sowie minimaler Aufwand für Verkabelung und Einrichtung. All dies bietet IO-Link und ermöglicht es so, mit sehr wenig Zusatzaufwand – manchmal sogar kostengünstiger als traditionelle Implementierungen – die Umsetzung zukunftsorientierter IIoT-Konzepte (Industrial Internet of Things – Industrie 4.0).
Moritz (Sick): Für Industrie 4.0 gibt es viele Enabler und IO-Link ist einer davon. IO-Link erschließt kostengünstig eine Vielzahl intelligenter Sensoren (Vielzahl hier in unterschiedlichen Technologien der Sensoren, aber auch als Vielzahl der Einsatzorte in einer Maschine). Intelligente Sensoren stellen neben der klassischen Detektionsinformation in der Kommunikation weitere Messgrößen zur Verfügung, die Informationen zu Maschinenzuständen und Veränderungen an den Maschinen geben. IO-Link als Punkt-Punkt-Verbindung ist bei den Sensoren sinnvoll, die bislang nur binäre Schaltausgänge oder analoge Ausgänge hatten. Mit diesen Systemen sind Effizienzgewinne möglich, da jetzt Einstellungen, vorbeugende Wartung und neue smarte Funktionen möglich werden.
Seidel-Sridhavan (Turck): IO-Link ist eine international standardisierte Kommunikationsschnittstelle. Durch die vollständige Integration in viele Automatisierungssysteme und Engineering-Umgebungen ist der Zugriff auf alle Daten eines IO-Link-Geräts mit einfachen Mitteln möglich. Die Technologie bietet Komponentenherstellern die Möglichkeit, zusätzliche Daten aus vorhandenen Geräten zur Verfügung zu stellen. Alle einstellbaren Funktionen eines Gerätes können über standardisierte Vorgänge während der Inbetriebnahme, aber auch im laufenden Prozess verändert und beobachtet werden, um optimierte Maschinenprozesse zu ermöglichen. Forderungen nach einer hochflexiblen Fertigung mit kleinsten Losgrößen sowie erweiterten Diagnosefunktionen können umgesetzt werden, ohne die Maschinenkosten zu erhöhen. Bestenfalls werden diese noch sinken.
Wienzek (ifm): IO-Link ist feldbus- und technologieunabhängig, kann daher mit allen vorhandenen Steuerungs- und Feldbusplattformen eingesetzt werden. Weitere Stärken liegen im einfachen Austausch der Geräte ohne Spezialkenntnisse, in der kostengünstigen Verdrahtung mit einer ungeschirmten Leitung, der Interoperabilität dank SmartSensor-Profil und der Kompatibilität zu bisherigen Sensoren. IO-Link erlaubt die Top-down-Parametrierung von der SPS bis zum Sensor, mittels Y-Weg sogar direkt vom Server bis zum Sensor ohne Umwege. IO-Link kann Informationen zyklisch und azyklisch in beide Richtungenübertragen. Somit ist es für Sensorik, Aktorik und Hybridgeräte wie Greifer mit Rückmeldung nutzbar. Sensoren können ihre Betriebszustände melden, die dann z.B. für vorrausschauende Wartung im Sinne von Industrie 4.0 verwendet werden können.
elektro AUTOMATION: Welche Informationen sind über die IODD hinaus erforderlich, um außerhalb der eigentlichen Spezifikation Abbildungen auf andere Technologien wie MES, ERP oder Data Analytics in der Cloud zu ermöglichen?
Baumgardt (Leuze): IO-Link ist und wird auch mittelfristig die einzige standardisierte Schnittstelle in der Industrie- und Kompaktsensorik sein. Die Funktionen dieser Geräteklasse wird vollständig in der IO-Device-Description beschrieben und steht über das jeweilige Engineeringtool der verwendeten Steuerung dem Anwender zur Verfügung. Für die Abbildung der zyklischen Prozess- oder bedarfsorientierten Identifikations- und Zustandsdaten in MES, ERP oder Data Analytics in der Cloud ist ein Transfer dieser Daten notwendig, entweder klassisch durch das verwendete Steuerungssystem oder alternativ durch eine Umsetzung auf z.B. OPC UA.
