Pepperl+Fuchs AG

IO-Link als ideale Grundlage für eine zukunftssichere und kostengünstige Kommunikation von der Feldebene bis in die Cloud.

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IO-Link für mehr Effizienz Fitmacher für die Digitalisierung

02.05.2019

Ständig wird von der Digitalisierung der Produktion gesprochen. Doch erstmal müssen die Daten möglichst einfach von den Sensoren den Weg in die IT- und Cloud-Ebene finden. Als standardisierte Kommunikationstechnologie bildet IO-Link die ideale Grundlage, denn deren mannigfaltigen Vorteile – die vielerorts noch immer unbekannt sind – ermöglichen eine zukunftssichere und kostengünstige Kommunikation von der Feldebene bis in die Cloud. Pepperl+Fuchs unterstützt Anwender mit einer durchgängigen Systemlösung von Sensoren über IO-Link-Master bis hin zu Software-Tools.

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Die Frage, ob moderne Maschinen und Produktionen heutzutage vernetzt sein müssen, stellt sich nicht mehr. Um die Wettbewerbsfähigkeit aufrecht zu erhalten oder zu steigern, müssen sowohl Maschinenbauer als auch Anlagenbetreiber genau wissen, was passiert, wie die Auslastung der Anlage ist und wann Probleme auftreten. Grundlage hierfür sind möglichst viele Daten wie zum Beispiel Identifikations- und Diagnosedaten, gespeist von Sensoren und Aktoren. Und um auf diese Daten einfach, kostengünstig und vor allem standardisiert zugreifen zu können, braucht es die geeignete Kommunikationstechnologie.

Geht es Richtung Steuerung oder hin zu Edge-Computing-Devices und IoT-Gateways, so ist die Kommunikation über Industrial Ethernet gesetzt. Doch es wäre viel zu teuer, überdimensioniert und auch aufwendig von der Verkabelung, Ethernet bis zum Sensor hinunter zu verlegen. Hier spielt genau IO-Link seine Stärken aus. Die bidirektionale digitale Kommunikationstechnologie überzeugt durch günstige Integrationskosten, einfache Usability und harmoniert optimal mit Industrial Ethernet. Der Weg für IO-Link ist geebnet: Alle namhaften Sensorhersteller haben sich auf IO-Link verständigt und bieten ihre Produkte mit dieser intelligenten Kommunikationsschnittstelle an.

Nur geht Pepperl+Fuchs hier einen Schritt weiter, und lässt den Kunden mit den Sensoren nicht alleine. „Wir bieten die komplette IO-Link-Infrastruktur für unsere Kunden an, damit die Daten auch problemlos und kosteneffizient in die höheren Ebenen gelangen“, hebt Dr. Sebastiany, Leiter des Geschäftsfelds Systeme, den Mehrwert der durchgängigen IO-Link-Systemlösungen hervor.

Neben den Sensoren, die bei Pepperl+Fuchs komplett mit IO-Link verfügbar sind, gibt es auch IO-Link-Master, Ethernet-I/O-Module, SmartBridge-Interface, eine Reihe notwendiger Software-Tools und viele weitere Infrastrukturkomponenten aus einer Hand. Aus diesem Grund zählen ab sofort auch die etablierten und bewährten IO-Link- und Ethernet-Lösungen der neu gegründeten Tochterfirma P+F Comtrol zum Portfolio von Pepperl+Fuchs.

Doch welche Mehrwerte erhalten Anwender neben der durchgängigen und standardisierten Kommunikation eigentlich von IO-Link?

Einfache Usability

Durch die bidirektionale Kommunikation zwischen der Steuerungsebene und der untersten Sensor-/Aktorebene können Anwender umfangreiche Diagnosen durchführen oder IO-Link-Geräte im laufenden Betrieb parametrieren. „Dabei ist es egal, ob Sie über ein Bedienpanel an der Maschine oder einem Smartphone die vom Sensor bereitgestellten Prozesswerte, Diagnose- oder Identifikationsdaten erfassen. Mithilfe von IO-Link gibt es einen Zugriff über die gesamte Anlagenstruktur hinweg“, verdeutlicht Dr. Sebastiany die Stellung von IO-Link in einer vernetzten Produktion.

