Feldbusse, Industrial Ethernet & IO Module
07.05.2013

IO-Link: Was gibt‘s Neues und wie geht‘s weiter

Beitrag aus openautomation 3/2013 Auf der Hannover Messe wurden wieder eine ganze Reihe neuer IO-Link-­Produkte präsentiert...

Beitrag aus openautomation 3/2013

 

Auf der Hannover Messe wurden wieder eine ganze Reihe neuer IO-Link-­Produkte präsentiert. openautomation hat Hersteller über ihre aktuellen Highlight-Produkte sowie ihre Schwerpunkte bei der Weiterentwicklung befragt. Thema war auch die Akzeptanz der Technologie auf Anwenderseite. Vertreter von Balluff, Pepperl+Fuchs, Sick und Turck geben Auskunft.

Klaus Ebinger ist Produktmanager  Interface Technology bei der Hans Turck GmbH & Co. KG

Klaus Ebinger ist Produktmanager Interface Technology bei der Hans Turck GmbH & Co. KG

Die Einführung der IO-Link-Technologie ist fast sieben Jahre her. Neue Technologien brauchen zumeist einige Zeit, bis ihre Vorteile in den Köpfen der Anwender angekommen sind und ein entsprechend großes Portfolio am Markt verfügbar ist. Sind die Vorteile mittlerweile bekannt oder sind die Hersteller immer noch in aufklärerischer Mission unterwegs?

 

„Wir sind immer noch in aufklärerischer Mission unterwegs, aber nicht mehr auf der gleichen Ebene wie vor zwei Jahren“, so Klaus Ebinger, Produktmanager Interface Technology bei der Hans Turck GmbH & Co. KG. „Früher mussten wir noch erklären, was IO-Link überhaupt ist und was es bringt. Heute wird immer öfter gefragt, wie nutze ich denn IO-Link in meiner Anlage und wie wende ich die Technologie an.“ Diese Erfahrung hat auch Frank Moritz, Produktmanager Sensors & Connectivity in der Division Industrial Sensors bei Sick, gemacht: „Der Anteil an Basisaufklärung hat deutlich abgenommen. Stattdessen fragen potenzielle Anwender heute zum Teil sehr gezielte Informationen ab.“ „Wir spüren, dass der Anteil derjenigen, die IO-Link akzeptieren, verinnerlichen und die Vorteile der Anwendung klar erkannt haben, rapide steigt“, pflichtet auch Stephan Langer, Produktmanager Industrial Networking bei Balluff, bei. Er gibt an, dass die Anzahl der IO-Link-Anwender und der Applikationen in den letzten zwei Jahren rasant gestiegen sei. „Aus unserer Sicht ist IO-Link heute bei den Anwendern bestens bekannt. Wenn es darum geht, IO-Link für die komfortable Parametrierung von Sensoren zu verwenden, können wir hier direkt und kurzfristig punkten“, sagt Thorsten Schroeder, Produktmanager Innovative Optische Sensoren bei Pepperl+Fuchs. Komplizierter gestaltet sich das Thema nach seinen Erfahrungen bei der Integration von IO-Link-Sensoren in die unterschiedlichen Automatisierungswelten. „Obwohl wir Komponentenlieferant sind, sind wir gefordert, detaillierte Unterstützung bei der Integra­tion in die konkrete Automatisierungslandschaft zu leisten.“

Als Gründe für die gestiegene Akzeptanz von IO-Link nennt K. Ebinger: „Die Arbeit des IO-Link-Arbeitskreises hat ­dazu in hohem Maß beigetragen, aber sicherlich auch die Kommunikation der einzelnen Hersteller.“ „Zur weiter steigenden Akzeptanz der Technologie trägt natürlich auch die zunehmende Anzahl an Referenzanlagen bei, allen voran in der Verpackungsindustrie, in der Holzverarbeitung sowie in der fertigungsnahen Prozessautomation“, ergänzt F. Moritz. Als zusätzlich hilfreich führt er den Leitfaden Smart Sensor Solutions powered by IO-Link aus dem eigenen Haus an.