Büchler (Balluff): Die IODD eines Gerätes liefert detaillierte Informationen zu Hersteller, Artikelnummer, Versionsständen, Seriennummer, Betriebszuständen und vielem mehr und kann beispielsweise für ein Asset Management genutzt werden. IO-Link kann aber noch mehr. Es lassen sich automatisch auch Handbücher, Datenblätter, Gerätebeschreibungsdateien, Konfigurationsdaten, CAD- und CAE-Daten einbinden und verwalten. Diese Daten können dann, entsprechend aufbereitet, über PLM, MES, ERP, Cloud oder sonstige IT-Systeme den verschiedensten Nutzern, etwa Planern, Konstrukteuren und dem Qualitätsmanagement zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist Condition Monitoring bzw. Predictive Maintenance. Hier ist es nutzenstiftend, wenn der Sensor neben dem primären Messsignal, z.B. einem Abstandswert, weitere sekundäre Messwerte wie die Temperatur zur Verfügung stellt. Dabei ist nicht nur der eigentliche Messwert interessant, sondern auch seine Qualität. Dann weiß der Nutzer wie gut und zuverlässig dieser Wert ist und ob er ihm noch trauen kann. Außerdem ist es auch häufig wichtig in Erfahrung zu bringen, wie es dem Sensor geht und wie sein momentaner Zustand ist. Hierzu ist es erforderlich, detaillierte Informationen zu Umgebungsbedingungen wie Temperatur, zum Zustand verschleißbehafteter Bauteile etc. und bei optischen Sensoren zum Verschmutzungsgrad zur Verfügung zu stellen. Verarbeitet man diese Informationen über längere Zeit, ist es sogar möglich, dass das Gerät eine sehr genaue Prognose für Predictive Maintenance über die verbleibende Zeit bis zur nächsten Wartung bzw. über die Lebensdauer liefert.
Gerstner (Baumer): Eine erweiterte IODD umfasst vier Kategorien: Erstens die Identifikationsdaten wie Herstellerinformationen, HW- und SW-Stand des Gerätes, aber auch vom Anwender definierbare Daten wie individuelle Maschinen- oder Funktionszuordnung. Mit diesen Daten ist eine Inventur auf Knopfdruck möglich, um Supply-Chain und Wartungsprozesse zu beschleunigen. Die zweite Kategorie sind Konfigurations- und Parameter-Daten, wie Teach-Werte, Schaltschwellen und Schaltzeitenzeit basierte Daten. Diese Daten ermöglichen vor allem eine sehr einfache, auf die Applikation optimal angepasste Konfiguration des Sensors. Zudem ist die Neukonfiguration eines Sensors extrem einfach. Auch bei der dritten Kategorie den Prozessdaten, ist eine Bereitstellung in IT-Systeme zusätzlich zur Steuerung sinnvoll. Zeitreihen, Histogramme sowie komplexere Verknüpfungen im Sinne Big-Data ermöglichen zusätzliche Erkenntnisse. Interessant sind zuletzt die erweiterten Prozessdaten. Baumer-Sensoren erfassen und berechnen mehr Prozessdaten, als die Steuerung benötigt. Diese Daten dienen zur internen Verbesserung der Sensorfunktion, sind aber auch über IO-Link mit anderen Systemen verknüpfbar. Beispiele für solche Daten sind Diagnosedaten wie Signalqualität, Temperatur, Ereigniszähler und auch im Sensor errechnete Spitzenwerte, Abstände, Geschwindigkeiten und vieles mehr. Die Nutzung dieser Daten ist z.B. für neue Service-Geschäftsmodelle und zustandsbasierte Wartung nötig.
Moritz (Sick): Wichtig für die Übertragung der IO-Link Daten in überlagerte Systeme sind in erster Linie Kommunikationsmechanismen wie OPC UA oder JSON. Typischerweise sind diese Schnittstellen in den IO-Link-Master integriert und beschreiben sich selbst oder werden über eine Abbildungsvorschrift vorgeschrieben. Zusatzinformationen zu der Betriebssicherheit eines Sensors sind bereits vollumfänglich mit der IODD beschrieben und müssen für eine Anbindung, z. B. an ein MES-System, nicht erweitert werden.
