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Balluff bietet IO-Link-Wireless-Lösungen

Kommunikationsstandard für die intelligente Fabrikautomation
IO-Link Wireless von Balluff

Mit einer kabellosen IO-Link-Variante erweitert Balluff das Portfolio um eine schnelle, zuverlässige und flexible Lösung – und garantiert dabei eine gleichbleibende Systemintegration und Kompatibilität. IO-Link Wireless kommt überall dort zum Einsatz, wo eine klassische Datenübertragung bislang nicht oder nur erschwert möglich war.


Inhaltsverzeichnis
1. Mit einer Latenz von 5ms
2. Was leistet IO-Link Wireless?
3. Zuverlässige Verbindungen

Als digitale Schnittstelle ermöglicht der Kommunikationsstandard IO-Link eine feldbusunabhängige Punkt-zu-Punkt-Verbindung sowie eine nahtlose Kommunikation zwischen intelligentem Sensor und Automatisierungssystem. Die Technologie ist damit ein wesentlicher Baustein für die Fabrik der Zukunft. Mit der Einführung von IO-Link Wireless erweitert Balluff nun das eigene umfangreiches IO-Link-Portfolio um eine draht- und kabellose Lösung. Ob an unzugänglichen Stellen, in der Robotik oder bei hochdynamischen Transportsystemen: IO-Link Wireless verspricht eine noch flexiblere und nachhaltigere Anwendung – und das bei einer gleichbleibenden Systemintegration und Kompatibilität. Kunden, die bereits IO-Link nutzen, können IO-Link Wireless problemlos über den integrierten Webserver konfigurieren.

Mit einer Latenz von 5ms

Anstatt per Kabel empfängt der Wireless-Master die Sensordaten per Funk über eine Bridge oder einen Hub. Der Funkstandard erfüllt die hohen Ansprüche der Fabrikautomation. Eine erleichterte Planung und Installation, mehr Flexibilität und Mobilität sowie der Wegfall von Steckern oder Kabeln zählen zu den Vorteilen gegenüber einem kabelgebundenen System. Dabei ist IO-Link Wireless in einem Frequenzbereich von 2,4 bis 2,483 GHz weltweit lizenzfrei nutzbar. Bei der Entwicklung war die Zuverlässigkeit von Bedeutung. Eine Latenz von 5ms sowie eine Fehlerrate von 10-9 ermöglichen eine direkte Anbindung sowie schnelle und zuverlässige Datenübertragung. Ein weiterer Pluspunkt ist die problemlose Skalierung und erweiterte Einbindung von bis zu 40 Devices.

Zum Einsatz kommt die kabellose IO-Link-Variante bei dynamischen, fixierten und mobilen Anwendungen: An Transportsystemen mit hohen Geschwindigkeiten können somit kompatible Sensoren zur exakteren Überwachung direkt auf dem Schlitten platziert werden. Beim Werkzeugwechsel an einem Greifer ermöglicht die fehlende Verkabelung die Datenübertragung auf engem Raum. Gleiches gilt für Fräsmaschinen, die wenig Platz für Sensorik bieten, jedoch eine hohe Prozesssicherheit erfordern. Hier punktet das System mit seiner Robustheit. Da die Verkabelung entfällt, können mit IO-Link Wireless zudem Condition-Monitoring-Sensoren in Überwachungssystemen auch an unzugänglichen Stellen installiert werden, damit eignet sich das System auch bestens für Nachrüstungen an bestehenden Lösungen. Zusätzlich zum IO-Link-Wireless-Standard bietet Balluff verschiedene Lösungen zur berührungslosen Daten- und Stromübertragung an und baut das eigene Wireless-Portfolio stetig aus. Durch den IO-Link-Wireless-Standard ist der Anwender in der Lage, nun beispielsweise Daten in Anwendungen zu erheben, bei denen das vorher technisch entweder nicht möglich war oder zu aufwendig.

Arbeitsgemeinschaft Wireless Communications for Machines

Was leistet IO-Link Wireless?

IO-Link Wireless wurde entwickelt, um ein ähnliches Leistungsniveau und eine abwärtskompatible Schnittstelle wie bei kabelgebundenen Systemen zu bieten, sodass die Migration von kabelgebundenen zu kabellosen Systemen einfach möglich ist. IO-Link Wireless unterstützt Roaming und bietet die Möglichkeit, batteriebetriebene oder energiesparende Sensoren mit geringem Energieverbrauch in das Echtzeitnetzwerk einzubinden. Eine der wichtigsten Eigenschaften von IO-Link Wireless ist die Kompatibilität mit den Protokollen der Fabrik- und Prozessautomatisierung. Die Standard-Engineering-Tools von IO-Link für Systemplanung, Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung können eingesetzt werden, sodass die Abwärtskompatibilität zu verdrahteten IO-Link-Lösungen gewährleistet ist.

Ein IO-Link-Wireless-System besteht typischerweise aus einem IO-Link Wireless Feldbus-Gateway (Master) und IO-Link Wireless Devices. Die Geräte können Sensoren, Aktoren, RFID-Leser, Ventile, Motorstarter oder einfache I/O-Module sein. Um die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen in industriellen Umgebungen zu erfüllen, wurde eine schmalbandige GFSK-Modulation (Gaussian Frequency Shift Keying) gewählt. Diese Modulation zeichnet sich durch eine hohe Leistungsausbeute und eine gute Unterdrückung von Störsignalen aus, ist aber aufgrund des schmalen Bandes (1 MHz) auch unempfindlich gegenüber Kanalschwund. Die gleiche Modulation wird auch bei anderen Protokollen wie den Low-Energy-Bluetooth- und 802.15.4-Standards verwendet, erzielt aber aufgrund unterschiedlicher Medienzugriffsprotokolle unterschiedliche Leistungen. Um die behördlichen Vorschriften zu erfüllen, wurde eine maximale HF-Sendeleistung von 10 mW gewählt.

Zuverlässige Verbindungen

Um eine äußerst zuverlässige Verbindung in einer überlasteten Umgebung zu gewährleisten, wurde eine Kombination aus einem Frequenz- und Zeitmultiplex-Medienzugriffsverfahren (F/TDMA) verwendet. Downlink-Nachrichten (DL) vom IO-Link-Master an die Geräte und Uplink-Nachrichten (UL) von den Geräten an den Master werden in einem Halbduplex-Modus in einem definierten Zeitrahmen ausgetauscht. Eine Zelle kann bis zu 3 Master unterstützen, wobei jeder Master mit bis zu 40 Sensoren über 5 Spuren kommuniziert. (ge)

Weitere Informationen:

hier.pro/D7smf

Kontakt:
Balluff GmbH
Schurwaldstraße 9
73765 Neuhausen a.d.F.
Tel. +49 7158 173-0
balluff@balluff.de
www.balluff.com



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