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FAQ und Glossar zu IO-Link

FAQ

Technologie

Was ist IO-Link?

IO-Link ist eine offene, standardisierte Technologie, die es dem Anwender ermöglicht, eine Punkt-zu-Punkt Verbindung ohne Adressieraufwand einzurichten. IO-Link-Komponenten der verschiedenen Unternehmen, die sich im IO-Link-Konsortium zusammengeschlossen haben, sind untereinander kompatibel.
 

Ist IO-Link ein Feldbus?

IO-Link ist kein Feldbus. In der Automatisierungsstruktur ist IO-Link vielmehr unterhalb der Feldbustopologie anzuordnen. Über IO-Link-Master wird die Verbindung der Sensoren zum Feldbus und der daran angeschlossenen Steuerung hergestellt. (Siehe Grafik)
 

Wie kann ich IO-Link-Sensoren in meine Steuerung einbinden?

Die vom IO-Link-Sensor übermittelten Prozessdaten können von der SPS ohne weitere Umwandlung ausgelesen werden. Erfahren Sie mehr im Bereich Systemeinbindung.
 

Was bedeutet die Abkürzung IODD?

IODD ist die Abkürzung für IO-Link-Device-Description. Für jedes IO-Link-Gerät existiert eine individuelle IODD-Datei. In dieser sind die Geräteeigenschaften und individuellen Sensorinformationen wie Identifikations-, Prozess- und Diagnosedaten abgelegt. Diese werden für die Integration des Sensors in die IO-Link-Infrastruktur benötigt.

Die ifm stellt die IODD-Datei zu jedem IO-Link-Produkt auf seiner Website unter „Dokumente & Downloads“ zur Verfügung. Außerdem sind die entsprechenden IODD von IO-Link-Devices, die über ifm vertrieben werden, in der ifm-eigenen Parametriersoftware sowie in anderen Softwarelösungen von ifm für IO-Link-Geräte- sowie -Port-Konfigurationstools abgelegt.

Zudem bietet die IO-Link-Community eine herstellerübergreifende IODD-Bibliothek an: Zum IODD-Finder
 

Messwertübertragung

Wie übermitteln IO-Link-Sensoren ihre Messwerte?

Per IO-Link werden die Messwerte und Prozesswerte rein digital, ohne Umwandlungen, vom Sensor an die Steuerung übermittelt.
 

Was ist der Unterschied zwischen IO-Link-Messwerten und Analogsignalen (4…20 mA)?

Bei IO-Link erfolgt die Messwertübermittlung rein digital. Es werden keine Umwandlungen des Messwertes vorgenommen. Bei der Übermittlung der Übermittlung als Analogsignale wird der digital erfasste Messwert im Sensor ein Analogsignal umgewandelt, an die SPS übermittelt und dort erneut in ein Digitalsignal umgewandelt. Dieses Übertragungsprinzip ist störanfällig, zudem kann durch die Umrechnung der exakte Messwert verloren gehen. Weitere Vorteile erfahren!
 

Diagnose

Kann IO-Link Drahtbruch erkennen?

Ja, denn der IO-Link-Master fragt innerhalb eines Kommunikationszyklus alle IO-Link-Devices ab. Antwortet ein Device nicht, so wird der Drahtbruch unabhängig vom Messwert sofort erkannt und gemeldet.
 

Können IO-Link-Sensoren Fehlfunktionen selbst melden?

Ja, dies geschieht über das sogenannte Event. Erkennt ein Sensor (ein Device) einen nicht korrekten Betriebszustand, kann er dies an den Master melden. Dies geschieht durch Setzen eines Bits in der Schnittstelle. Der Master liest dieses Event aus und übermittelt dieses als klassischen Fehlercode an die Steuerung.
 

IO-Link-Master

Was ist der IO-Link-Master?

Der IO-Link-Master stellt die Verbindung zwischen einem oder mehreren IO-Link-Devices und dem Feldbussystem her. Er agiert damit in der Rolle des Gateways. Produktübersicht: IO-Link-Master
 

Inbetriebnahme IO-Link-Master

Jeder Master-Port muss vom Anwender entsprechend den Anforderungen seiner Applikation konfiguriert werden: Betriebsart des Master-Ports (DI, DO, IO-Link), Prozessdatenbreite und Datenlänge. Es wird empfohlen die DeviceIdentification für zukünftige kompatible Nachfolger zu aktivieren. Die Software LR DEVICE erleichtert diese Aufgabe indem das Netzwerk auf vorhandene IO-Link-Master und angeschlossene Devices gescannt wird.
 

