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Intelligente Sensoren: Herausforderung Big Data

Informationen erzeugen, transportieren und verarbeiten sind zentrale Prozesse im Industrie-4.0-Umfeld. Basis der Informationen sind intelligente Sensoren vor Ort, die den ­erforderlichen Input liefern, unterstützt von IO-Link und OPC UA.

Intelligente Sensoren, Balluff Bildquelle: © Balluff

Noch liefern die meisten Sensoren ein binäres oder analoges Ausgangssignal, doch Sensoren mit IO-Link-Schnittstelle sind auf dem Vormarsch. Nicht verwunderlich, schließlich bietet die standardisierte, digitale Punkt-zu-Punkt-Verbindung Anlagenherstellern und -betreibern vielfältige Vorteile. Das Interface sorgt in der Feldebene für einen unkomplizierten, bidirektionalen Signal- und Datenaustausch. Zudem vereinfacht es als ein nach IEC 61131-9 international zertifizierter Standard Installations- und Verkabelungsprozesse deutlich, denn in Verbindung mit einem IO-Link-Master genügt für alle Kommunikationsaufgaben eine gewöhnliche, ungeschirmte, dreiadrige Standardleitung. Dabei ist IO-Link abwärtskompatibel zu sämtlichen Standardsensoren und unempfindlich gegenüber Störeinflüssen. Das heißt, jegliche Art von Sonderleitungen sowie zusätzliche Anschaltboxen entfallen. 

Dank einer einheitlichen Gerätebeschreibung lässt sich IO-Link so einfach wie USB beim Computer nutzen. In der sogenannten IODD (IO Device Description) sind alle Funktionen der Geräte abgebildet. War es früher noch nötig, diese auf der Homepage des Geräteherstellers zu suchen, kann der Anwender sie sich heute in der Regel vom IODD-Portal der IO-Link-Community herunterladen. 

Mit IO-Link lassen sich intelligente Diagnose- und Parametrierkonzepte bis auf Feldebene umsetzen, wie sie das Konzept von Industrie 4.0 vorsieht. Über IO-Link lassen sich Schaltpunkte aus der SPS heraus ändern oder Konfigurationen anpassen. Darüber hinaus bietet der Standard die Möglichkeit, die Herkunft der Daten anhand zweier ID-Felder, die im Sensor hinterlegt sind, eindeutig sicherzustellen. Und mehr noch: Mittels einem Software- Tool, wie es beispielsweise Balluff anbietet, ist der direkte Zugriff auf die unterste Geräte-Ebene möglich. Von nahezu jedem beliebigen Ort aus und parallel zum Steuerungssystem lassen sich sämtliche IO-Link-Prozessgeräte in einer Anlage zentral über verschiedene Schnittstellen wie UDP und TC/IP beziehungweise Protokolle wie http, SNMP und andere überwachen, parametrieren und testen. 

IO-Link ergänzt Ethernet und die Feldbusse hinsichtlich Datendurchgängigkeit bis zum letzten Meter, denn für die große Menge an einfachen, schaltenden Sensoren rechnet sich eine direkte Anbindung via Internet an IT-Systeme nicht. Zudem sind Anwender mit IO-Link unabhängig vom Markt und von länderspezifischen Bedingungen, Gegebenheiten und Steuerungssystemen, da es von sich aus die verschiedenen Feldbus-Systeme unterstützt.