Schwerpunkte

Die künftige Sensor-Aktor-Kommunikation

IO-Link und SPE – Konkurrenz oder Kooperation?

17. Dezember 2020, 19:26 Uhr   |  Andreas Knoll


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Peter Wienzek, ifm electronic: IO-Link-Daten über SPE-Kabel übertragen

Peter Wienzek, ifm electronic
© ifm electronic

Peter Wienzek, ifm electronic: »IO-Link over SPE ist noch in der Findungsphase.«

Für hoch-performante Sensoren könnte es sinnvoll sein, IO-Link-Daten über SPE-Kabel zu übertragen, sofern die Vorteile von IO-Link als Punkt-zu-Punkt-Verbindung erhalten bleiben. Peter Wienzek, Manager Business Development Systems bei ifm electronic, gibt eine Einschätzung.

Markt&Technik: Inwieweit hat sich ifm electronic bisher mit dem Thema „SPE in der Sensorik“ befasst?

Peter Wienzek: SPE ist momentan in allen Medien. Es geht um eine kostengünstige Zwei-Draht-Leitung, in der TCP/IP-Protokolle nach IEEE 802.3 übertragen werden können. Somit ergibt sich eine durchgängige Kommunikation von der Anlage (OT) zum Server (IT).

Diese einfache Verdrahtung via SPE verführt natürlich dazu, die durchgängige Kommunikation von der IT-Ebene bis in den Sensor hinein zu erweitern. Gleichzeitig stellt sich die Frage: Was passiert dann mit IO-Link? Wir haben uns als Marktführer im Bereich IO-Link-Sensorik natürlich mit diesem Thema auseinandergesetzt.

Zu welchen Ergebnissen sind Sie dabei gekommen?

IO-Link hat sich als erste digitale Sensor-/Aktor-Schnittstelle in allen globalen Märkten als Standard etabliert. Die Gründe liegen vor allem in der Feldbus- und Herstellerunabhängigkeit sowie im einfachen Handling ohne Adressierung und im kostengünstigen Geräteaufbau.

Diese Anwendervorteile möchten wir erhalten und sehen daher IO-Link als unsere jetzige und zukünftige Schnittstelle für einfach- und mittel-performante Sensoren. Dies bezieht sich auf die zur Verfügung stehende Datenmenge und die Übertragungsrate für Industrie-4.0-Anwendungen.

Zusätzlich gibt es hoch-performante Sensoren, beispielsweise in RFID-Identifikationssystemen, Schwingungsmesssystemen oder 3D-Kameras. Bei dieser Klasse von Devices kommt man mit den klassischen IO-Link-Eckdaten wie 32 Byte zyklische Daten nicht zurecht. In solchen Geräten wird heutzutage oft direkt die 100-Mbit-Ethernet-Schnittstelle eingebaut. Diese IT-orientierte Schnittstelle erfordert bei der Inbetriebnahme und Programmierung spezielle Softwaretools und Know-how.

Welche Folgerungen ziehen Sie daraus?

Auf Basis dieser Anforderungen gibt es Überlegungen, die Vorteile von IO-Link auf dem neuen Zwei-Leiter-SPE abzubilden. Man spricht als Arbeitstitel derzeit von „IO-Link over SPE“, was einer Protokoll-Tunnelung des IO-Link-Telegramms auf einer neuen Ethernet-Physik entspricht.

Für ifm electronic ist es wichtig, die Wesensmerkmale von IO-Link zu erhalten, etwa Punkt-zu-Punkt-Anschluss ohne Adressierung, Stromversorgung sowie Kommunikation über eine ungeschirmte Leitung mit einfachem M12-Steckverbinder. Bestehende IO-Link-Tools und die IODD-Beschreibungsdateien (IO Device Description) lassen sich weiterverwenden.

In der IO-Link-Community hat sich ein Arbeitskreis gebildet, der sich mit der Umsetzung von IO-Link over SPE beschäftigt. Die Diskussion über mögliche Usecases hat gerade begonnen. In den nächsten Wochen werden weitere technische Möglichkeiten zur Leitungslänge, Zykluszeit und Datenmenge eruiert.

Unser Fazit: IO-Link over SPE ist noch in der Findungsphase. Es wird IO-Link nach oben bei höher-performanten Geräten ergänzen und gegebenenfalls zusätzlichen TCP/IP-Verkehr erlauben, solange der IO-Link-Kommunikationskanal ungestört bleibt, aber in keinem Falle das derzeitige IO-Link ersetzen.

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1. IO-Link und SPE – Konkurrenz oder Kooperation?
2. Peter Wienzek, ifm electronic: IO-Link-Daten über SPE-Kabel übertragen
3. Sonja Armbruster und Hartmut Lindenthal, Pepperl+Fuchs: Geringe Kosten versus große Distanzen
4. Aurel Buda, Turck: »Sowohl – als auch« statt »entweder-oder«
5. Dr. Elmar Büchler, Balluff: IO-Link over SPE als Erweiterung von IO-Link
6. Pierre Brucker, Kübler: Mit IO-Link kostengünstig, mit SPE nahtlos

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