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Erfahren Sie mehr über die IO-Link-Technologie
Der globale Standard: IO-Link
Bevor sich IO-Link etabliert hat, wurden hauptsächlich binäre und analoge Signale für Sensoren und Aktuatoren verwendet. Diese übermitteln nur begrenzte Werte und Informationen zur Diagnose. Mit dem weltweiten Standard IO-Link werden nun mehr und präzisere Werte übermittelt und eine Vielzahl Diagnosedaten bereitgestellt. Zugleich nimmt die Komplexität der Sensoranbindung ab, der Systemaufbau wird einfacher, die Verkabelung schlanker und die Integrationsmöglichkeiten vielfältiger.
Die IO-Link-Technologie lässt sich in Automatisierungssysteme mit SPS und zusätzlich in IIoT-Technologien integrieren. Generell bietet IO-Link drei Arten von Daten, die von Sensor zu Sensor unterschiedlich sind: zyklische, azyklische und ereignisbezogene Daten.
Zusätzliche IO-Link-Vorteile
ifm bietet zusätzliche Informationen und Funktionen in vielen unserer IO-Link-Devices als Standard an
In den zyklischen Daten
- Ein Sensor – mehrere Prozesswerte
- Standardisierte Prozessdatenstrukturen
- Gerätestatus
- Sensorik mit erweiterten und steuerbaren Funktionen
In den azyklischen Daten
- Identifizierung: Tags zu Anwendung, Funktion und Standort sowie die Produkt-URI ("Identification Link" gemäß IEC 61406)
- Sensorspezifische Daten wie Betriebsstundenzähler, Schaltzyklenzähler und interne Temperatur
Ereignisdaten
- Übersicht über die Diagnosedaten
- Speicherung von Diagnosedaten
Verwendung in einer SPS
Zyklische Daten
Es ist sehr einfach, zyklische Daten in einer SPS zu verwenden. Es werden ein Adressbereich und die Größe definiert. Diese sind in der IO-Link-Schnittstellenbeschreibung beschrieben und stehen für jeden ifm-Sensor auf unserer Website zur Verfügung. Wenn die Daten korrekt definiert sind, können sie im Programm verwendet werden.
Wir von ifm standardisieren die Datenstrukturen und helfen Ihnen, IO-Link-Devices schnell und einfach in Ihre Systeme zu integrieren. Abhängig von der Abbildung müssen die Prozessdaten bei manchen Geräten verrechnet bzw. der Adressbereich angepasst werden (Bit Shift, Byte Swap, Faktor).
Azyklische Daten
Die azyklische Kommunikation ermöglicht den Zugriff auf spezifische Parameter und ermöglicht die Konfiguration und Anpassung der Geräteparameter
- über Software wie moneo blue oder moneo configure
- über Funktionsbausteine in der SPS
- für Profinet: Integration von Parametern in GSDML ist möglich (Add-on PLC-Tool)
Verwendung im IIoT
Für die IIoT-Kommunikation stehen verschiedene Kommunikationsmethoden zur Verfügung. Der Master ist in der Lage, per REST API, MQTT oder OPC UA zu kommunizieren. Die Informationen sind im JSON-Format verfügbar. Es können zyklische, azyklische und Ereignisdaten gelesen und geschrieben werden. ifm bietet einfache Lösungen an, die mit Hilfe der maschinenlesbaren IODD die Daten in lesbare Informationen umwandelt und für weiterführende Systeme zur Verfügung stellt.
Die "IO Device Description" (IODD) enthält Details über die vom Gerät verfügbaren Informationen, wie Identität, Parameter, Prozessdaten, Diagnosedaten und Kommunikationseigenschaften. Die IODD wird normalerweise als .zip-Datei heruntergeladen und enthält eine .xml-Datei und Produktfotos.
Einige Engineering Softwares, wie z.B. unsere Konfigurationssoftware moneo configure free, und einige Automatisierungssysteme können eine IODD-Datei direkt verwenden. In den meisten Fällen ist die Nutzung der IODD jedoch nicht erforderlich, da Sie lediglich wissen müssen, welche Daten wo zur Verfügung stehen. ifm veröffentlicht die IO-Link-Schnittstellenbeschreibung (PDF-Datei) in einem lesbaren Format, um Ihnen zu helfen, die Informationen zu verstehen, auf die Sie über die Steuerung oder aus einem IIoT-System zugreifen können.
- Alle IODDs aller Hersteller können im IODDfinder gefunden werden.
- Die IODD und die IO-Link-Schnittstellenbeschreibung im PDF-Format finden Sie auf unserer Website im Download-Bereich für jedes IO-Link-Gerät.
Auszug aus der IO-Link-Schnittstellenbeschreibung für den SD5500 (nur Eingangsdaten)
Ein IO-Link-Master stellt meist mehrere IO-Link-Ports zum Anschluss von IO-Link-Devices zu Verfügung. Es wird zwischen A- und B-Ports unterschieden. Dies ist herstellerübergreifend standardisiert und in der IO-Link-Spezifikation beschrieben.
- Die IO-Link-Community stellt eine Liste von Geräten zur Verfügung, die auf die Spezifikation geprüft und freigegeben wurden.
Je nach Anforderung an Datenrate und Reaktionszeit unterscheidet IO-Link drei Kommunikationsarten: COM1, COM2 und COM3: COM1, COM2 und COM3.
Diese Übertragungsarten definieren die Baudrate der Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen IO-Link-Master und Device und ermöglichen eine optimale Anpassung an unterschiedliche Applikationen:
- COM1 – 4,8 kbaud
Für einfache Sensoren mit geringem Datenvolumen. Besonders geeignet für längere Kabel oder elektromagnetisch belastete Umgebungen. - COM2 – 38,4 kbaud
Der bewährte Standard für viele Anwendungsbereiche in der Industrie mit einem ausgewogenen Verhältnis von Geschwindigkeit und Stabilität. - COM3 – 230,4 kbaud
Für leistungsfähige Sensoren und Aktuatoren mit hohem Datenaufkommen und kurzen Zykluszeiten – ideal für schnelle Mess- oder Regelprozesse.
Der entsprechende Kommunikationstyp wird automatisch ausgewählt, wenn die Verbindung zwischen Master und Gerät hergestellt wird. Damit ist eine zuverlässige, anwendungsspezifische Kommunikation jederzeit gewährleistet.