Seidel-Sridhavan (Turck): Die IODD eines Devices enthält eine große Menge an Daten über das Endgerät. Damit stehen bereits viele der angeforderten Daten für Industrie 4.0 zur Verfügung, mit denen Anwender in den übergeordneten Ebenen arbeiten können. Mit der Einführung des sogenannten IODDfinders der IO-Link Community wird auch die Suche nach einer IODD extrem vereinfacht und ist schnell vom Nutzer einsetzbar. Um langfristige Auswertungen und Beobachtungen zu ermöglichen, können Technologien wie DTM für weitere Funktionen sorgen und so Trends und Diagnosen ermöglichen. Ebenfalls ist für den Service der Anlage die Speicherung der Gerätekonfiguration für den Gerätetausch (sofern er nicht schon automatisiert ist) und die Neukonfiguration sinnvoll abzubilden.
Wienzek (ifm): Die IODD bildet das elektronische Datenblatt jedes IO-Link-Gerätes. Somit ist die Abbildung der Prozessdaten, Parameter, Fehler und Events zum IO-Link-Master klar definiert. In einem nächsten Schritt muss die Abbildung des Masters mit den vorhandenen IO-Link-Kanälen auf den Feldbus oder in das ERP-System spezifiziert werden. Hierfür gibt es noch keinen allgemeingültigen Standard. Für die wichtigsten Feldbusse, wie Profibus und Profinet sind bereits herstellerübergreifende Abbildungen definiert worden. Somit kann z.B. mit ein und demselben SPS-Funktionsbaustein auf alle Master in gleicher Weise zugegriffen werden. Mit Hilfe von I4.0-Technologien zeichnet sich der Trend ab, dass IO-Link-Master ihre aktuell vorgefundene Device-Konfiguration an den Hostserver übertragen und somit ohne lokale Konfiguration auskommen.
elektro AUTOMATION: Die einfache Integration von IO-Link-Komponenten in die Feldbus- aber auch in die IT-Umgebungen ist ein bedeutendes Thema. Mit welchen Softwaretools, Daten oder Funktionsbausteinen unterstützen Sie dabei die Anwender, wie genau erfolgt das Mapping auf den Feldbus und welche Bedeutung haben dabei Standards wie OPC UA?
Baumgardt (Leuze): Zentrales Element aller IO-Link-Geräte ist die standardisierte Gerätebeschreibung, die IODD, welche in Konfigurations- und Engineering-Tools der Maschinensteuerung eingelesen werden. Zusätzlich bietet Leuze electronic Funktionsbausteine beispielsweise für den Faserverstärker LV 463, unter anderem für die Steuerungssysteme von Siemens oder Beckhoff. Diese machen dem Steuerungsprogrammierer die Gerätefunktionen einfach zugänglich. Das Mapping der IO-Link Daten auf einen Feldbus wird einmal festgelegt und ist zur Laufzeit nicht veränderbar. Alternativ können Daten auch von einem entspechenden IO-Link-Master von der IO-Link-Schnittstelle auf OPC UA übertragen werden. Diese Übertragung läuft parallel und hat keinen Einfluss auf die Übertragung auf die Feldbusschnittstelle. Spezifikationen für einen standardisierten Zugriff werden aktuell erarbeitet. Die Bedienung bzw. Konfiguration der Geräte erfolgt über FDT/DTM-Standard. Hierfür stellt Leuze electronic eigene DTMs für seine IO-Link-Sensoren sowie das Sensorstudio als FDT-Rahmen bereit.
