TRENDS INDUSTRIE 4.0 Der IO-Link-Feldmaster MD 700i von Leuze electronic ermöglicht es, Daten nicht nur in der Steuerung, sondern parallel dazu auch in anderen Ebenen bis in die Cloud verfügbar zu machen Bild: Leuze IO-Link in der Variante als Dual-Channel bietet einen Kanal für digitalisierte Schaltsignale für den Prozessbetrieb und parallel dazu einen zweiten Kanal für den Zugriff auf Parameterdaten und Meldungen der Sensoren Bild: Leuze Zwei parallele Datenkanäle über IO-Link Die vernetzte Welt der Industrie 4.0 Leuze electronic stellt sich bereits seit einiger Zeit den Anforderungen aus der Industrie nach paralleler Verarbeitung von Prozess- und Diagnosedaten. Deshalb sind schon heute zahlreiche Produkte des Unternehmens Industrie-4.0-fähig. Eine besonders wichtige Rolle spielt dabei IO-Link als standardisierte Schnittstelle. In der Vergangenheit galt das Hauptinteresse überwiegend prozessrelevanten Daten wie Schaltausgangsinformationen, Barcodedaten und Messwerten von Sensoren, um die Anlage oder den Prozessschritt optimal steuern zu können. Elementare Daten wie Warn- oder Alarmmeldungen wurden über denselben Datenkanal an die Steuerungsebene weitergegeben. Seitdem die Schnittstellen vermehrt Ethernet-basiert und damit leistungsfähig genug sind, zwei Datenkanäle gleichzeitig zu bedienen, eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten – und genau diese sind es, die für die vernetzte Welt der Industrie 4.0 erforderlich sind, um die Daten an unterschiedliche Ziele und Ebenen zu bringen. Vernetzung verschiedener Ebenen Die Vision und Diskussion über Industrie 4.0 verstärkt auch das Interesse an IO-Link als standardisierte Schnittstelle für Sensoren, um die von ihnen ausgegebenen Daten in die Vernetzung verschiedener Ebenen einbinden zu können. Zu erwähnen ist hier besonders die Variante als Dual-Channel mit einem Kanal für die digitalisierten Schaltsignale für den Prozessbetrieb und parallel einem zweiten Kanal für den Zugriff auf Parameterdaten und Meldungen der Sensoren. Bei komplexeren Geräten und Sensoren hat sich bereits der Feldbuszugang durchgesetzt, der auf diesem Weg den Datenzugriff möglich macht. Diese Entwicklungen ermöglichen es mittlerweile, zum klassischen Prozess-Datenkanal einen weiteren naheliegenden Datenkanal zur Verfügung zu stellen. Dieser ist ausschließlich für Zustandsinformation wie Umgebungswarnungen und weitere Daten aus den Sensoren, die zum stillstandsfreien Betrieb hilfreich sind, zuständig. Leuze electronic verfolgt diese Entwicklungen seit geraumer Zeit und hat schon früh auf den direkten Feldbuszugang seiner komplexen Ident- 20 K|E|M Konstruktion 10 2016
INDUSTRIE 4.0 TRENDS Anzeige geräte und messenden Sensoren gesetzt. Deshalb kommt auch die Einbeziehung der schaltenden Sensoren in diese Entwicklung für Leuze nicht überraschend. Das Unternehmen ist mit seinem aktuellen Portfolio bestens darauf vorbereitet. Die Basis ist vorhanden Aufgrund der langjährigen Erfahrung des Herstellers im Smart-Sensor-Business sowie einem hohen Produkt- und einem breitem Applikations-Know-how liefern bereits viele der Sensoren eine große Zahl an Daten – auch parallel. Die dafür erforderlichen zwei Kanäle, um Prozess- und Zustandsdaten parallel zu verarbeiten, bietet Leuze entweder über IO-Link im COM-2-Mode, einem schnellen Schaltausgang sowie der Sensorstudio-Software oder andere IO-Link- Master-Tools mit den geeigneten IODDs oder per integriertem Webserver. „Wir gehen aber davon aus, dass durch die vermehrte Vernetzung weitere Anforderungen auf uns zukommen, die gleichzeitig die Chance für völlig neue Geschäftsmodelle bieten“, sagt dazu der Leuze-Geschäftsführer Ulrich Balbach. „Die Basis dafür, nämlich zwei Datenkanäle, ist vorhanden – durch Dual-Channel-IO-Link bei einfacheren Sensoren und durch die integrierte Feldbus-Schnittstelle mit zusätzlichem TCP/IP-Kanal in den Integrated-Connectivity-Geräten mit dem roten i in der Typenbezeichnung. Entstehung der IO-Link-Schnittstelle Hersteller von Sensoren erhalten seit einigen Jahren verstärkt Anfragen aus der Industrie, ob zusätzliche, über die