Inhaltsverzeichnis
1. Intelligente Sensoren auf dem Vormarsch
2. Parametrierung von IO-Link-Sensoren
3. AS-i- und IO-Link-Safety
Dass in den smarten Fabriken von morgen neue Herausforderungen auf Sensoren und Aktoren warten, versteht sich von selbst. Auch deshalb hat die Intelligenzoffensive in diesem Bereich längst begonnen. Gegenüber 2015, so schätzt die Unternehmensberatungsgesellschaft Roland Berger, wird sich der Absatz intelligenter Sensoren bis 2020 auf rund 30 Milliarden Stück verdoppeln. Viele davon werden ihren Dienst sicherlich in automatisierten Fahrzeugen verrichten – ein immer größerer Teil aber auch in IoT-Anwendungen und in modernen Produktionsbetrieben.
Intelligente Sensoren auf dem Vormarsch
Dort sind intelligente Sensoren und Aktoren schon heute auf dem Vormarsch. Aus gutem Grund: Denn neben ihrer bisherigen Kernkompetenz, dem Erfassen von Messgrößen wie etwa Temperaturen, lassen sich smarte Sensoren darüber hinaus auch parametrieren und sind teilweise sogar in der Lage, die Signale aufzubereiten und vorzuverarbeiten. So können zum Beispiel Schwellenwerte in einem IO-Link-Gerät hinterlegt und bei deren Überschreitung entsprechende Informationen übertragen werden. Auch Änderungen der Funktionen des Sensors sind problemlos möglich.
Ein ganz entscheidender Punkt in diesem Kontext: IO-Link ist kein Bussystem, obwohl auch hier von Mastern gesprochen wird, an die mehrere Devices angeschlossen werden können. Tatsächlich aber handelt es sich um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die in einer Automatisierungsumgebung typischerweise unterhalb der E/A-Ebene zur Einzelanbindung von Feldgeräten genutzt wird. Allein das macht deutlich, wie irrational die immer wieder geäußerte Meinung ist, AS-Interface und IO-Link seien als Wettbewerber zu sehen. Für das Verdrahtungssystem AS-i kann IO-Link vielmehr als idealer Zubringer fungieren, und dann spielen die beiden Systeme perfekt zusammen.
Das hat auch damit zu tun, dass selbst in modernsten Maschinen bei weitem nicht alle künstlichen Sensoren intelligent sein müssen. Für den größten Teil der Sensoren reichen digitale E/A-Daten also völlig aus: Ein smarter Näherungsschalter beispielsweise wäre an vielen Stellen wahrscheinlich überqualifiziert. Ein großer Mehrwert der Vernetzung über AS-Interface liegt nun darin, dass damit sämtliche Daten eingesammelt werden können – ganz gleich, ob sie von intelligenten Sensoren oder von ihren weniger klugen Artgenossen stammen. Der Anwender braucht sich also bei der Inbetriebnahme einer Anlage keine Gedanken darüber zu machen, ob er später an der einen oder anderen Stelle vielleicht noch einen intelligenten Sensor nachrüsten will. Und er profitiert auf der ganzen Linie von den AS-Interface-Vorteilen: von der typisch AS-i-einfachen Installation mit nur einem Kabel für Daten und Energie über die frei wählbare Topologie und den geringen Verkabelungsaufwand bis zur optimalen Granularität des Kommunikationssystems, das alle Eingänge und Ausgänge an genau der Stelle zur Verfügung stellt, an der man sie braucht. Da die Gateways von Bihl+Wiedemann die Daten sämtlicher Sensoren vorab konzentrieren und gegebenenfalls bereits eine Vorverarbeitung zulassen, wird außerdem auch noch der übergeordnete Feldbus entlastet.
Parametrierung von IO-Link-Sensoren
Ebenso einfach gestaltet sich die Parametrierung der IO-Link-Sensoren über AS-Interface – genauer gesagt: über die Feldbus- und Diagnoseschnittstelle in den Gateways von Bihl+Wiedemann. Hier genügt eine Software für alle Sensoren, ganz unabhängig davon, wie intelligent sie sind oder von welchem Hersteller sie kommen. Die Parametrierung der IO-Link-Teilnehmer erfolgt mit Hilfe der IO Device Description (IODD) im Klartext. Der Anwender braucht dazu lediglich die Bihl+Wiedemann-Software zu starten und anschließend den IO-Link-Master, den Port mit dem gewünschten Sensor und dessen IODD auszuwählen.
Konzeptionell funktioniert das dann so: Der IO-Link-Master, der auf der Ebene unterhalb von AS-Interface die IO-Link-Sensordaten einsammelt, ist gleichzeitig ein AS-i-Slave und als solcher ganz normal in das AS-Interface-Netzwerk eingebunden. Das heißt: Auf diesem Level wiederholt sich genau das, was eine Etage darüber schon lange als Schlüssel zur maximalen Effizienz bei der Vernetzung von Aktoren und Sensoren gilt. Dort fügen sich die AS-i-Master ihrerseits als Slaves in den übergeordneten Feldbus ein. ge
Weitere Informationen über die
Automatisierungstechnik AS-Interface
AS-i- und IO-Link-Safety
PLUS
Mit dem Safety-at-Work-Konzept von AS-Interface ist es gelungen, auch sicherheitstechnische Komponenten – sichere Sensoren und Aktuatoren sowie Sicherheitsmonitore – nahtlos in alle gängigen Automatisierungssysteme zu integrieren. Der Vorteil besteht darin, dass sichere und nicht sichere Signale auf ein und derselben Leitung übertragen werden können. Die bisher nötige doppelte Infrastruktur wird damit genauso überflüssig wie alle Kosten, die mit der aufwändigen Einzelverdrahtung verbunden waren. Die sicheren AS-i-Komponenten können dabei genauso wie jeder Standardslave an einer beliebigen Stelle des AS-i-Netzwerks eingesetzt und ohne Einschränkung zusammen mit Standard-AS-i-Komponenten verwendet werden. Vom AS-i-Master werden die Safety-Komponenten ebenfalls wie ganz normale AS-i-Slaves behandelt.
So wie IO-Link ist auch IO-Link Safety feldbus- und systemunabhängig. Erreicht wird dies durch die Umsetzung der vielen am Markt verfügbaren Safety-Protokolle zu IO-Link-Safety im Master. Die IO-Link-Safety-Devices bleiben damit einheitlich. Soll ein neues System für IO-Link Safety erschlossen werden, so muss nur ein entsprechender IO-Link Safety Master entwickelt werden. Alle vorhandenen IO-Link Safety Devices können unverändert verwendet werden. Der Konfigurationsaufwand für IO-Link Safety ist gering. Die Authentifizierung ergibt sich aus der Zuordnung zum Master-Port und die Überwachungszeit je Device wird automatisch eingestellt. Wie bei IO-Link können Devices ohne den Einsatz eines Engineering Tools ausgetauscht werden.