Die Technologie erweist sich dabei als äußerst störsicher und kommt mit ungeschirmten und somit günstigen dreiadrigen Standardleitungen aus. Über die Diagnosefunktion melden Sensoren beispielsweise den Verschmutzungsgrad und dank genauer Identifikation und Speicherung der prozessspezifischen Geräteparameter im Sensor und IO-Link-Master können defekte Sensoren ohne Verwechslungsgefahr und im laufenden Betrieb ausgetauscht werden.

Pepperl+Fuchs hat dabei nicht nur die passenden IO-Link-Master im Angebot, sondern bietet auch die IO-Link-Software-Tools für die komfortable Diagnose, Monitoring und Parametrierung an. Diese Transparenz bis in die Feldebene schafft auch die Basis für Industrie-4.0-Szenarien wie eine vorausschauende Wartung.

Nicht zu vergessen ist auf der anderen Seite auch die Abwärtskompatibilität von IO-Link zu herkömmlichen binären Sensoren. Damit werden auch bestehende Architekturen einfach in die moderne Kommunikationstechnologie eingebunden. Wie breit gefächert das IO-Link-Lösungsspektrum von Pepperl+Fuchs für die unterschiedlichsten Anwendungsszenarien ist, zeigt auch die SmartBridge-Technologie. Über das SmartBridge-Interface können die Daten von IO-Link-Sensoren ohne jegliche Störung oder Eingriff in das Produktionsnetzwerk direkt per Bluetooth an ein mobiles Endgerät übertragen werden. Die von Pepperl+Fuchs entwickelte SmartBridge-App macht die mit Hilfe des Interface übermittelten Informationen visuell auf Tablets und Smartphones verfügbar.

Welche Rolle nehmen IO-Link Master ein?

Der IO-Link-Master kontrolliert und steuert die IO-Link-Sensoren und nimmt eine zentrale Rolle in der Kommunikationskette ein. Er sammelt also – über Kabellängen von bis zu 20 Meter – die Daten der Sensoren ein und überträgt sie gebündelt über Industrial Ethernet zur Steuerung oder einer höheren Ebene. Ein IO-Link-Master besitzt typischerweise mehrere IO-Link-Ports, an denen die einzelnen Sensoren angeschlossen werden. IO-Link ist somit kein Bussystem, sondern eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung.

Die Ethernet-IO-Module mit integriertem IO-Link-Master von Pepperl+Fuchs bieten Anschluss für bis zu acht IO-Link-Geräte. Und durch die Multiprotokollfähigkeit unterstützen die Module Profinet, EtherCAT und EtherNet/IP. Damit ist ein Betrieb an allen gängigen Steuerungen, Industrie-PCs, IoT-Gateways und weiteren Automatisierungssystemen gewährleistet.

„P+F-Comtrol hat glücklicherweise als einer der ersten Hersteller auch einen IO-Link Master mit OPC-UA im Programm“, zeigt sich Dr. Sebastiany begeistert von der Innovationsfreude der Tochterfirma Pepperl+Fuchs Comtrol, die das eigene Lösungsspektrum ideal ergänzt. Auch digitale Sensoren- und Aktoren ohne IO-Link-Schnittstelle können über Lösungen von Pepperl+Fuchs optimal in eine IO-Link-Infrastruktur eingebunden werden.

I/O-Hubs mit IO-Link-Schnittstelle sammeln bis zu 16 digitale I/Os ein und übertragen diese gebündelt über nur eine Verbindungsleitung zum IO-Link-Master. In Verbindung mit den 8-Port IO-Link-Mastern von Pepperl+Fuchs können so über einen einzigen IO-Link-Master bis zu 128 digitale I/Os einfach und kostengünstig an eine übergeordnete Steuerung übertragen werden.

Und wie geht es weiter mit den Daten...

Durch das komplette IO-Link-Portfolio kann Pepperl+Fuchs seine Kunden nun vollumfänglich für alle Anwendungsszenarien mit passenden Kommunikationslösungen unterstützen. Hierzu zählen auch Industrial Ethernet Switches und eine Vielzahl weiterer Produkte, um die oft zitierte durchgehende Vernetzung vom Sensor bis in die Cloud auch tatsächlich anbieten zu können.

Doch was passiert dann mit dem Daten am Netzwerkrand der Produktion? „Auch hier lassen wir unsere Kunden nicht allein und unterstützen sie über unsere Tochterfirma Neoception bei der Konzeption und Umsetzung von Indus­trie-4.0-Szenarien“, unterstreicht Dr. Sebastiany das inzwischen ganzheitliche Lösungsspektrum von Pepperl+Fuchs.

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