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SPE und IO-Link – gemeinsam stärker

»Die Vorteile von IO-Link für SPE nutzen«

11. März 2021, 11:58 Uhr   |  Andreas Knoll

»Die Vorteile von IO-Link für SPE nutzen«
© ifm electronic

Peter Wienzek, ifm electronic: »Die Attraktivität von IO-Link resultiert aus seiner Einfachheit.«

Die beiden Datenübertragungstechniken IO-Link und Single Pair Ethernet (SPE) müssen sich nicht widersprechen, sondern können einander ergänzen – als »IO-Link Plus«. Peter Wienzek, Manager Business Development Systems bei ifm electronic, erläutert die Hintergründe und wagt einen Ausblick.

Markt&Technik: SPE ist im Kommen und dringt in das angestammte Terrain von IO-Link vor. Wo liegen die Ursprünge der beiden Techniken, und wozu braucht es noch IO-Link, wenn SPE allgemein verfügbar ist?

Peter Wienzek: SPE stammt ursprünglich aus dem Automobilbereich, wo es darum ging, Netzwerktechnik mit möglichst wenig Kupfer zu verwenden, um Gewicht zu sparen. Die Idee hinter SPE ist, ein Ethernet-Netzwerk aufzubauen mit Zweidraht- anstelle von Vierdraht- oder Achtdraht-Leitungen, wie sie heutzutage üblich sind. SPE ist eine relativ neue Entwicklung, wohingegen IO-Link schon seit 2007 am Markt ist – eine echte Erfolgsstory.

IO-Link verfolgt einen ganz anderen Ansatz als SPE: Bei IO-Link ging es ursprünglich darum, Sensoren und Aktoren zu digitalisieren, also mit einer digitalen Schnittstelle zu versehen, um zusätzliche Informationen aus den Geräten zu bekommen. IO-Link ist also kein Netzwerk, sondern eine digitale Punkt-zu-Punkt-Schnittstelle mit vielen Vorteilen, die wir gerne in die neue Welt hinüberretten würden. Das Ziel ist, SPE als unterlagerte Physik zu verwenden, um darüber das IO-Link-Telegramm zu übertragen und mehr Performance aus IO-Link herauszuholen; daher würde ich den Namen „IO-Link Plus“ bevorzugen, als Weiterentwicklung von „IO-Link Classic“.

Es geht letztlich also darum, die beiden Techniken zusammenzubringen, um das Beste aus den beiden Welten zu vereinen. Welche Eigenschaften machen nun IO-Link für sein Anwendungsfeld so attraktiv?

Die Attraktivität von IO-Link resultiert aus seiner Einfachheit. Um IO-Link-Geräte zu betreiben, auszutauschen und in Betrieb zu nehmen, ist kein Netzwerktechniker erforderlich. Weil IO-Link eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist, benötigt es keine Adressierung und keine speziellen Tools. Es handhabt automatisch die Parameter, sodass beim Austausch eines Geräts das neue Exemplar die Parameter übernimmt, die das Vorgängergerät hatte. Ein Riesenvorteil ist die Punkt-zu-Punkt-Verbindung – wir würden sie gerne in der künftigen Variante IO-Link Plus beibehalten. Zudem haben wir im Laufe der Jahre viele Softwarebausteine, Anwender-Tools und Konfigurations-Tools entwickelt, die wir ebenfalls gerne in die neue Welt übernehmen würden.

Lassen sich diese Softwarebausteine problemlos in die neue Welt übernehmen oder sind Vorkehrungen nötig, um dies tun zu können?

IO-Link Plus ist momentan noch in der Beginnerphase. Wir haben gerade die ersten Schritte im IO-Link-Konsortium vorgenommen, indem wir eine Arbeitsgruppe IO-Link over SPE gestartet haben, und dort sind wir noch ziemlich am Anfang. Ein fertiges System gibt es also noch nicht, aber unser Wunsch ist natürlich – und darauf legen auch unsere Kunden Wert –, die bestehenden Tools 1:1 übernehmen zu können. Die Kunden sollen also bei ihrer Software und ihren Tools keinen Unterschied zwischen IO-Link Classic oder IO-Link Plus feststellen können. Für die Kunden soll das Handling genau gleich sein, sowohl in der SPS als auch in der Konfiguration und der IoT-Welt. Das ist zumindest unser Ziel.

Wenn es um IO-Link geht, fällt oft der Begriff IODD, sprich: IO Device Description. Die IODD ist sicherlich eines der Merkmale von IO-Link, die in die SPE-Welt übernommen werden sollen. Wo liegen dann die Vorteile der IODD, wenn die Datenübertragung über SPE läuft?

Der große Vorteil der IODD ist, dass sie das betreffende Gerät ganzheitlich beschreibt. Alle Features des Geräts sind in der IODD enthalten. IO-Link gilt ja als die USB-Schnittstelle der Automatisierung. Das heißt, möglichst viele Dinge funktionieren mittels Plug and Play, so wie ich meine Maus an den Computer anschließe, ohne zu wissen, was dahintersteckt – der Computer erkennt sie automatisch, er erkennt automatisch alle Features. So ähnlich funktioniert es mit IO-Link auch. Heutzutage sieht es allerdings so aus, dass die IODD entweder über ein physikalisches Medium in die Software integriert wird oder komfortabel über die frei verfügbare IODD-Finder-Datenbank im Internet, die bei vielen Software-Produkten schon als Schnittstelle implementiert ist.

Und ich würde jetzt noch einen Schritt weiter gehen. Wenn ich künftig eine höher performante IO-Link-Schnittstelle hätte, also beispielsweise IO-Link Plus, dann könnte ich mir vorstellen, dass die IODD schon aus dem Gerät heraus kommt, also dass Geräte die IODD „im Bauch“ haben und dann automatisiert – ohne Internet-Anbindung und ohne andere Medien – die IODD direkt in die Software übertragen. Und dann kann wirklich von einem kompletten, autarken „USB-Like“-Plug-and-Play-System die Rede sein.

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2. »SPE ... die letzten Meter bis zum Sensor?«

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