Büchler (Balluff): Einer der größten Vorteile von IO-Link ist die große Vielzahl an Möglichkeiten, um IO-Link Geräte zu integrieren, zu konfigurieren und zu diagnostizieren. Da IO-Link ein weltweiter Standard ist, funktioniert dies auch herstellerübergreifend. Sowohl seitens der IO-Link-Gerätehersteller als auch der Softwarehersteller werden dafür verschiedenste Software- und Engineeringtools, Webserver, Funktionsbausteine etc. für unterschiedlichste IT-Systeme, Plattformen, Steuerungen und Endgeräte angeboten. Der Anwender kann also aus einer Fülle von Möglichkeiten die von ihm favorisierte Lösung auswählen. Für das Mapping des IO-Link-Informationsmodells auf eine Vielzahl an Feldbussystemen gibt es bereits entsprechende Spezifikationen. Diese beschreiben herstellerunabhängig die Integration bzw. das Mapping des IO-Link-Informationsmodells nach Profinet, Ethercat, Ethernet/IP, Sercos, etc. Eine Vielzahl an Informationen ist bereits sowohl beim IO-Link-Informationsmodell als auch bei unterschiedlichsten Feldbussystemen vorhanden. Daher ist das Mapping nur eine einfache formale Beschreibung der Beziehung der verschiedenen Objekte der Informationsmodelle zueinander, um herstellerübergreifend die gleiche Semantik mit einer durchgängig hohen Datenqualität zu gewährleisten. Dem Kommunikationsprotokoll OPC UA (OPC Unified Archcitecture) kommt dabei eine besondere Rolle zu. Es transportiert nicht nur Maschinendaten, z.B. Messwerte und Parameter, sondern beschreibt sie auch semantisch. Damit können diese auch außerhalb des eigentlichen Automatisierungsnetzwerks entsprechenden MES, ERP, Data Analytics, Cloud oder IT-Systemen ohne Umwege direkt, auf einfache Art und Weise wirtschaftlich zur Verfügung gestellt werden.
Gerstner (Baumer): Um einfach auch vor Ort ohne zusätzliche IT und SW-Infrastruktur arbeiten zu können, bietet Baumer das IO-Link-Device-Tool an. Damit sind alle Funktionen des Sensors einfach konfigurier- und speicherbar sowie leicht zu replizieren. Darüber hinaus haben Automatisierer wenig Bedarf an weiteren SW-Tools und Plattformen, sondern möchten diese Funktionen möglichst in ihren bestehenden Programmierumgebungen eingebunden sehen. Für die Anbindung von IO-Link hat Baumer auf der SPS 2016 eine Implementierung auf Basis OPC UA vorgestellt. Dabei werden IO-Link-Sensoren über einen Master zusammengefasst und direkt mit einen Gateway auf Basis OPC UA verbunden.
Moritz (Sick): Die einfache Integration ist ein wichtiges Thema. Hierbei unterstützt Sick die Anwender mit Funktionsblöcken für mehrere Steuerungen und Feldbusse, wie Profinet, Ehternet/IP oder Ethercat. Diese Funktionsblöcke sind für jeden IO-Link-Sensor verfügbar und ermöglichen eine einfachste Einbindung in die SPS-Programme. Zur Einrichtung von Sensoren mittels PC oder Tablet bietet Sick zusätzlich die Visualisierungssoftware SOPAS an. Ein Mapping der Daten auf die Feldbusse erfolgt gemäß der jeweils gültigen standardisierten Integrationspapiere und Richtlinien, die von den entsprechenden Feldbusorganisationen erstellt werden. Neben der Feldbusintegration hat OPC UA als eine neutrale Standardkommunikationsschnittstelle eine große Bedeutung zur Anbindung der Sensoren in ERP oder Cloud-Systeme und ermöglicht die z. B. für Industrie 4.0 geforderte Transparenz der Datendurchgängigkeit.
Seidel-Sridhavan (Turck): Die IO-Link-Community beginnt, das Thema OPC UA für IO-Link zu beleuchten. Eine direkte Integration wird auf Machbarkeit geprüft, nachdem verschiedene Use Cases untersucht und geprüft wurden. Turck hat auf der SPS IPC Drives 2016 eine erste Cloud-Lösung vorgestellt, in der mit der hauseigenen IP67-PLC die Felddaten auf einen Datenserver gebracht und von dort verarbeitet werden können. Nicht nur IO-Link-Daten, sondern auch alle anderen Felddaten können in der PLC gesammelt und verarbeitet werden.