 

Die Produktpalette – heute und morgen

Stephan Langer, Produktmanager Industrial Networking bei der Balluff GmbH

Stephan Langer, Produktmanager Industrial Networking bei der Balluff GmbH

Nachdem die Technologie offensichtlich in den Köpfen der Anwender angekommen ist, stellt sich die Frage, wie weit sie auch das relevante Herstellerportfolio durchfließt. T. Schroeder: „IO-Link-Sensoren haben wir mittlerweile in allen dafür infrage kommenden Sensortechnologien. Insbesondere bei Sensoren, die komplexere Parametriermöglichkeiten aufweisen, kommt IO-Link standardmäßig zum Einsatz.“ Dem fügt S. Langer von Balluff an: „In allen Kernbereichen, wie Wegmessung, Identifizierung, Objekterkennung, Networking und Zustandsüberwachung/Fluidsensorik, bringen wir verstärkt Devices mit IO-Link an den Markt.“ Dabei steige die Vielfalt und der Variantenreichtum in den einzelnen Produktgruppen kontinuierlich. Als Ziel nennt er: „Wir haben uns vorgenommen, die Familien mit IO-Link-Technologie zu komplettieren.“ „Alles, was Druck, Durchfluss oder Strömung messen soll und ein analoges Signal liefert, ist bei uns auch IO-Link-fähig – und in diesem Bereich als Standard und nicht als besonderes Feature“, umreißt K. Ebinger das Turck-Portfolio. Er stellt zudem he­raus: „Seit ca. zwei Jahren ist unser gesamtes Fluidsensorik-Programm IO-Link-fähig.“ Als weitere Beispiele aus der eigenen Produktpalette nennt er die induktiven Linearwegsensoren der Li-Reihe, den induktiven Dreh­geber Ri360-QR24 sowie einen IO-Link-fähigen Ultraschallsensor. „Wir sind also vor allem auf der Sensorseite schon sehr breit aufgestellt. Aber auch auf der Master-Seite hat Turck ein relevantes Produktspektrum, das wir zunehmend ausbauen“, sagt er weiter.

 

Als eines der breitesteten IO-Link-Sortimente auf dem Markt bezeichnet F. Moritz das Sick-Angebot. „Unser IO-Link-Portfolio umfasst unter anderem optoelektronische, induktive, magnetische oder Ultraschallsensoren, Lichtgitter, Dis­tanzsensoren, Sensoren für Druck und Füllstand“, zählt er auf. Als wichtigste Einsatzbranchen nennt er Verpackung, Holz, Food & Beverage, Pharma sowie die Lager- und Fördertechnik. „Gemeinsam mit Schlüsselkunden wird das Portfolio gezielt erweitert“, gibt er an. Die Priorität läge dabei auf der Entwicklung sogenannter Advanced-Lösungen. „Sie ermöglichen eine direkte Kommunikation zwischen Sensorik und Aktorik – ohne den oft zeitkritischen Umweg über ein Automatisierungssystem“, sagt der Sick-Produktmanager. Als typische Funktio­nalitäten nennt er die

Frank Moritz ist Produktmanager Sensors & Connectivity in der Division Industrial Sensors bei der Sick AG

Frank Moritz ist Produktmanager Sensors & Connectivity in der Division Industrial Sensors bei der Sick AG

Hochgeschwindigkeitszählung, die Zeitmessung, die dezentrale Entprellung, die Profilerkennung und -verifikation oder die Produktverfolgung per Time Stamp. „Sie alle ebnen den Weg für intelligente Einheiten mit konfigurierbaren Automatisierungsfunk­tionen. Der Sensor ist dabei ,nur‘ der Hardwareträger, der individuell mit den virtuellen Produktlösungen, das heißt den gewünschten Funktionalitäten, ausgestattet wird. Wie das aussehen kann, haben wir zusammen mit Siemens auf der letzten Messe SPS IPC Drives mit einer durchgängig IO-verlinkten Maschine demonstriert“, so F. Moritz. Ähnliche Wege beschreitet Turck bei seiner Weiterentwicklung. K. Ebinger: „In Zukunft sollen immer mehr Turck-Sensoren ihre jewei­lige Applikation schon mitdenken. Wer also beispielsweise mit einem Drucksensor einen Füllstand messen will, der kann dann diese Aufgabe schon direkt im Sensor parametrieren und benötigt dazu keine Steuerung mehr.“ Als Vorteile gibt er an, dass die Parametrierung im Sensor erheblich einfacher sei als das Programmieren der Steuerung. „Analog dazu behalten wir die unterschiedlichen Einsatzszenarien der induktiven Schalter immer im Auge. Unser Ziel ist nicht, noch mehr Informationen zu transportieren, sondern mehr Wissen – also nur die für den Kunden relevanten Informationen“, so K. Ebinger.

