IO-Link schafft Flexibiltät und Transparenz

Komponenten mit einer IO-Link Schnittstelle erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, da diese von den verschiedenen Feldbussystemen unabhängig sind und somit Flexibilität und Transparenz schaffen. Eine schnelle Implementierung und Konfiguration sind nur einige Vorteile, die die Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen IO-Link Master und den unterschiedlichen IO-Link Devices ermöglicht. Die Verbindung stellt auch die Transparenz bis hin zur jeweiligen Komponente sowie den kontinuierlichen Datenaustausch sicher. Der IO-Link Master übernimmt die Datenübertragung an die Steuerung und erlaubt eine gezielte Auswertung der Messwerte, sodass Abweichungen im Produktionsablauf schnell und eindeutig erkennbar sind. Das ermöglicht ein frühzeitiges Eingreifen und erhöht die Anlagenverfügbarkeit sowie die Qualität der produzierten Güter.

Die Parameter der verwendeten Sensoren, Aktoren und einer Vielzahl weiterer unterschiedlicher Komponenten sind im IO-Link Master gespeichert. Wird das IO-Link Device nun mit dem IO-Link Master verbunden, erkennt dieser das Gerät und nimmt automatisch deren Parametrierung vor. Dies ist im Besonderen beim Gerätetausch ein deutlicher Vorteil. Eine aufwendige Neuparametrierung der Geräte entfällt und trägt zur Reduzierung der Stillstandzeiten bei. Ebenso ist die einfache Verdrahtung der Komponenten ein wesentlicher Vorteil. Die IO-Link Devices lassen sich mit einer herkömmlichen dreiädrigen Leitung mit dem IO-Link Master verbinden. Die Verwendung von besonderen, zum Beispiel geschirmten, Leitungen ist nicht erforderlich. Dadurch können auch bestehende Anlagen auf einfache Weise nachträglich mit IO-Link ausgestattet werden. Eine spätere Neuverdrahtung der Anlage wäre somit bei einer nachträglichen Verwendung von IO-Link nicht notwendig.

Viele Unternehmen aus der Automobilindustrie oder dem Maschinenbau fordern heute eine „Second source“ bei den verwendeten Komponenten. Gerade in der derzeitigen Situation und den Lieferproblemen bei Leiterplatten, Elektronikkomponenten und Prozessoren sind sichere sowie zuverlässige Lieferketten im besonderen Fokus. Dies ist auch bei der Verwendung der in der Anlage verbauten Sensoren und Aktoren ein wichtiges Entscheidungskriterium. Daher ist es wichtig, dass die Komponenten der unterschiedlichen Anbieter problemlos gegeneinander austauschbar sind. Mit den Geräteprofilen von IO-Link ist das gewährleistet. Dabei haben sich die Komponentenlieferanten auf gemeinsame Standards verständigt und übertragen die wesentlichen Informationen der Geräte in einem einheitlichen Format. Dadurch ist der Gerätetausch, auch herstellerunabhängig, problemlos möglich. Selbstverständlich können die Anwender auch die bestehenden und herstellereigenen Konfigurationen verwenden. Diese Konfigurationen verfügen zumeist noch über weitere, über den Standard hinausgehende, Daten und Informationen, die dem Anwender zur Verfügung gestellt werden können. Ein derartiges Geräteprofil haben die Komponentenlieferanten bereits erfolgreich für Sensoren erstellt und arbeiten an einem Profil für elektronische Sicherungsautomaten und Schaltnetzteile.

Auch die Firma E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH beteiligt sich mit ihrem intelligenten Rex-System an der Erstellung dieses Profils. Dabei ist es das Ziel, dem Kunden eine einheitliche Schnittstelle, alternativ zu den anwendereigenen Lösungen, bereitzustellen.

Beim intelligenten Rex-System bildet das EM12D-TIO die Schnittstelle zum IO-Link Master. Das Rex-System lässt sich in zwei unterschiedlichen Konfigurationen betreiben. Bei der einen Konfiguration besteht das System aus bis zu 32 Kanälen. Diese Variante überträgt den Status jedes einzelnen Sicherungsautomaten zyklisch an den IO-Link Master und anschließend an die übergeordnete Steuerung. Darüber hinaus überträgt die zweite Konfiguration zyklisch den aktuell fließenden Strom jedes einzelnen Kanals. Das beschränkt in dieser Variante allerdings die Anzahl der verwendeten Kanäle auf 16. Die definierte zyklische Bandbreite von 32 Byte bei IO-Link legt diese Begrenzung fest. Durch die Verwendung der gesamt möglichen Bandbreite ist es möglich, dass das Rex-System an einem Port des IO-Link Masters bis zu 32 Kanäle absichern kann. Diese Datenbündelung spart Ressourcen und sorgt für Einsparungen bei der Auslegung des IO-Link Masters.

Die kontinuierliche und zyklische Erfassung des Laststroms und der Statusinformationen sorgt für Transparenz in der DC 24 V-Stromverteilung. Kommt es bei einer angeschlossenen Last aufgrund von Beschädigungen oder Verschmutzungen zu einer Veränderung der Stromaufnahme, ist dies sofort erkennbar. Steigt der Strom beispielsweise an, wird diese Information direkt an das übergeordnete Steuerungssystem übertragen und lässt sich dort visualisieren. Darüber hinaus ist jeder Kanal mit einem Grenzwert ausgestattet. Den Grenzwert kann der Anwender, in Abhängigkeit vom Nennstrom des Sicherungsautomaten, frei parametrieren. Eine blinkende Status-LED meldet eine Grenzwertüberschreitung direkt am Gerät und ebenso an die übertragende Statusmeldung zum IO-Link Master. Dadurch erkennt der Anwender Fehlentwicklungen frühzeitig. Das Wartungspersonal kann vor einem kritischen Ausfall handeln und sich dem Problem frühzeitig annehmen. Ungewollte Ausfallzeiten lassen sich dadurch vermeiden und die Maschinenverfügbarkeit erhöhen. Beim Auftreten eines Kurzschlusses auf der Leitung oder einer Überlast, schaltet der Sicherungsautomat den betroffenen Stromkreis selektiv ab. Das macht den Fehler eindeutig selektierbar und die restlichen Geräte werden weiterhin zuverlässig versorgt.

Der modulare Aufbau des intelligenten Rex-Systems bietet eine Lösung für den Maschinen- und Anlagenbau. Der Anwender kann die elektronischen Sicherungen ohne jegliches zusätzliche Zubehör, einzig verbunden mit dem integrierten Verbindungsbügel, an das intelligente Einspeisemodul EM12D-TIO mit Anbindung an IO-Link anreihen. Eine Vielzahl unterschiedlichster Module ermöglicht es ihm, seine Stromverteilung genau auf seine Bedürfnisse anzupassen. Die Anbindung an IO-Link erhöht die Transparenz der DC 24 V-Stromverteilung und garantiert dadurch eine erhöhte Anlagenverfügbarkeit.