IO-Link

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Was ist ein IO-Link?

Ein IO-Link ist eine weltweit standardisierte I/O-Schnittstelle mittels Punkt-zu-Punkt Kommunikation, um Signale zwischen Sensoren und Aktoren zu übertragen. Umgekehrt gibt der IO-Link Steuerungsdaten bis in die unterste Feldebene weiter. Neben den Schaltzuständen werden Konfigurations-, Diagnose- und Prozessdaten bereitgestellt. Haupteinsatzbereich ist der industrielle Bereich.

IO-Link ist ein Markenname. Die eigentliche Bezeichnung dieses Kommunikationssystems ist SDCI (Single-drop digital communication interface for small sensors and actuators) und wird in der Europäischen Norm EN 61131 im Teil 9 beschrieben.

Ein IO-Link basiert auf dem etablierten 3-Leiter-Anschluss für Sensor und Aktor - und ist kein Feldbus. Eine IO-Link-Konfiguration kann als eigenständige Installation genutzt werden, für die Kommunikation zwischen SPS und Geräten, oder sie kann in andere Feldbusnetze wie ProfiNet, EtherNet I/ P etc. integriert werden, mit 100% Rückwärtskompatibiltitä zu bestehenden Technologien.

Was ist IO-Link? - ein unterhaltsames Video des IO-Link Konsortiums zur Einführung


Betrieb, Komponenten und Technologie

IO Link Bild.jpg

Beispiel traditionelle Verdrahtung vs. IO-Link


IO-Link Master

Das IO-Link-Device kommuniziert über ein Standardsensorkabel Punkt-zu-Punkt mit einem IO-Link-Master. Der IO-Link-Master verbindet die Daten mit anderen IO-Link-Geräten und kommuniziert über eine industrielles Netzwerk oder eine Backplane mit der Steuerung.


IO Link Anwendung
Typische Anwendungen: Standardsensoreingänge und diskreter I/O

Kabeltyp und -länge

Bei IO-Link wird ein drei- oder vieradriges ungeschirmtes Standardsensorkabel verwendet.


IO-Link Kabel
Drei- oder vieradriges ungeschirmtes Standardsensorkabel


Kabel die zwischen zwischen dem IO-Link-Master und einem Device verlaufen, dürfen bis zu 20 Meter lang sein. Üblicherweise werden Standardautomationskabel verwendet. Bei den meisten Kabeln handelt es sich um M12 A-kodierte, ungeschirmte, drei- oder vieradrige Gleichstrom-Sensorkabel.

Stern-Architektur

IO-Link Stern
IO-Link Stern

Da IO-Link eine serielle Punkt-zu-Punkt Kommunikation verwendet, ist die Stern-Topologie die einzige Gerätearchitektur, die aufgebaut werden kann. Ausnahmen stellen hier IO-Link-Devices (Hubs) mit Erweiterungsport da.

IO-Link Schnittlstelle

Geräte mit Port Klasse A im Vergleich zu Geräten mit Port Klasse B

IO Link KlasseAB.jpg M12 A-kodierte Buchse Pin Port Klasse A Port Klasse B
1 V+ Gerät V+
2 vom Zulieferer definiert Aux V+
3 Allgemein Geräte-Kom
4 IO-Link oder I/O IO-Link oder I/O
5 --- Aux Kom

Die meisten Geräte verwenden einen IO-Link Port der Klasse A. Es werden auch Ausgangsgeräte wie Ventile mit einem IO-Link-Port der Klasse B angeboten. Der Port-Typ von Master und/oder IO-Link-Device, d.h. ob Klasse A oder Klasse B, muss ermittelt werden. Z. B. sind die meisten Balluff-Geräte IO-Link-Ports der Klasse A.

Intelligente Geräte mit Diagnose

Diagnosefunktion mit IO-Link
Beispiel Diagnosefunktion mit IO-Link

Mögliche bereitgestellte Diagnoseinformationen:

  • Gerät vorhanden
  • Gerät eingeschaltet
  • Grenzbereichsbetrieb
  • Verschmutzte Optik
  • Zielobjekt außerhalb des Abtastbereichs
  • Kurzschlusserfassung
  • Überlasterfassung
  • Offene Ausgangsspule

IO-Link Hersteller & Anbieter

Jeder Hersteller von IO-Link-Lösungen erhält eine Vendor ID. In der IO-Link Vendor ID Table sind somit die Hersteller gelistet, wie z. B.:

  • Vendor ID, Firma/Profi
  • 26, SICK AG
  • 234, J. Schmalz GmbH
  • 310, electronic gmbh
  • 888, Balluff

Die vollständige Liste: http://www.io-link.com/share/Downloads/Vendor_ID_Table.xml

Software

Für IO-Link gibt das IO-Link Sensors and the Industrial IoT Starter Kit, siehe Open Source Maschinenbau

IO-Link Literatur

Vor IO-Link Sekundärliteratur sollten die Original-Quellen besucht werden:

Hersteller von IO-Link Komponenten haben auch Informationen auf Ihren Wesites, die aber im Kern nur auf den Beschreibungenn in den Standards basieren können. Interessant sind hier jedoch die Beschreibungen der konkreten IO-Link-Komponenten von Balluff, Festo, ifm electronic & Co. Sie weiter unter via Link zum IO-Link-Hersteller-Verzeichnis.

Mehr dazu

Angebote zu IO-Link

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