 

„Grundsätzlich ist bei uns die Frage nach der richtigen Kommunikationsschnittstelle vom Beginn einer Produkt­entwicklung immer ein zentraler Punkt. IO-Link erweist sich dabei fast immer als das Optimum“, stellt T. Schroeder noch einmal grundlegend heraus. Parallel dazu verfolge Pepperl+Fuchs die Einführung der IO-Link-Version 1.1. „Mit dieser Version stehen den Nutzern noch weitere Funktionalitäten zur Datenhaltung oder der Übertragung größerer Datenmengen zur Verfügung“, informiert er.

 

Aktuelle IO-Link-Produkt-Highlights

Thorsten Schroeder, Produkt­manager Innovative Optische Sensoren bei der Pepperl+Fuchs GmbH

Thorsten Schroeder, Produkt­manager Innovative Optische Sensoren bei der Pepperl+Fuchs GmbH

Einige der IO-Link-Mitstreiter haben die Hannover Messe 2013 für die Präsentation neuer IO-Link-fähiger Produkte genutzt. So beispielsweise Pepperl+Fuchs. „Neu in diesem Jahr waren unsere Ultraschallsensoren 30GM-IO. Bei ihnen sind Parametrierung, Diagnose sowie Prozessdatenausgabe über die IO-Link-Schnittstelle vorgesehen“, sagt T. ­Schroeder und gibt an, dass bei diesen für den Anwender sowohl die obligatorische IO-Link Device Description (IODD) als auch ein Device Type Manager (DTM) zur Verfügung stünde. „Damit kann die Leistungsfähigkeit des Sensors voll genutzt werden.“ Als ebenfalls erwähnenswertes Highlight nennt er die Lichtschrankenfamilie MLV41. „Hierbei handelt es sich um die weltweit erste Produktfamilie, die durchgängig über alle Funktionsprinzipien mit IO-Link ausgestattet ist – von der einfachen Reflex-Lichtschranke bis zum Lichttas­ter mit Messkern“, sagt der Produkt­manager. Als „Highlight“ aus dem Pepperl+Fuchs-Portfolio gibt er den IO-Link-USB-Master an. „Dieses Produkt ermöglicht in Kombination mit dem kostenlosen Kommunikations- und Interpreter-DTM die Parametrierung jedes beliebigen IO-Link-Sensors. Für Sensoren, die einen DTM mitbringen ist darüber hinaus sogar die Parametrierung und Diagnose mit komfortabler grafischer Darstellung möglich.“ Die Energieversorgung des Sensors erfolgt im Normalfall direkt aus der USB-Schnittstelle des PC. Diese Funktionalität ist herstellerübergreifend gegeben. „Voraussetzung ist lediglich die IODD, die ohnehin zu ­jedem IO-Link-Sensor gehört. Aufgrund dieses überzeugenden Konzepts sind Ini­tiativen entstanden, die diese Methodik zukünftig firmenübergreifend nutzen werden“, informiert T. Schroeder weiter.

Platzsparendes Gehäuse, „easy to use“-Bedienkonzept und IO-Link sind drei der Highlights der neuen Kontrastsensoren KT Mini Core und KT Mini Prime von Sick

Platzsparendes Gehäuse, „easy to use“-Bedienkonzept und IO-Link sind drei der Highlights der neuen Kontrastsensoren KT Mini Core und KT Mini Prime von Sick

„Mit der neuen Generation der induktiven Koppler BIC haben wir auf der Hannover Messe das erste bidirektionale induktive Übertragungssystem mit voller IO-Link-Funktionalität ohne jegliche Einschränkungen vorgestellt“, sagt S. Langer. Es ist prädestiniert für Einsatzbereiche, bei denen eine feste Verdrahtung von Sensoren und Aktoren stört oder durch Ermüdung einem verfrühten Verschleiß unterliegt, etwa an Rundtischen, Wechselwerkzeugen etc. „Dort spielt es den Vorteil aus, dass es Energie- und IO-Link-Signale berührungslos über einen Luftspalt von bis zu 5 mm sicher, schnell und leistungsoptimiert überträgt.“ Neu im Balluff-Portfolio sind zudem Drucksensoren mit IO-Link-Schnittstelle. „Sie können besonders schnell und einfach parame­triert und in Betrieb genommen werden. Müssen sie getauscht werden, lassen sich die Parameter eines gewechselten IO-Link-Sensors einfach auf den neuen Sensor übertragen. Die digitale Datenübertragung sorgt zudem für eine hohe Signalgüte“, erklärt der Produktmanager und fügt als „ganz besonderes Highlight“ die neue IO-Link-Smart-Light an: „Sie ist die erste Leuchte, die ohne aufwendige Konfiguration per Hardware ad hoc über die Steuerung an nahezu alle möglichen Erfordernisse flexibel angepasst werden kann.“ S. Langer stellt zusätzlich die Multifunktionalität heraus: „Sie kann sehr viel mehr als nur mit drei Farben dem Anlagenführer bestimmte vordefinierte Betriebszustände signalisieren. Mit ihren drei Betriebsarten Stacklight, Level und Run lassen sich auch Tendenzen, Verläufe und Trends von physikalischen Größen darstellen.“

