Dr. Peter Adolphs, Pepperl+Fuchs: „Aus Sicht eines Sensorherstellers wäre es wünschenswert, wenn die IO-Link-Eingangskarte bei jedem SPS-Hersteller künftig zur Standard-Ausstattung in allen Modellreihen gehören würde.“

© Pepperl+Fuchs

„Leider wurde in der Vergangenheit die eigentliche Stärke von IO-Link nicht immer klar herausgearbeitet“, betont Dr.-Ing. Peter Adolphs, Geschäftsführer Entwicklung & Marketing bei Pepperl+Fuchs. Dadurch entstand vielerorts der Eindruck, dass es sich um einen weiteren Feldbus handelt. Diese Einschätzung ist falsch: IO-Link ist lediglich der ideale Standard für die letzte Meile von der E/A-Baugruppe zum intelligenten Sensor. „Bei einfachen Sensoren mit 24-V-Ausgang würde IO-Link die Anschaltung nicht verbessern, sondern allenfalls verteuern“, betont Adolphs die Zielsetzung von IO-Link: Intelligente Sensoren, die mehr als eine binäre Information (Ein/Aus) generieren. Das fängt an bei Sensoren mit mehr als einem Schaltausgang, setzt sich fort über die Vielzahl von analogen Messgrößen und endet bei der Inline-Parametrierung. Der Einsatz solcher Sensoren ermöglicht dem Maschinenbauer erhebliche Effizienz-Potenziale zu erschließen. Zudem ist IO-Link auf Sensorseite relativ preiswert und abwärtskompatibel zum binären Schaltausgang. „Eine Migration ist sowohl für die Sensorhersteller als auch den Anwender leicht zu realisieren“, so Adolphs.

Neben der Übertragung intelligenter Sensordaten, bietet IO-Link jedoch aufgrund der zeitgleichen Übertragung von Parameterdaten weitere Vorteile: Schaltschwellen können für die Sensorik zusammen mit anderen Konfigurationsparametern zentral in der Steuerung verwaltet werden. Bei einem Produktwechsel auf der Maschine oder im Fall des Austauschs eines Sensors werden diese zentral archivierten Parametersätze wieder in den Sensor geladen. Eine manuelle Parametrierung des Sensors entfällt komplett. Letztendlich hilft IO-Link damit die Lifecycle-Kosten zu reduzieren. „IO-Link ist funktional die ideale Schnittstelle für diese Klasse“, ist Adolphs überzeugt, „zumal es kein alternatives oder gar vorteilhafteres Konzept am Markt gibt.“

Vorteile bei der Konfiguration nicht unterschätzen

Klaus Ebinger, Turck: „Der Vorteil einer herstellerübergreifenden Sensorkonfiguration wird oft vernachlässigt.“

© Turck

Neben den von Dr. Adolphs erwähnten Vorzügen führt Klaus Ebinger, Produktmanager Prozesssensorik von der Firma Turck einen weiteren Aspekt an, der oft gar nicht zur Sprache kommt: „Die Technologie bietet eine einheitliche Konfigurationsplattform für komplexe Sensoren.“ Anwender müssen sich nicht mehr mit individuellen, herstellerspezifischen Parametrierungslösungen auseinandersetzen, sondern können mittels IO-link-USB-Umsetzer und einem DTM als IODD-Interpreter die unterschiedlichsten Sensoren parametrieren. „Diese Plattform wird Turck kontinuierlich für weitere, neue Sensoren ausbauen und dabei ein besonderes Augenmerk auf die Handhabbarkeit von IO-Link im Zusammenspiel aller Komponenten achten“, so Ebinger.