bisherigen Standard-Sensormeldungen hinausgehende, Daten im Sinne der Predictive Maintainance auch von außen abrufbar sind. Es handelt sich dabei beispielsweise um Angaben zur Anlagenverfügbarkeit und Funktionssicherheit wie zur verbleibenden Produktlebensdauer. Ein erster Anfang wurde in diesem Zusammenhang mit zusätzlichen Warnmeldungen, zum Beispiel bei der Verschmutzung eines Sensors, gemacht. Daraus entwickelten sich schnell erweiterte Parametriermöglichkeiten der Sensoren über eine einfache Schnittstelle. Gespräche und Diskussionen in Gremien von Sensorexperten und Anwendern führten schließlich zur Spezifikation einer einheitlichen IO-Link-Schnittstelle, die selbst bei einfachen, binär schaltenden Sensoren wirtschaftlich ist. Der Autor: Dieter Eßlinger, Produkt Marketing Manager bei Leuze electronic in Owen Stille Champions Auf Knopfdruck funktionieren ist das A und O einer jeden Automatisierung. Wird ein Taster gedrückt, ein Knebel gedreht oder ein Schlüsselschalter in Stellung gebracht, muss die Maschine bzw. Anlage funktionieren. Diskutiert wird nicht – zumindest dann nicht, wenn alles passt. Allerdings stehen Befehls- und Meldegeräte in der ersten Reihe, wenn es darum geht, Industrieschmutz, Dämpfe, Chemikalien und Hochdruckwasser abzukriegen. Im Grunde genommen sind sie stille Champions, die allen Umwelteinflüssen trotzen. Nicht Mit der hohen Schutzart IP69K sind jeder Hersteller stellt sich diesem die Befehls- und Meldegeräte aus dem anspruchsvollen Wettbewerb. Programm „Sirius Act“ von Siemens extremen Umweltweinflüssen in jeder Beste Materialien schützen Situation gewachsen. Bild: Siemens gegen Umwelteinflüsse Siemens tut es und hat die neue Baureihe „Sirius Act“ selbst für raueste Anforderungen entwickelt. Vier Designreihen aus Kunststoff und Stahl bieten die Vielfalt wie sie im Industriealltag gefordert wird. Dabei erfüllen sie durchgängig die hohe Schutzart IP69K (beinhaltet IP66, IP67, IP69). Also genau das richtige für die Praxis, wo die Reinigung mit Hochdruckstrahl bei hohen Temperaturen häufig genug Befehls- und Meldegeräte an den Rand der Verzweiflung bringt. Nicht so Sirius Act: Die Geräte bestehen aus massivem Edelstahl und hochwertigen Kunststoffen, so dass die Medienbeständigkeit selbst gegen aggressive Chemikalien gegeben ist. Auch Staub, Öle, Laugen und extreme Umwelteinflüsse wollen den Tastern und Knebeln an den Kragen – schaffen es aber nicht. Dafür hat Siemens eine Vielzahl an Labor- und Praxistests durchgeführt und so die Robustheit der Bedien- und Meldegeräte sukzessive optimiert. Ergebnis: die erweiterte Industrietauglichkeit. Sirius Act ist sogar für den Außeneinsatz bestens geeignet. Konstruktive Details für optimale Systemeigenschaften Neben den verwendeten Materialien, die bei Sirius Act die hohe Robustheit garantieren, spielen auch die konstruktiven Details eine entscheidende Rolle. So gibt es zum Beispiel eine flache Metallvariante bei den Tastern, die so gegen seitliche Stöße noch stärker geschützter sind als beim klassischen Frontring. Kontakt Leuze electronic GmbH + Co. KG Owen Tel.: +49 7021 573-0 info@leuze.de www.leuze-electronic.de Details zu IO-Link-Lösungen von Leuze: http://t1p.de/z65j INFO Montiert werden die Geräte in einer nutfreien Lochfräsung. Ein sicheres Aufschnappkonzept für Einhand-Montage, die Pfeil-auf-Pfeil Montagekennzeichnung sowie der perfekte Verdrehschutz durch Schraubfixierung unterstreichen den robusten Charakter von Sirius Act. Hersteller von Maschinen und Anlagen erhalten gleichzeitig eine hohe Ausfallsicherheit sowie einen geringen Wartungsaufwand – selbst bei höchster Beanspruchung. Gleiches gilt für die LED-Leuchtmittel, die nicht nur im Energieverbrauch beste Werte liefern, sondern ebenso wartungsfreundlich und langlebig sind. Kurz gesagt: Wer sich für Sirius Act entscheidet, ist auf den rauen Industriealltag bestens vorbereitet. Die stillen Champions von Siemens bleiben auch bei widrigsten Umgebungseinflüssen die Sieger. Maschinen und Anlagen lassen sich damit nachhaltig und sicher betreiben. siemens.de/sirius-act K|E|M Konstruktion 10 2016 21