Turcks verschleißfreier Universal-Drehgeber QR24 kann mittels IO-Link in einer Vielzahl von Charakteristiken parametriert werden

Turcks verschleißfreier Universal-Drehgeber QR24 kann mittels IO-Link in einer Vielzahl von Charakteristiken parametriert werden

Als eine Innovation, die Turck vor ­einem halben Jahr vorgestellt hat, führt K. Ebinger den IO-Link-Verteiler an. „Wir nennen ihn den aktiven Passivverteiler“, informiert er und erläutert: „Passiv, weil es letztendlich eine Verdrahtungshilfe ist und damit einer Passivbox sehr ähnlich. Er ist aber auch aktiv, denn seine Elek­tronik packt acht Schaltsignale in ein IO-Link-Signal. Damit lassen sich acht Schalter mit der IO-Link-Box und einer Standard-Sensorleitung verdrahten. Der Anwender spart sich so die Konfektionierung der teuren Multipolkabel.“ Als weitere Innovation, die sein Unternehmen in Hannover Messe vorgestellt hat, nennt er den induktiven Drehgeber Ri360-QR24. „Die IO-Link-Variante macht den weltweit ersten berührungslosen Drehgeber zu einem echten Universaldrehgeber: Über IO-Link kann er als Single- oder Multiturn-Drehgeber parametriert werden. Der Anwender kann Schaltpunkte setzten und Messbereiche festlegen. Auch die Ausgangsignale lassen sich bei diesem Gerät über IO-Link als inkrementelles Signal oder als Analogsignal parametrieren.“

 

Das eigentliche Highlight stellt für K. Ebinger allerdings das Gesamtpaket IO-Link bei Turck dar. „Wir sind einer der wenigen Hersteller, der sowohl auf der Master-Seite als auch auf der Sensor- bzw. Device-Seite Lösungen anbieten kann – und wenn man so will, ist Turck mit dem aktiven IO-Link-Verteiler auch auf der Connectivity-Seite vertreten“, gibt er an.

Die neue IO-Link Smart Light von Balluff ist ein Multitalent

Die neue IO-Link Smart Light von Balluff ist ein Multitalent

Auch wenn Sick nicht auf der Hannover Messe vertreten war, zeigt sich auch das Unternehmen nicht innovationsfaul. Als Weltneuheit bezeichnet F. Moritz die Sensoren der Produktfamilie SAM, die erstmals wahlweise als „klassische“ Impulswächter oder als innovative Beschleunigungswächter einsetzbar sind. „Eingebunden in eine IO-Link-Umgebung können SAM-Sensoren direkt aus dem Automatisierungssystem heraus schnell, bequem und präzise parametriert werden und im Betrieb aktuelle Messdaten direkt aus­gegeben“, sagt er und informiert weiter: „Sensorik mit IO-Link ermöglicht beispielsweise auch ein zeitnahes Monitoring des aktuellen Maschinenzustands und der laufenden Prozessqualität sowie eine umfassende Visualisierung und Ferndiagnosefähigkeit.“ Als zweite IO-Link-Produktinnovation führt er die Kon­trasttaster KT Mini an. „Mit IO-Link können die Miniatursensoren nicht nur den digitalen Schaltzustand übertragen, sondern auch zahlreiche Zusatzinformationen.“ Beispielhaft zählt er die Qualität des Kontrasts, welche einen Rückschluss auf die Schaltsicherheit gibt, die aktuelle Sensorparameter oder seine Seriennummer auf. Als besonders wichtig für viele Anwender, zum Beispiel in der Verpackungsindustrie, nennt er zudem die umfangreichen Möglichkeiten zum Parameter-Download aus einer Maschinensteuerung. „Bei einem Formatwechsel, der insbesondere im Konsumgüterbereich fast immer mit einem Farb- oder Designwechsel von Verpackungen einhergeht, können einmal eingelernte Chargen­parameter automatisch aus dem Automatisierungssystem in den Sensor ge­laden werden. Dies führt zum Teil zu ­einer dramatischen Verkürzung von Um­rüst­zeiten und Maschinenstillstand“, so F. ­Moritz.