Turck hat IO-Link mit aus der Taufe gehoben. „Von daher haben wir sehr viel Erfahrung gesammelt, was die Vorteile und die Alltagstauglichkeit angeht wie auch die Verbesserungsmöglichkeiten“, stellt Ebinger heraus. Er sieht eine zunehmende Verbreitung von IO-Link im Markt: „Sicherlich haben die IO-Link-Anbieter sich am Anfang einen stärkeren Effekt erwünscht, aber die konjunkturelle Situation 2009 sowie die weitreichenden Konsequenzen bei der Umstellung auf eine komplett neue Maschinenphilosophie haben eine schnellere Umsetzung nicht zugelassen. Mit dem zunehmenden Angebot der Hersteller und dem zeitlichen Vorlauf, den solche Neuentwicklungen von Maschinenkonzepten benötigen, sehen wir heute eine deutlich stärkere Nachfrage.“

Anwender erkennen Vorteile

Albert Feinäugle, Balluff: „Die Markteinführung von IO-Link ist in vollem Gang.“

© Balluff

Bei der Firma Balluff ist Albert Feinäugle, Leiter Marketing Services, mit der Marktakzeptanz von IO-Link zufrieden: „Selbst im Krisenjahr 2009 legten die IO-Link-Produkte lediglich eine Wachstumspause ein, während wir bei der Mehrzahl unserer Produkte mit Einbrüchen von über 30 Prozent zu kämpfen hatten.“ Seit 2010 verzeichnet Balluff wieder ein stürmisches Wachstum. „Kunden haben die mit IO-Link verbundenen Vorteile erkannt und fragen heute eher nach der Verfügbarkeit von Komponenten als nach deren Interoperabilität, wie das zu Beginn der Markteinführung üblich war“, so Feinäugle. Für ihn ein weiteres Indiz dafür, dass die Marktreife von IO-Link seitens der Kunden akzeptiert und die Markteinführung in vollem Gange ist.

Mit dazu bei trägt die komfortable Parametrierung unter IO-Link. Feinäugle führt hier die so genannten v1.1-Master ins Feld, welche die Sicherung der Geräte-Parameter in einem eigenen nichtflüchtigen Speicher übernehmen. Ein wichtiger Anwendungsfall für dieses Feature ist die automatische Parameter-Replikation, nach dem Austausch eines IO-Link-Device. „Auch dies wird zu einer weiteren Belebung der Nachfrage führen“, ist sich Feinäugle sicher. Im Übrigen ist davon auszugehen, dass IO-Link von einer stetigen Weiterentwicklung seitens des IO-Link-Konsortiums profitieren wird, wobei streng auf Abwärtskompatibilität geachtet wird.

Anwender-Feedback: Schaltschrank durch IO-Link-Hubs ersetzt

Trotz seiner Begeisterung hat Christian Nientimp vom Werkzeugmaschinenbauer DST noch Verbesserungspunkte: „Für die verschiedenen IO-Link-Master wird jeweils ein eigenes Device-Tool benötigt. Hier besteht innerhalb des Konsortiums noch Handlungsbedarf.“

© DST

Im Zuge der Umstellung des Elektro- und Steuerungskonzepts eines Tragbalken-Bohr- und Fräswerks stand beim Werkzeugmaschinenbauer Dörries Scharmann Technologie (DST) die Optimierung des Installationskonzepts an. Allein die Eckdaten des Bearbeitungszentrums sind beeindruckend: Der vertikale Bearbeitungsständer mit dem frei beweglichen Spindelkasten misst vier Meter in der Höhe. Das gesamte Segment inklusive mitfahrender Bedienbühne lässt sich über eine Führungsbahn um bis zu 15 Meter bewegen. Der gegenüber liegende Bearbeitungstisch ist ebenfalls horizontal verschieb- und zusätzlich um seine Vertikalachse drehbar. Bei einem Gesamtgewicht von rund 200 Tonnen können Werkstücke bis 250 Tonnen bearbeitet werden. Christian Nientimp Funktionsleiter Elektro-Hardware suchte nach einer Lösung, die mehr Nutzen über den Lebenszyklus der Werkzeugmaschine hinweg erzielen sollte. „Zu Beginn war die Skepsis im Unternehmen groß, da IO-Link zunächst als eine Art neues Bussystem missverstanden wurde“, erinnert sich Nientimp.