Wienzek (ifm): Grundsätzlich eine Anmerkung zuerst: IO-Link-Prozesswerte werden auf den meisten Steuerungsplattformen so einfach eingebunden wie analoge Eingänge, ohne besondere Software. Für weitergehende Informationen gibt es spezifische Tools. Grundsätzlich muss unterschieden werden zwischen Konfigurations- und Diagnosetools. Zunächst ist es wichtig auf der SPS/Feldbus-Ebene existente Herstellertools zur Feldbuskonfiguration zu unterstützen. Ein Kunde sollte nicht gezwungen werden, ifm-spezifische Tools zu nutzen, wenn er IO-Link-Master und -Sensoren einsetzen möchte. Daher besteht die Möglichkeit, z.B. bei Siemenssteuerungen mittels TIA-Portal oder HW-Konfigurator die IO-Link-Master zu konfigurieren. ifm stellt die benötigten GSD-, GSDML-, EDS- und weitere Konfigurationsdateien zur Verfügung. Diese herstellerspezifischen Tools sind allerdings auf eine Plattform festgelegt; Siemens-Tools arbeiten nicht mit Rockwell-Steuerungen zusammen. Da in Deutschland viele Ausrüster die Anforderungen haben, je nach Kundenwunsch, verschiedene SPSen zu unterstützen, hat ifm hier eine unabhängige Software entwickelt, die alle IO-Link-Konfigurations-Funktionen über das (Feldbus-) Netzwerk verfügbar macht. Diese LineRecorder-Device-Software läuft auf allen Windows-Plattformen. Zum Zugriff auf die azyklischen Sensordaten innerhalb der Steuerung stellt ifm Funktionsbausteine und Programmierbeispiele für gängige Plattformen zur Verfügung. Für den direkten Zugriff der Sensor-Informationen aus der Serverebene bietet ifm ein eigenes Software-Framework LineRecorder an, das die Kommunikation zu Datenbanken sowie überlagerte Programmpakete an, die die Bereiche Condition Monitoring, Energy Monitoring, Track & Trace, Quality und Remote Services abdecken. Eine direkte Anbindung an SAP-Hana-Datenbanken ist ebenfalls bereits im Agenten vorbereitet. OPC UA ist eine wichtige Plattform, die von ifm mittels LineRecorder-Agent als IoT-Enabler unterstützt wird. Da OPC UA nicht in allen Geräten zur Verfügung steht und auch eine gewisse Performance benötigt, unterstützt unser Agent auch über 100 weitere Schnittstellen.
elektro AUTOMATION: Die Definition einzelner Geräteprofile ist ein weiterer Schritt, um den Weg zu Industrie 4.0 zu ebenen. Worin liegt der Nutzen solcher Profile bzw. an welchen Profilen arbeiten Sie evtl. zurzeit mit?
Baumgardt (Leuze): In den nächsten Jahren wird die Nachfrage nach IO-Link-Sensoren weiter stark ansteigen. Deshalb wächst die internationale IO-Link-Firmengemeinschaft stetig. Allein im letzten Jahr ist diese auf weit über 100 Mitglieder gestiegen. Damit erweitert sich auch das Netz der angebotenen Komponenten deutlich. Waren anfänglich vor allem Sensorhersteller und Systemanbieter vertreten, so integrieren immer mehr Hersteller von Ventilen, elektrischen Antrieben, Anzeigeelementen oder auch Mikrosystemkomponenten IO-Link in ihre Geräte. In gleicher Weise arbeitet die IO-Link-Firmengemeinschaft permanent daran, die Integration von IO-Link in die unterschiedlichsten Feldbussysteme zu spezifizieren und damit den Zugang zu dieser universellen Geräteschnittstelle auf immer breitere Füße zu stellen. Ein großes Thema aller Diskussion zu Industrie 4.0 ist eine flexible, bedarfsorientierte Kommunikation. Mit den klassischen binär schaltenden oder analogen Schnittstellen waren die Sensoren oder Aktuatoren der untersten Feldebene bisher von dieser Kommunikation ausgeschlossen. Mit IO-Link verfügen diese Geräte jetzt über ein Interface zu allen Steuerungs- bzw. Anlagenprozessen über welches die Komponenten identifiziert, konfiguriert und individuell diagnostiziert werden können. Zurzeit entstehen verschiedene Geräteprofile, die Grundfunktionalitäten von z.B. schaltenden oder messenden Sensoren standardisieren und so eine einheitliche Bedienung über Herstellergrenzen hinweg ermöglichen.
