Lobeshymnen auf IO-Link wurden schon oft gesungen. Die Vorteile der bidirek tionalen digitalen Kommunikation gegenüber den klassischen analogen und digitalen Schnittstellen sind mittlerweile international anerkannt. Kostengünstige Verdrahtung, Diagnosemöglichkeiten, Parametrierungsoptionen, intelligente Datenhaltung, vereinfachte E-Planung und nicht zuletzt die herstellerübergreifende Unterstützung des Standards überzeugen Konstrukteure, E-Planer und SPS-Programmierer. Daraus erklären sich der Erfolg und die zunehmende globale Verbreitung von IO-Link. Der Graph der installierten Knoten im Verlauf der letzten zehn Jahre zeigt ein exponentielles Wachstum auf zuletzt rund 10 Mio. Geräte. 

Bislang bleibt allerdings unerwähnt, dass IO-Link auch seine Grenzen hat. Insbesondere die Einbindung von IO-Link-Devices in Profinet-Systeme ist bis dato ein Manko.

Mit jedem Profinet-Device wird eine GSDML-Datei (Generic Station Description Markup Language) mitgeliefert. Sie ermöglicht es dem Steuerungsprogrammierer, das Gerät im Projekt (zumeist im TIA-Portal) schon offline einzuplanen und zu parametrieren, bevor das Projekt wirklich mit dem Netzwerk und den angeschlossenen Geräten verbunden wird. Vor allem in großen Projekten laufen diese beiden Prozesse zunächst unabhängig ab. 

Hersteller von IO-Link-Devices statten diese nicht mit einer eigenen GSDML-Datei aus, vielmehr ist die Gerätebeschreibung als IO-Link Device Description (IODD) ausgelegt. Daher kann die Profinet-Projektierungs-Software die Devices nicht ohne Umwege erkennen. Bisher sind Nutzer gezwungen, Eigenschaften wie Geräteklasse oder Herstellerkennung manuell einzugeben. Parameter wie Messbereiche und Ausgangssignale müssen programmiert oder über Zusatzsoftware eingestellt werden. 

IODD-Interpreter nur bedingt geeignet

Solche Zusatzsoftware sind Interpreter von IODDs in andere Systeme, wie sie in diversen Software-Tools bereits genutzt werden. Über diese Programme können die notwendigen Einstellungen am IO-Link- Device vorgenommen werden. Das Gerät wird dann anschließend in das Profinet-Projekt eingebunden. Vor allem in großen Projekten ist das aber keine zufriedenstellende Lösung: SPS-Programmierer müssen oft mit unzähligen Tools hantieren, um die Devices aller Hersteller einzubinden. Viele Programmierer programmieren IO-Link-Geräte also wieder manuell in ihre Steuerungsumgebung ein. Neben dem zeitlichen Aufwand und der hohen Know-how-Schwelle dieser Lösung ist sie fehleranfällig. Die Probleme, die Instandhalter mit Projekten haben, die mit unterschiedlichen Tools konfiguriert wurden, seien hier nur am Rande erwähnt.

In GSDML-Dateien integriert

Turck hat dieses Manko von IO-Link früh gesehen und einige Jahre an der ‚SIDI‘-Funktion (Simple IO-Link Device Integration) gearbeitet. Dabei werden IO-Link- Devices als Profinet-Submodule in die GSDML der IO-Link-Master eingetragen. Das Unternehmen stattet ab sofort seine IO-Link-Master in Blockmodul-Bauform mit der SIDI-Funktion aus. Wer einen dieser IO-Link-Master in ein Profinet-Projekt 
einbindet, kann die angeschlossenen IO-Link-Devices als Profinet-Module nutzen.
Standardmäßig integriert Turck alle hauseigenen IO-Link-Devices in die SIDI-Bibliothek ebenso wie die Devices von Banner Engineering als strategischem Partner für Optosensorik. Auch erste IO-Link- Devices von Drittherstellern sind bereits enthalten. Künftig sollen weitere IO-Link- Devices anderer Hersteller in die SIDI-Bibliothek aufgenommen werden. Jedes Device, das in den SIDI-Katalog aufgenommen werden soll, wird zunächst gründlich getestet, um die reibungslose Funktion und Nutzerfreundlichkeit zu garantieren.

Per Drop-Down einfügen

Mit 'SIDI' sind IO-Link-Devices direkt in einer Profinet-Projektierungs-Software wie dem TIA-Portal integrierbar. Dazu lassen sie sich genau wie Profinet-Module aus dem Hardware-Katalog selektieren.

© Turck

Befindet sich das angeschlossene Gerät in der SIDI-GSDML, kann es der SPS-Programmierer aus dem Gerätekatalog in seiner Programmierumgebung auswählen. Bei diesen Geräten kann er nun alle IO-Link-relevanten Eigenschaften einsehen und Parameter wie zum Beispiel Messbereiche, Ausgangssignale oder Impulsraten im Klartextfeld ändern. 

Insbesondere in großen Projekten bietet sich SIDI an: Üblicherweise werden große Anlagen und Maschinen zunächst offline als Projekt angelegt. Die Profinet-Teilnehmer werden im Geräte-Baum eingefügt und dazu üblicherweise aus der Bibliothek des TIA-Portals ausgewählt. Mit SIDI ist Offline-Engineering auch durchgehend mit IO-Link-Devices möglich. Die Geräte müssen also nicht auf dem Schreibtisch des SPS-Programmierers liegen, und er muss auch nicht jedes Gerät vorab mit seinem Laptop besuchen, um die notwendigen Einstellungen per USB-Adapter vorzunehmen. Der konsequente Offline-Zugriff auf alle Gerätedaten der Devices vom Schreibtisch aus erspart in großen Projekten viel Zeit im Vergleich zur IO-Link-Einbindung ohne SIDI. 

Plug-&-Play-Gerätetausch

'SIDI' funktioniert mit unterschiedlichen Engineering-Systemen, da es auf Standard-Profinet-Mechanismen basiert.

© Turck

Neben dem Engineering vereinfacht SIDI die Instandhaltung. Da alle Geräte-Eigenschaften und Parameter von Mastern und Devices direkt in der zentralen Projektablage der Steuerung vorliegen, gelingt der automatische Gerätetausch problemlos – sowohl für IO-Link-Master als auch für Devices. Am Master muss lediglich noch der Profinet-Name eingestellt werden; unter Nutzung von Profinet mit Topologie-Informationen funktioniert selbst das automatisch. Bei den genutzten Devices sind weder Messbereiche noch andere Parameter aufwendig einzustellen.

Autor: 
Aurel Buda ist Produktmanager Feldbus-Systeme Fabrikautomation bei Turck in Mülheim.