Up- und Download von IO-Link-Gerät Parametern

Ob ein Port automatisch hoch- oder runter lädt hängt zum einen von der Vorparametrierung des IO-Link-Devices und zum anderen von der Konfiguration des Masterports ab. Die Parametrierung des IO-Link-Devices und die Masterkonfiguration wird über ein Engineering-Tool wie LR DEVICE vorgenommen.
LR-Device per USB-Stick: QA0011
LR-Device per Download: QA0012
 

Vorteile ohne bestehende IO-Link-Struktur

Kann ich IO-Link Sensoren auch ohne die Technologie vorteilhaft nutzen?

Grundsätzlich funktioniert ein IO-Link-Sensor auch ohne IO-Link-Infrastruktur. Er agiert dann als gewöhnlicher Sensor, die zusätzlichen Informationen werden nicht bereitgestellt. Jedoch lässt sich mit IO-Link-Sensoren in Kombination mit dem Memory Plug die Parametrierung der Sensoren erheblich vereinfachen. Wird die Anlage zu einem späteren dann auf IO-Link umgerüstet, stehen unmittelbar alle Vorteile von IO-Link zur Verfügung.
 

Welche Vorteile bietet mir der Memory Plug?

In Anlagen, in denen noch kein IO-Link verbaut ist, bietet der Memory Plug die Möglichkeit, Parameter auf Ersatzgeräte zu übertragen. Dazu liest und speichert er die Daten eines angeschlossenen IO-Link-Sensors. Die gespeicherten Parameter lassen sich in typgleiche Sensoren mit Werkseinstellung kopieren.
ifm Memory-Plug: E30398
 

Glossar

Aktor

Gerät zur Umsetzung elektrischer Signale in Bewegungsenergie.
 

A-Port/B-Port

Ein A-Port ist für Devices mit einer Versorgungsspannung, ein B-Port für Devices mit einer galvanisch entkoppelten, zweiten Versorgungsspannung wie z. B. bei Aktuatoren.
 

Azyklische Daten

Daten, die von der Steuerung nur nach Auftrag übertragen werden (z. B. Parameterdaten, Diagnosedaten).
 

Bidirektionale Daten

Daten, die in beide Richtungen gehen (vom und zum IO-Link Master). Die Sensoren können also zur Laufzeit parametriert und ausgelesen werden.
 

COM1-3

IO-Link Datenübertragungsraten. Je Zyklus können bis zu 32 Bit zwischen IO-Link-Device und IO-Link-Master übertragen werden. Bei COM1 werden diese mit 4,8 kBit/s übertragen, bei COM2 mit 38,4 kBit/s und bei COM3 mit 230,4 kBit/s.
 

Device

Ein Device kann ein Sensor, ein Aktor oder ein Hybridgerät sein. Es ist ein passiver Teilnehmer und antwortet nur auf Anfrage des Masters.
 

Digital Input / Output (DI / DO)

Digitaleingang / Digitalausgang
 

DTM

Device Type Manager (Hersteller-spezifischer Treiber)
 

E/A-Konfiguration unterschiedlicher Ports per IO-Link

Beim Einsatz von IO-Link erhält der Anwender über den Port eines Sensor-Aktuator-Device sowohl Ein- als auch Ausgangsdaten. Die klassische Unterscheidung des Ports als Ein-/Ausgang wird aufgehoben. Im Standard-Betrieb ohne IO-Link lässt sich jeder Port eines IO-Link-fähigen Devices weiterhin als Eingang oder Ausgang konfigurieren.
 

Event

Per Event kann das Device dem Master einen nicht korrekten Betriebszustand melden. Dies geschieht durch Setzen eines Bits in der Schnittstelle. Der Master liest dieses Event mit einem klassischen Fehlercode.
 

FDT

Field Device Tool (z.B. ifm Container)
 

GSD-Datei

Geräte-Stamm-Datei - beschreibt eine Schnittstelle zum Gerät, welches am Feldbus zum Anschluss kommen soll. GSD-Dateien liegen als Datei vor und werden vom Hersteller des Gerätes beigestellt.
 

