Prozess

Ein-/Ausgabe

Dezentrale Steuerung

Steuerung

Visualisierung

Kommuni-

kationLAN, WAN,

Ethernet TCP/IP,

XML

ControlNet, Ethernet/ IP, H1,

Profibus FMS, Profibus CBA

Devicenet, Interbus,

CANopen, Profibus DP,

Profinet IO, CC-Link

AS-Interface

IO-Link

binär, analog

(4...20 mA)

Parameter-/

Diagnosedaten

Betriebs-

leitebene

Produktions-

leitebene

Feldebene

Die Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle fürSensoren und Aktuatoren.

Schnittstelle für den letzten Meter

IO-Link ist eine Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle für den Anschlussbeliebiger Sensorik und Aktuato-rik an ein Steuerungssystem. ImGegensatz zu klassischen Feldbus-systemen handelt es sich nicht umeine Busverdrahtung, sondern umeine Parallelverdrahtung, quasider „letzte Meter“ zum Sensor.IO-Link eignet sich sowohl fürbinäre als auch für analoge Sensoren und Aktuatoren.

Der Unterschied zwischen IO-Link-Sensoren und Standard-Sensoren liegt in der Kombinati-on des Standard-Ausgangskanalsmit einem zusätzlichen Daten-kanal.

Somit können alle bisherigenAnschlussleitungen auch für IO-Link-Geräte verwendet werden.

Kommunikation

IO-Link-Sensoren beherrschendrei Arten der Kommunikation:

• Schaltzustand (binär, wie her-kömmliche Sensoren)

• Zyklische Prozessdaten (z.B. digitale Übermittlung von Messwerten)

• Übertragung von Geräte-parametern und Diagnosedaten

Alle drei Varianten lassen sich be-liebig miteinander kombinieren.

So wird z.B. ein optischer Ent-fernungssensor zunächst mitParameterdaten versorgt und

überträgt dann im weiteren Ver-lauf nur noch ein Schaltsignal beiErkennung eines Objektes imdefinierten Bereich. Wahlweisekann der Sensor auch ein ent-fernungsproportionales Analog-signal übertragen.

Anbindung

Um diese Daten an die Steuerungzu übertragen sind zwei Vorge-hensweisen denkbar:

• SPS mit intergierten IO-LinkPorts oder

• Dezentrale Module mitintegrierten IO-Link-Ports.

Kompatibilität

IO-Link-Geräte lassen sich ohneweiteres an digitalen E/As ohne IO-Link-Port nutzen. Hierbeiarbeiten IO-Link-Sensoren lediglich im Standard-I/O-Modusmit einem binären Schaltsignal.

Bei Verwendung eines IO-Link-Moduls können die Parameterda-ten aus dem Sensor ausgelesen,gespeichert und im Austauschfallin einen neuen, baugleichen Sensor geladen werden. Dies istsogar im laufenden Prozess möglich. Spezialkenntnisse sindhierzu nicht erforderlich.

Einsatz auch an älterenAnlagen möglich, abwärts-kompatibel durch Verwen-dung des Standardsignalsvon Sensoren.

Einfacher Austausch der IO-Link-Geräte ohne zusätz-liche Softwareänderungenoder Bediengeräte,Reduzierung der Inbetrieb-nahmezeiten.

Nur noch ein einziges hersteller- und feldbus-unabhängiges System, das mittelfristig alleproprietären Systeme ablösen wird.

Zusätzliche Diagnose-informationen, die beiBedarf angefordert werdenkönnen, bedeuten eine einfachere Fehlerlokalisie-rung und damit reduzierteStillstandszeiten.

Zentrale Diagnostizierungdes gesamten Anlage-abbildes, beispielsweise per FDT-Software.

Zurückspeichern derSensor-/ Aktorparameter imAustausch und Servicefall.

IO-Link Modul

SPS

FDT / DTM

Gateway

DTM

DTM

AS-In

IO-Link – Daten dieüberzeugen:

Offene Schnittstelle analog / digital.

Serielle Punkt-zu-Punkt- Verbindung – keine Busverdrahtung.

Standard I/O- Anschlusstechnik.

Maximale Leitungslänge20 m.

Signalübertragung durch 24 V Pulsmodulation undStandard UART-Protokoll.

Normung gemäß IEC in Vorbereitung.

„Gemischter Betrieb“ möglich (binäres Schalt-signal oder serielle Datenübertragung).

Zyklische Prozessdaten-übertragung mit 2 msZykluszeit.

Integrierte, differenzierteDiagnosemeldungen.

Industrielle Anwendungen

Bus-Kommunikation

IO-Link Modul

Punkt-zu-Punkt-

Kommunikation

Industrial Ethernet

IO-Link SPS

nterface

Datenübertragung an die SPS: Z.B. mit

dem IO-Link-Modul.

IO-Link-ModulDie Punkt-zu-Punkt Kommunikations-stelle nimmt die physikalischen Signalesowohl von IO-Link- als auch von Stan-dard-Sensoren auf und transportiertsie in die nächsthöhere Bus-Ebene (AS-Interface). Das Modul verbindet die Vorteile reduzierter Busverdrahtung mit derÜbertragungsmöglichkeit von Diagno-se-, Parametrier- und Prozessdatenintelligenter IO-Link-Geräte. DerAnschluss konventioneller Sensorikund Aktorik ist ebenfalls möglich.