Büchler (Balluff): Es gibt bereits seit einiger Zeit ein geräteunabhängiges IO-Link-Smart-Sensor-Profil für IO-Link-Devices. Dieses wurde in den letzten Monaten erweitert. Darüber hinaus konnten weitere Profile für bestimmte Geräteklassen wie schaltende Sensoren oder messende Sensoren definiert und spezifiziert werden. Mit den neuen Profilen lässt sich die Daten-Semantik des IO-Link-Informationsmodells herstellerübergreifend noch detaillierter und einheitlicher definieren. Dies ist Grundvoraussetzung, um die Interpretation und Verarbeitung von Daten deutlich zu vereinfachen und die Datenqualität zu erhöhen. Des Weiteren wird damit eine herstellerübergreifende Austauschbarkeit von Komponenten einfacher möglich. Dies erhöht sowohl die Flexibilität, Verfügbarkeit und Effizienz von Anlagen und Maschinen.
Gerstner (Baumer): Mit steigender Leistungsfähigkeit und Intelligenz der Sensorik stehen auch mehr Möglichkeiten für die IO-Link-Kommunikationstechnik zur Verfügung. Um für Anwender die Interoperabilität auch bei Nutzung von Komponenten unterschiedlicher Hersteller zu gewährleisten, ist ein sich weiter entwickelndes Rahmenwerk wichtig. Baumer ist seit Anbeginn aktives Mitglied im IO-Link-Konsortium und setzt solche Weiterentwicklungen konsequent um. So sind Baumer-Sensoren bereits nach dem kommenden Geräteprofil SmartSensorProfile 1.1 designt. Darüber hinaus setzen wir auch die über den Standard hinaus gehenden Funktionen gemäß vom IO-Link-Konsortium vorgegeben Rahmen um. Auch über die unterschiedlichen Sensortechnologien – von Positionssensoren über Drehgeber bis hin zu Prozesssensoren – ist Baumer bestrebt, konsistente Strukturen zu implementieren. All dies macht es für den Anwender deutlich einfacher, IO-Link schnell und einfach zu integrieren und damit Lösungen umzusetzen.
Moritz (Sick): Profile dienen der einfachen Integration von Sensoren in die Automatisierungswelt. So wird z. B. durch das Smart Sensor Profil die Einbindung von messenden Sensoren in eine Steuerung genauso einfach wie die eines 4-20-mA-Analogsensors. Sick arbeitet aktiv mit an den Profilen Smart Sensor Profil und Firmware update und engagiert sich zudem in den Arbeiten zur OPC-UA-Abbildung und IO-Link-Safety.
Seidel-Sridhavan (Turck): Die Umsetzung der digitalen Fabrik erfordert eine einheitliche Konfiguration und Parametrierung der eingebauten Geräte und der gesamten Anlage. Die Arbeit mit verschiedenen Werkzeugen erschwert den Nutzern diese Funktionseinstellungen und sie erwarten eine einfache Implementierung in vorhandene Systeme. Einheitliche Geräteprofile sind das Mindeste, was die Anbieter liefern müssen, um die Akzeptanz für die Technologie zu erhöhen. Allerdings wird dies nicht ausreichend sein, wenn die Integration wiederum ungleich oder mit externen Tools erfolgen muss. Die vollständige Integration in das vorhandene Engineering wie bei Turck SIDI (Simple IO-Link Device Integration) ist ein akzeptierter Weg, da hier die IO-Link-Parameter wie gewohnt aus der Systemumgebung konfiguriert werden können.
Wienzek (ifm): Natürlich wünscht sich jeder Kunde die Austauschbarkeit der IO-Link-Geräte. Profile ebnen den Weg in diese Richtung. Mit Hilfe des SmartSensor-Profils ist es möglich, unterschiedliche Geräte verschiedener Hersteller im Notfall auszutauschen. Hierbei sind die Basisfunktionen der Sensoren, sprich die Darstellung der Prozessdaten, harmonisiert, was sicherlich einen Nutzen der Geräteprofile darstellt. Allerdings lassen sich natürlich nicht alle Funktionen vereinheitlichen, da jeder Hersteller zusätzliche Innovationen einbaut, die auf spezielle Kundenwünsche abgestimmt sind. Mit IO-Link ist ein guter Weg beschritten hin zur Standardisierung in Richtung Industrie 4.0. Auf dem Weg der Geräteabbildungen in Feldbusse und IT-Umgebungen gibt es leider noch keine einheitlichen Standards. Mit der angekündigten Implementation in OPC UA könnte ein weiterer Schritt in diese Richtung gelingen. ge

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