Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH

IO-Link als zuverlässiger und effizienter Kommunikationsstandard ist aus der modernen Fertigung kaum noch wegzudenken.

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Flexible und zuverlässige Sensorvernetzung (Promotion) Drahtlose und zukunftssichere Kommunikation für die Industrie

29.08.2022

Kabellose Kommunikation bietet für Unternehmen mit Produktionsschwerpunkt viele Vorteile und Chancen. Zwar hat sich WLAN und Bluetooth im Consumer-Bereich fest etabliert, für den industriellen Einsatz bieten diese Funktechnologien zu wenig Geschwindigkeit, fehlende Verfügbarkeit und Defizite in der Zuverlässigkeit. Die Lösung ist IO-Link Wireless und Hilscher als Partner.

Produktionslinien und Maschinen sind einer stetig steigenden Vernetzung unterworfen. Dadurch finden immer mehr Sensoren ihren Weg in Fabriken weltweit und werden für deren Betreiber zu einem wichtigen Fundament ihres Erfolges. Umso fataler ist es für sie, wenn diese Anlagen längere Zeit stillstehen oder gar komplett ausfallen, beispielsweise durch längere Reparaturen oder Wartungen. Ungeplante Ausgaben und verärgerte Kunden durch stillstehende Produktionsbänder kann sich kaum ein Unternehmen leisten.

An diesem Punkt setzt IO-Link an. IO-Link ist ein Standard zur Datenkommunikation auf Feldebene und vereinheitlicht die Kommunikation von Sensoren und Aktoren. Neben dieser durchgängigen Normierung ist das System auch durch seine Einfachheit und Effizienz für Maschinen- und Anlagenbauer von großem Wert. Der Auswahl von Sensoren sind dabei kaum Grenzen gesetzt, die möglichen Anwendungsfälle mannigfaltig.

Mit den Vorteilen von IO-Link gehen aber auch Nachteile einher. So ist die Installation bei einer großen Anzahl von Sensoren durch ein kompliziertes Kabelmanagement sehr zeitaufwendig und auch teuer. Zudem sind Kabel bei mobilen Anlagen immer ein potenzielles Risiko für Fehler, beispielsweise durch Abnutzungen oder gar Kabelbrüche. Auch müssen die Sensoren häufig in der Nähe der Remote-I/O-Systeme installiert werden, da die maximale Länge der Kabel meist nicht direkt verlegbar ist und auch der Leistungsabfall in den Leitungen zu einer physikalischen Grenze wird.

Bekannte Standards – einfache Integration

Mit Hilschers netFIELD Device IO-Link Wireless-System, bestehend aus Master und Bridge, wird der IO-Link-Standard auf das drahtlose Spektrum ausgeweitet. Anlagenbetreibern und Maschinenbauern erhalten neue Möglichkeiten, ihre Produktion unkompliziert, zuverlässig und drahtlos mit industriellen Sensoren und Aktoren zu verbinden. Gekoppelt mit der Echtzeitfähigkeit, entstehen digitale und intelligent vernetzte Systeme mit multidimensionalen Anwendungsmöglichkeiten.

So wird auf der IO-Ebene der Aufbau von Maschinen vereinfacht, sowohl bei einer kompletten Neukonzeption als auch bei der Nachrüstung von IO-Link-Technik in bestehende Anlagen. Es müssen weniger Kabel eingesetzt werden. Damit werden Verschleiß und Abnutzung reduziert, aber auch die Verschmutzung gemindert. „Mit der Möglichkeit der Gestaltung von vorhersehbaren Anlagen, nähert man sich dem Industrie 4.0-Gedanken der weitestgehend selbstorganisierten Produktion an,“ erklärt Gordon Göhrmann, Product Manager netFIELD Device bei Hilscher. „Und der Sensor, der wandert als nicht sichtbares Bauteil so zunehmend in die Maschine.“

In der Praxis bietet die drahtlose Datenübertragung in vielen Anwendungsfällen entscheidende Vorteile:

  • In hochmobilen Anlagen wie Roboterarmen verringern sich Stillstandszeiten durch beanspruchte und fehlerhafte Kabel deutlich.

  • Automatisierte Transportvehikel können sich frei bewegen und werden nicht durch Datenkabel an einen Bereich gebunden.

  • In der Intralogistik profitieren Anlagenbetreiber von der hohen Verfügbarkeit sowie der verbesserten Informationsdichte. Sie können dadurch ihre logistischen Material- und Warenflüsse optimieren.

  • Bestimmte Branchen erfordern sehr reine Produktionsumgebungen, zum Beispiel die Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Hier müssen jegliche Quellen für Verunreinigungen wie Kabel minimiert werden.

IO-Link vom Spezialisten für Kommunikation

Hilschers netFIELD Device IO-Link Wireless Master nutzt die IO-Link-Wireless-Technologie, welche auf dem IO-Link-Standard nach IEC 61131-9 basiert. Anwender können dadurch auf bewährte und vor allem bereits bekannte Technologien vertrauen und diese ohne große Mühe in ihre Systeme integrieren oder darauf neue konzipieren. Mit seinen zwei IO-Link-Wireless-Übertragungskanälen (Tracks) ist der IO-Link Wireless Master in der Lage, bis zu 16 Sensoren und Aktoren drahtlos zu vernetzen.

Hilschers IO-Link Wireless Master kann sowohl in PROFINET als auch in EtherNet/IP und EtherCAT Netzwerke integriert werden. Anwender können auch den integrierten OPC-UA Server zur Anbindung an ihr Netzwerk nutzen. Über diesen können Firmware-Updates durchgeführt und grundlegende Diagnosedaten und Geräteinformationen abgerufen werden, wie zum Beispiel die installierte Firmwareversion, an die Slots angeschlossene Geräte oder deren Konfigurationsdateien. Ein MQTT Client steht ebenfalls zur Verfügung.

Die Inbetriebnahme erfolgt entweder durch den integrierten Webserver oder direkt über die jeweiligen Engineering Tools der Automatisierungssysteme. Optional bietet Hilscher ein IO-Link-Konfigurationstool für die Wireless-Geräte an, mit dem Anwender den IO-Link Wireless Master sowie die Wireless-Geräte einfach und zuverlässig konfigurieren können.

Neue Technologien sind erfolgsentscheidend

IO-Link als zuverlässiger und effizienter Kommunikationsstandard ist aus der modernen Fertigung kaum noch wegzudenken. Durch die fortschreitende Digitalisierung steigt allerdings auch die Anzahl an Sensoren, welche in den Maschinen eingesetzt werden. Neue datenbasierte Geschäftsmodelle fordern eine stetig wachsende Zahl an Sensoren zur Generierung der benötigten Daten. In gleichem Maße wächst dadurch auch der Aufwand für die Anwender.

Mit der IO-Link Wireless-Technologie und Hilscher können Unternehmen in Zukunft erfolgreich Sensoren in ihre Produkte und Lösungen integrieren und gleichzeitig den Aufwand hinsichtlich Kabelmanagement reduzieren. Die erfolgreiche Anwendung solcher neuen Technologien wird in Zukunft mit über den Erfolg oder Misserfolg von Unternehmen entscheiden.

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