IO-Link Technologie-Lösungen

Was ist IO-Link?

IO-Link ist eine standardisierte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Sensor oder Aktor und einem IO-Link-Master, genormt als IEC 61131-9 (SDCI). Anders als ein klassischer Schaltausgang überträgt IO-Link nicht nur ein Ein-Aus-Signal, sondern Messwerte, Parameter und Diagnosedaten in beide Richtungen. Die Verbindung läuft über ein ungeschirmtes Standardkabel mit M12-Stecker bis 20 Meter Länge. Jedes Gerät bringt eine Beschreibungsdatei mit, die IODD, in der steht, welche Daten und Parameter es anbietet.

Wofür man IO-Link im IIoT einsetzt

IO-Link ist der einfachste Weg, an die Daten der untersten Feldebene zu kommen. Ein Drucksensor liefert nicht mehr nur ein Grenzwertsignal, sondern den Druck in bar, seine Temperatur und seinen Betriebszustand. IO-Link-Master mit IoT-Schnittstelle, etwa von ifm, Balluff, Turck oder Murrelektronik, geben diese Daten per MQTT, OPC UA oder REST-API direkt an die IT weiter, parallel zur Steuerung. So entstehen Condition Monitoring, Energie- und Prozessdatenerfassung, ohne das SPS-Programm anzufassen. Parametrierung und automatischer Gerätetausch verkürzen zudem Rüst- und Stillstandszeiten.

IO-Link oder Feldbus?

IO-Link ersetzt keinen Feldbus, sondern ergänzt ihn nach unten. Der Master hängt selbst an Profinet, EtherNet/IP oder EtherCAT und reicht die Daten seiner Sensoren an die Steuerung weiter. Gegenüber analogen 4-20-mA-Signalen spart IO-Link Analogkarten, ist unempfindlich gegen Störungen und liefert zusätzlich Diagnose. Für drahtlose Anwendungen, etwa an Drehtischen oder Werkzeugwechslern, gibt es IO-Link Wireless.

So ist ein IO-Link-System aufgebaut

Jeder IO-Link-Sensor oder -Aktor hängt an einem eigenen Port des Masters, eine Busverdrahtung gibt es nicht. Der Master sitzt als IP67-Modul direkt an der Maschine oder als IP20-Baugruppe im Schaltschrank und ist über Feldbus mit der Steuerung verbunden. Viele Master haben zusätzlich eine zweite Schnittstelle, über die sie Prozess- und Diagnosedaten an eine IoT-Plattform schicken. Beim Tausch eines Sensors speichert der Master dessen Parameter und überträgt sie automatisch auf das neue Gerät, sodass keine erneute Einrichtung nötig ist.

Worauf man bei der Auswahl achten sollte

Beim Master zählen Portzahl, Schutzart (IP67 im Feld oder IP20 im Schaltschrank), die Feldbus-Anbindung und ob er eine zweite, IT-seitige Schnittstelle für MQTT oder OPC UA hat. Port Class B liefert eine getrennte Zusatzversorgung, die viele Aktoren wie Ventilinseln brauchen. Bei den Sensoren lohnt ein Blick in die IODD, welche Prozess- und Diagnosedaten tatsächlich verfügbar sind. Für die Einrichtung im laufenden Betrieb helfen Tools wie ein USB-IO-Link-Master am Laptop.