Leuze stellt mit seinen IO-Link-Funktionsbausteinen ein nützliches Hilfsmittel für Hersteller und Betreiber von Anlagen bereit, das die Integration von IO-Link-Gerätedaten in SPS-Programme vereinfacht. Anwender übertragen die Funktionsbausteine einfach und schnell ins Steuerungsprogramm. Unterstützt werden die gängigen Steuerungssysteme von Siemens, Beckhoff oder Rockwell Automation. Das innovative Bausteinprinzip erleichtert das Lesen und Schreiben von Geräteparametern deutlich. Die Funktionsbausteine gibt es als kostenlose Downloads für alle IO-Link-Produkte von Leuze.
Inhaltsverzeichnis
1. Schnell und zuverlässig integriert
2. Die Vorteile von IO-Link
3. IO-Link Safety erweitert den Standard
4. Nächster Schritt: IO-Link Wireless
Schnell und zuverlässig integriert
Jeder Funktionsbaustein ist maßgeschneidert für einen IO-Link-Sensor von Leuze. Anwender sparen mit den software-basierten Bausteinen Zeit. Aufwändiges Suchen nach Datentypen, Parameter-Indizes und Prozessdatenstrukturen entfallen damit. Zudem werden mögliche Fehler bei der Integration von IO-Link Gerätedaten vermieden. Anwender können Diagnosedaten sogar im laufenden Prozess erheben und für Optimierungen verwenden. Dank der Prozessdaten-Parserfunktion sind einzelne Bestandteile der Prozessdaten leicht zugänglich.
Ein weiterer Vorteil für die Nutzer ist der Format- und Rezepturwechsel im laufenden Betrieb: In der SPS gespeicherte Rezepturen lassen sich während des Prozesses einfach im Sensor durch das Steuerungsprogramm umschalten. Leuze stellt die IO-Link-Funktionsbausteine auf www.leuze.com/io-link-fb zur Verfügung.
Die Vorteile von IO-Link
IO-Link als Kommunikationssystem verbindet intelligente Sensoren und Aktoren mit einem Automatisierungssystem gemäß IEC 61131-9. Dabei umfasst die Standardisierung sowohl die elektrischen Anschlussdaten als auch das digitales Kommunikationsprotokoll für den Datenaustausch der IO-Link-Devices mit der Steuerung. Das System besteht aus einem Master sowie einem oder mehreren IO-Link-Geräten, wobei der Master als Schnittstelle zur SPS die Kommunikation mit den angeschlossenen IO-Link-Geräten steuert.
Ein IO-Link-Master kann wiederum einen oder mehrere IO-Link-Ports haben, an dem jeweils nur ein Device angeschlossen werden kann. Dabei kann es sich auch um einen sogenannten Hub handeln, der den Anschluss von klassisch schaltenden Sensoren und Aktoren ermöglicht.
IO-Link-Geräte sind intelligente Sensoren und Aktoren, ein Hub aber auch eine mechanische Komponente wie einen Robotergreifer, oder eine Stromversorgung mit IO-Link-Anbindung. Eine Voraussetzung ist, dass die Geräte über ein digitales Typenschild bzw. Identifikationsdaten wie eine Typbezeichnung und eine Seriennummer oder Parameterdaten verfügen, die über das IO-Link-Protokoll les- bzw. schreibbar sind. Gleichzeitig kann das Gerät auch detaillierte Diagnosedaten liefern.
Für jedes IO-Link-Gerät sind die erforderlichen Parameterinformationen in Form einer IODD (IO Device Description) in der Beschreibungssprache XML verfügbar. Die IO-Link Community stellt entsprechende Schnittstellen zu einem IODD-Finder zur Verfügung, der von den Engineering-Tools der Steuerungsanbieter genutzt werden kann.
IO-Link basiert auf den klassischen 24-V-Signalen gemäß IEC 61131-2. Die Signalpegel 0 entsprechen 0 V bzw. 1 entsprechend 24 V. Das Über- oder Unterschreiten eines Schwellenwertes wird als Schalt-Betrieb bezeichnet. Darüber hinaus sind Codierung und daraus folgenden Rahmen und Datenpakete im IO-Link-Protokoll festgelegt. Das Umschalten vom Schalt- in den Datenpaket-Modus wird vom Master ausgelöst.
IO-Link Safety erweitert den Standard
IO-Link Safety ist eine Erweiterung, die eine zusätzliche Sicherheitskommunikationsschicht auf den vorhandenen Master- und Device-Schichten vorsieht, die so zum Fail Safe Master und -Device (FS) werden. Das Konzept des Black-Channel-Prinzips ist IFA- und TÜV-geprüft. IO-Link Safety hat zudem die bei funktionaler Sicherheit bei einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (BWS) üblichen Ausgangsschaltelemente OSSD (Output Switching Signal Device) erweitert zu OSSDe. Wie bei Standard-IO-Link kann ein Fail-Safe-Device sowohl im Schaltbetrieb als OSSDe als auch über funktional sichere IO-Link-Kommunikation betrieben werden.
Nächster Schritt: IO-Link Wireless
Mit IO-Link Wireless ist die IO-Link Community einen Schritt weitergegangen und bietet zukünftig eine Erweiterung von IO-Link auf der physikalischen Ebene. Zum übergeordneten System verhält sich ein IO-Link Wireless Master wie ein Standard-Master. Zu den IO-Link Wireless Devices bestehen virtuelle Ports über eine Funkstrecke auf Basis IEEE 802.15.1. Der Übertragungszyklus besteht aus zwei Phasen. Der Wireless-Master sendet zur Übertragung von Ausgangsdaten ein Multicast-Frame mit Daten für die Wireless-Devices in zugewiesenen Zeit-Slots. Danach geht der Wireless-Master auf Empfang und sammelt im Uplink Daten von den Devices ein, die nach einem definierten Schema nacheinander senden. Bei der Übertragung kommen Frequency Hopping und Channel-Blacklisting zum Einsatz.