 

Nächste Steps im Steering Committes

Der IO-Link-USB-Master ermöglicht die Parametrierung der neuen Ultraschallserie 30GM-IO von Pepperl+Fuchs

Der IO-Link-USB-Master ermöglicht die Parametrierung der neuen Ultraschallserie 30GM-IO von Pepperl+Fuchs

„Technologisch ist IO-Link heute auf einem sehr stabilen und leistungsfähigen Stand“, beschreibt T. Schroeder die Ist-Situation. Insofern sieht Pepperl+Fuchs seine Hauptaufgabe darin, die Verbreitung der Technologie weiter voranzutreiben. „Wir sehen hier noch deutliches Potenzial in Bezug auf die Marktdurchdringung und die Internationalisierung von IO-Link“, sagt er weiter. Dem fügt F. Moritz an: „In dem Maß, in dem die applikationsbezogenen Aufgabenstellungen zunehmen, gilt es natürlich auch künftig, das der IO-Link-Technologie zugrunde liegende Smart-Sensor-Profil weiterzuentwickeln und zu internationalisieren.“ Hierzu will sich Sick auch künftig aktiv im IO-Link Steering Commitee einbringen – im Bereich Technologie ebenso wie im Marketing. „Das IO-Link-Konsor­tium wirbt mit dem Slogan ,Use IO-Link‘. Dieses Akronym steht einerseits für die Attribute universal, smart und easy von IO-Link und andererseits für die Aufforderung an die Anwender, IO-Link nutzbringend im Maschinenbau einzusetzen“, weist S. Langer darauf hin. Balluff beteiligt sich deshalb an Anwenderworkshops des IO-Link-Konsortiums, in denen der Nutzen von IO-Link und die einfache Anwendbarkeit in Theorie und Praxis vermittelt wird. „Der erste Workshop dazu findet übrigens am 24. Oktober 2013 in Stuttgart statt“, nennt S. Langer als wichtiges Datum. Dazu ergänzt K. Ebinger: „Bei dem Workshop präsentieren wir IO-Link vor Ort im Einsatz – also keine weiteren Power-Point-Vorträge, sondern eine Modellanlage, in der wir die Arbeit mit der Technologie und ihre Vorteile zeigen. Dazu sind Kunden der Mitglieder der IO-Link-Nutzerorganisation eingeladen. Der Workshop ist der Startschuss zu einer Art Roadshow mit genau diesem Ziel: Dem Kunden zeigen, wo für ihn der Nutzwert von IO-Link in seiner Arbeit liegt.“

 

Prinzipiell sieht es K. Ebinger als wichtige Aufgabe an, dem Anwender die Handhabbarkeit von IO-Link bequemer und griffiger zu machen. „Die Hersteller müssen noch an den Tools und der Implementierung von IO-Link in Steuerungen arbeiten. Wie schon beim Smart-Sensor-Profil brauchen wir Standards, die es dem Anwender erleichtern, IO-Link-Devices verschiedener Hersteller pro­blemlos zu implementieren.“ Damit sei nicht Gleichmacherei gemeint, sondern die Schaffung sinnvoller Standards auf der Protokollebene. Zur Verdeutlichung zieht der Produktmanager ein Beispiel heran: „Wenn Sie neue Felgen kaufen, erwarten Sie ja auch, dass Sie diese mit den gleichen Schrauben in denselben Bohrlöchern montieren können wie die alten Felgen eines anderen Herstellers. Raum für Differenzierung der Hersteller bleibt noch genug.“

 

S. Langer fügt als konkrete Pläne von Balluff an: „Wir planen die Abbildung und Implementierung übergeordneter Protokolle und Energieprofile, wie Profienergy oder Sercos Energy, zusammen mit dem IO-Link Konsortium.“ Und für Sick liegt ein weiterer Schwerpunkt in der weltweiten Umsetzung von IO-Link. „Hier arbeiten wir auch eng mit der ODVA zusammen, beispielsweise bei der Integration von IO-Link in das Ethernet/IP-basierte CIP-Protokoll“, so F. Moritz. Und abschließend gibt er noch einen positiven IO-Link-Ausblick: „Der Bedarf, Applikationen sensor- und kommunikationstechnisch effizient zu lösen, wird in Zukunft nicht abnehmen. IO-Link wird also auch in Zukunft auf der Tagesordnung bleiben.“

 

Weitere Informationen unter

www.io-link.com,

www.balluff.de,

www.pepperl-fuchs.de,

www.sick.com sowie

www.turck.de. Beitrag als PDF downloaden

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