HMI

Bedien- und Beobachtungsgerät des Automatisierungssystems (Human Machine Interface).
 

Hub

Im Gegensatz zu Gateways stellen Hubs Verbindungen zwischen gleichen Schnittstellen her, bekannt sind USB-Hubs.
 

Hybritgerät

Ein Kombigerät das sowohl Sensor- als auch Aktor-Funktionen vereinigt.
 

IEC 61131

Die internationale Norm IEC 61131 befasst sich mit den Grundlagen der speicherprogrammierbaren Steuerungen. Der Teil 9 beschreibt IO-Link unter der Bezeichnung Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators (SDCI).
 

IODD

Elektronische Gerätebeschreibung der Devices (IO Device Description).
 

IO-Link Device

Feldgerät, das von einem IO-Link Master kontrolliert und gesteuert wird.
 

IO-Link Master

Stellt die Verbindung zwischen einem übergeordneten Feldbus und den IO-Link Devices dar. Der IO-Link Master kontrolliert und steuert die IOLink Devices.
 

MES (Manufacturing Execution System)

Bezeichnet eine prozessnah operierende Ebene eines mehrschichtigen Fertigungsmanagementsystems oder auch „Produktionsleitsystem“ bezeichnet. Es zeichnet sich gegenüber ähnlich wirksamen Systemen zur Produktionsplanung, den sogenannten ERP-Systemen (Enterprise Ressource Planning), durch die direkte Anbindung an die verteilten Systeme der Prozessautomatisierung aus. Das MES ermöglicht die Führung, Lenkung, Steuerung oder Kontrolle der Produktion in Echtzeit. Dazu gehören klassische Datenerfassungen und Datenaufbereitungen wie Betriebsdatenerfassung (BDE), Maschinendatenerfassung (MDE) und Personaldatenerfassung, aber auch alle anderen Prozesse, die eine zeitnahe Auswirkung auf den Fertigungs-/Produktionsprozess haben.
 

Port

Ist ein IO-Link Kommunikationskanal.
 

Parametrierserver

Ein IO-Link Master nach IO-Link Spezifikation 1.1 kann als Parametrierserver für das IO-Link Device fungieren.
 

Punkt-zu-Punkt-Verbindung

Eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist eine direkte, unmittelbare Verbindung zwischen zwei Punkten, Orten oder Geräten.
 

Sensor

Gerät zur Erfassung und Umsetzung physikalischer Werte in elektrische Größen.
 

SIO

Standard Input Output: In diesem Modus werden herkömmliche, digitale Geräte bei Anschluss an IO-Link-Master-Ports sowie IO-Link-Sensoren bei Verwendung ohne IO-Link-Struktur betrieben.
 

SPS

Eine SPS ist ein industrieller Computer, der zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt und auf digitaler Basis programmiert wird. Der Anwender programmiert eine SPS nach seinen Anlagen-Bedürfnissen. Die Peripherie-Signale werden über Ein-/Ausgabe-Baugruppen oder Feldbus-Master und dezentralen Feldbus-Slaves eingelesen, bzw. ausgegeben.
 

Slave

Busteilnehmer, der nicht selbstständig kommuniziert, sondern ausschließlich auf Anfragen des Masters antwortet.
 

Wandlungszeit

Die Wandlungszeit umfasst die Dauer, die der A/D Wandler benötigt um den Messwert zu erfassen sowie die Dauer, um den Messwert und die Informationen der Diagnose und Drahtbruchüberwachung in der Baugruppe zu verarbeiten.
 

Zyklische Daten

Daten, die von der Steuerung automatisch und in regelmäßigen Abständen übertragen werden (Prozessdaten, Wertstatus).
 

Zykluszeit

Die Zykluszeit beziffert bei einer Steuerung die Abarbeitung des Programmes vom Einlesen der Eingänge bis zum Ausgeben der Ausgänge. Bei Kommunikationssystemen bezeichnet die Zykluszeit die Zeit, bis alle Daten mit allen Teilnehmern ausgetauscht sind und der Zyklus von vorne beginnt. Sie variiert bei IO-Link je nach Übertragungsrate. Bei COM3 wird ein kompletter Übertragungszyklus in 0,46 Millisekunden durchlaufen. Bei COM2 beträgt die Zykluszeit 2,3 Millisekunden.