Bedarfsdaten• Konfigurations-

daten, • Einstelldaten, • Gerätekennung,• Meldungen, • Fehleranalyse, • Fehlerortung

ProzessdatenBinäre Signalewerden durch kontinuierliche Kommunikation oder im Schalt-betrieb wie bisher übertragen.Analogwerte werden digitali-siert und durch kontinuierliche Kommunikation übertragen

Informationsfluss auf demletzten Meter.

L+

L-

C/Q12

34

PIN

1

2

3

4

Signal

L+

Out

L-

C/Q

Bemerkung

24 V

Sensorabhängig

Masse

Kommunikation/Schaltsignal

IO-Link

SIO

Intelligente IO-Link-Sensoren

Kapazitive SensorenBerührungsloses Erfassen beliebigerObjekte. Im Gegensatz zu den indukti-ven Pendants lassen sich mit kapaziti-ven Sensoren auch nicht-metallischeMaterialien erfassen.

Prozessdaten via IO-Link: Binäres SchaltsignalParameterdaten via IO-Link:AbgleichparameterDiagnose via IO-Link: Unsicherer Schaltabstand

FüllstandsensorenFüllstandsensoren efector gwr arbei-ten auf der Basis von geführter Mikro-welle. Einsatzgebiet sind wasserbasie-rende Medien wie Kühlschierstoffeund Reinigungsflüssigkeiten. Durch diekompakte Bauform ist der Sensor auchfür kleine Behälter und Aggregategeeignet .

Prozessdaten via IO-Link: Kontinuierlicher FüllstandParameterdaten via IO-Link:Eingestellte SchalthystereseDiagnose via IO-Link: Unsicherer Bereich

StrömungssensorenFür die Überwachung von gasförmigenund flüssigen Medien sind Sensorennach dem kaloriemetrischen Prinzipbesonders gut geeignet.

Prozessdaten via IO-Link: Binäres SchaltsignalParameterdaten via IO-Link:Schaltpunkte und Öffner-/Schliesser-funktionDiagnose via IO-Link: Fehlerhafte Parametrierung

Optische AbstandserkennungDer efector pmd Lasersensor dient zur millimentergenauen Abstandserkennung bei Reichweiten bis zu 10 m. Er arbeitet nach dem Prinzip desLichtlaufzeitverfahrens.

Prozessdaten via IO-Link: Kontinuierlich gemessener AbstandParameterdaten via IO-Link:Messrate einstellenDiagnose via IO-Link: Objekt außerhalb des Messbereichs

In den Sensor geschaut – mitder FDT-Containersoftware.

Hand in Hand:IO-Link und AS-Interface

AS-Interface undIO-Link ergänzensich optimal. AS-iist ein seriellesBussystem miteinem Master undbis zu 62 Slaves aneiner gemeinsa-men Kommunika-tionsleitung. IO-Link dagegen isteine Verbindungvon nur einemGerät mit genaueiner Gegenstelle(Port). Diese IO-Link-Ports könnenentweder direkt inSteuerungen oderin dezentrale Bus-

gelegt. So könnenIO-Link-Sensorenim Standard-Modus (SIO) auchan konventionel-len Eingangsmo-dulen betriebenwerden.

Umgekehrt arbei-ten Sensoren mitSchaltausgangauch an IO-Link-Eingangsports.Somit ist einegestaffelte Um-stellung bestehen-der Anlagen, jenach Informations-bedarf, möglich.Bei Neuanlagen

module eingebautwerden.

Die Verwendungvon IO-Link-fähi-gen Busmodulenverbindet die Vor-teile der Verdrah-tungseinsparungmit den Diagno-semöglichkeitenintelligenter IO-Link-Sensoren.

Bei der Definitionvon IO-Link wurdebesonderer Wertauf die Kompatibi-lität mit konven-tionellen Gerätenmit einfacherbinärer Endstufe

Die FDT-Technolo-gie vereinheitlichtdie Kommunikati-onsschnittstellezwischen Feld-geräten und derSystemumgebung(Host). Die Beson-derheit dieserTechnik liegtdarin, dass sieunabhängig vomeingesetzten Kom-munikationsproto-

koll sowie von derjeweiligen Soft-ware-Umgebungist.

Ebenfalls unab-hängig ist derBenutzer bei derWahl des einzuset-zenden Gerätesund des verwen-deten Leitsystems.Kurz und knapp:Mit FDT ist es

Die FDT-Container-software erlaubt

den Zugriff aufsämtliche Parame-ter eines Sensors.

können ebenfallsMischvariantenaus Busmodulenund Sensoren inkonventionellerund IO-Link-Aus-führung verwen-det werden.

Fazit: IO-Link lässt sichhervorragend mitdem Feldbussy-stem AS-Interfacenutzen. Vorteile:Weniger Verdrah-tungsaufwand,einfaches "Plug &Play" und zusätzli-che Diagnose.

möglich, beliebigeGeräte über belie-bige Systeme mitbeliebigen Proto-kollen anzuspre-chen.

Mit IO-Link wirddie FDT-Tech-nologie optimalergänzt undunterstützt.

DrucksensorenDie kompakten Drucksensoren sindäußerst robust gegen mechanischeEinwirkungen und arbeiten völlig ver-schleiß- bzw. ermüdungsfrei. Die dar-aus resultierende Langzeitstabilitätgewährleiste zuverlässige Messergeb-nisse über 100 Millionen Druckzyklen.

Prozessdaten via IO-Link: Binäres SchaltsignalParameterdaten via IO-Link:SchaltpunkteinstellungDiagnose via IO-Link: Fehlerhafte Parametrierung,Überdruck und Eigendiagnose desMesssystems.

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io-link – kommunikation von punkt zu punkt

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