DST verbindet die Drucksensoren zur Überwachung der Zentralschmierung und des Hydrostatikdruckes der Achsen direkt mit einem IO-Link-Master. Über zusätzliche Sensor-/Aktorhubs sind schaltende Sensoren und Aktoren integriert. „Mit IO-Link konnten wir einen Schaltschrank komplett ersetzen und dementsprechend die Installation wesentlich vereinfachen und die Kosten senken“, fasst Nientimp zusammen. Gleichzeitig löst Nientimp mit der dreipoligen Standardleitung und den Steckverbindern das bislang allgegenwärtige Schirmungsproblem bei der Übertragung analoger Signale über längere Strecken.

Allerdings gibt es durchaus noch ein paar Dinge, die sich verbessern ließen. Nientimp: „Wenn sich die Anbieter der IO-Link-Master auf standardisierte Device-Tools einigen könnten, würde sich das Handling weiter vereinfachen und die Akzeptanz bei Anwendern erhöhen.“ Ein noch wichtigerer Aspekt betrifft die einheitliche Position (Bits und Bytes) von Prozessdaten eines Geräts im Protokollrahmen der IO-Link-Devices von unterschiedlichen Herstellern. „Das wäre mit Sicherheit ein weiterer Schritt in Richtung Transparenz und der Durchbruch eines im Grunde lange überfälligen Kommunikationsstandards“, betont Nientimp. Hierzu hat das IO-Link-Konsortium Anfang November ein entsprechendes „Smart Sensor Profil“ veröffentlicht.

100 Produkte auf der SPS/IPC/DRIVES

Joachim Lorenz, IO-Link-Konsortium: „Auch wenn Anbieter über Hubs mehrere Sensoren über einen IO-Link-Port abfragen, IO-Link ist und bleibt eine intelligente Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Sensoren/Aktuatoren und einer Steuerung.“

© PNO

„Wir sind mit der IO-Link-Technologie fertig“, betont Joachim Lorenz von Siemens und Sprecher des IO-Link-Konsortiums. Mehr als 30 Anbieter präsentieren auf der SPS/IPC/Drives über 100 verschiedene IO-Link-Produkte. Ein eindeutiger Beleg dafür, dass die Technologie ausgereift und längst im Praxiseinsatz ist, die als IEC 61131-9 durch die IEC in Genf als CDV (Comitee Draft for Voting) veröffentlicht wird.

Um die Konformität von IO-Link-Geräten mit der Spezifikation zu prüfen und sicherzustellen, gibt es eine umfangreiche Testspezifikation sowie darauf abgestimmte Master- und Device-Test-Systeme. Damit können die Hersteller die Interoperabilität und Übereinstimmung ihrer Produkte mit der Spezifikation prüfen und per Herstellererklärung bestätigen. Dazu Lorenz: „Dies ist für alle Geräte, die seit Juli 2011 in Umlauf gebracht wurden, bindend.“ Aufbau und Inhalt der elektronischen Gerätebeschreibung (IODD: IO-Link Device Description) müssen beispielsweise von den Anbietern mit einem IODD-Checker validiert werden. „Nur vom IODD-Checker positiv gestempelte Gerätebeschreibungen werden später vom IO-Link-System akzeptiert“, betont Lorenz. Mehr noch: Damit die Interoperabilität IO-Link-Sensoren nicht durch individuelle Prozessdatenstrukturen oder Teach-in-Routinen verloren geht, hat das Konsortium das Smart-Sensor-Profil entwickelt. Das Profil ist seit Anfang November verfügbar und behandelt Prozessdatenabbildungen und Bewertungen, Identifikation, Basisparametrierung, Diagnose und Teach-in-Prozeduren. „Natürlich sind wir offen für weitere Anforderungen und sind in der Lage, bei Interesse an einem konkreten Profil, die Arbeiten zeitnah aufzunehmen“, betont Lorenz.