Sensorvernetzung mit IO-Link Wireless

IO-Link wird drahtlos

28. Mai 2022, 14:37 Uhr | Julius Abraham, Inge Kamenz
Kompakt gebaut ist die netFIELD Device IO-Link Wireless Bridge.
Kompakt gebaut ist die netFIELD Device IO-Link Wireless Bridge.
© Hilscher

IO-Link hat sich als bidirektional-drahtgebundene Verbindung für den „letzten Meter“ zum Sensor oder Aktor bewährt. Mit ihrer IO-Link-Wireless-Lösung weiten Hilscher und CoreTigo den etablierten IO-Link-Standard jetzt auf das drahtlose Spektrum aus.

Drahtlose Netzwerke fristeten in Bezug auf industrielle Kommunikation und Automatisierung lange Zeit ein Nischendasein. Was in Privathaushalten mit WLAN-Netzwerken und Bluetooth bereits alltäglich ist, war für die Industrie zu unzuverlässig, zu langsam und auch zu unflexibel, sodass die Anwendungsmöglichkeiten solcher Technologien stark limitiert waren. Dabei liegen die Vorteile, die sich aus drahtlosen Kommunikationswegen ergeben, für Anlagenbetreiber und Systemintegratoren auf der Hand.

Die Nutzung des Kommunikationsstandards IO-Link ist für Maschinen- und Anlagenbauer schon durch die durchgängige Normung sehr wertvoll. Zudem können sie durch geringere Komplexität Kosten reduzieren, die Dauer der Inbetriebnahme verkürzen, bessere Wartungskonzepte anwenden und die Produktivität erhöhen. Der Auswahl von Sensoren sind dabei kaum Grenzen gesetzt, die möglichen Anwendungsfälle sind vielfältig. Und der Bedarf an solchen Sensoren ist groß, denn Daten und deren Analyse sind essenziell für den effizienten und zuverlässigen Betrieb von Fabriken weltweit.

Doch die Anbindung der IO-Link-Sensoren war bisher nur über dedizierte Kabel möglich, was den Aufbau von Maschinen und Anlagen verkomplizierte - sowohl bei Neukonzeptionen als auch bei Nachrüstungen. Planung, Kabelmanagement und auch Materialkosten sind nicht zu unterschätzende Kostenfaktoren. Zudem stellen Kabel ein gewisses Risiko dar, weil sie, je nach Beanspruchung, beschädigt werden oder gar brechen können, was unvorhergesehene Schäden, Unkosten, Ausfallzeiten oder erhöhten Wartungsbedarf zur Folge hat.

Anbieter zum Thema

zu Matchmaker+

Hilscher und CoreTigo stellen den ersten IO-Link Wireless Master vor

Über eine Device-Scan-Service-Funktion verfügt der netFIELD Device IO-Link Wireless Master.
Über eine Device-Scan-Service-Funktion verfügt der netFIELD Device IO-Link Wireless Master.
© Hilscher

Das Hattersheimer Unternehmen Hilscher, Hersteller von Kommunikations- und Automatisierungslösungen, und CoreTigo, im israelischen Netanya ansässiger Anbieter industrieller Wireless-Connectivity-Lösungen, haben einen gemeinsam entwickelten IO-Link Wireless Master auf den Markt gebracht. Die beiden Unternehmen weiten somit den Wirkungsbereich des etablierten IO-Link-Standards auf das drahtlose Spektrum aus und eröffnen dadurch Anlagenbetreibern und Maschinenherstellern neue Möglichkeiten, ihre Produktion unkompliziert, zuverlässig und drahtlos mit industriellen Sensoren und Aktoren zu vernetzen.

Als Spezialist für industrielle Kommunikationstechnik hat Hilscher in einer engen Kooperation mit CoreTigo, dem Weltmarktführer für IO-Link-Wireless-Technologien und -Systemlösungen, den ersten „Real-Time-Ethernet zu IO-Link Wireless Master“ entwickelt. Der Master nutzt die IO-Link-Wireless-Technologie, die auf dem IO-Link-Standard nach IEC 61131-9 beruht. Anwender können dadurch auf bewährte und schon bekannte Technologien vertrauen und diese ohne große Mühe in neue oder bestehende Systeme integrieren. Mit seinen zwei IO-Link-Wireless-Übertragungskanälen (Tracks) ist der IO-Link Wireless Master in der Lage, bis zu 16 Sensoren und Aktoren drahtlos zu vernetzen.

»Der neue IO-Link Wireless Master bildet zusammen mit der IO-Link Wireless Bridge eine einzigartige Gesamtlösung für Maschinen- und Anlagenbauer zur einfachen Integration drahtloser Sensorikanbindung an ein Automatisierungssystem«, erläutert Sebastian Hilscher, CEO der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH. »Mit CoreTigo als Partner haben wir unser Portfolio von IP67-Lösungen und zugehörigen Referenzdesigns erweitert und helfen so unseren Kunden, eine robuste und zertifizierte Technologie in ihr Automatisierungssystem zu integrieren.«

Hilschers IO-Link Wireless Master ist sowohl in Profinet- als auch in EtherNet/IP- und EtherCAT-Netzwerke integrierbar. Anwender können auch den integrierten OPC-UA-Server zur Anbindung an ihr Netzwerk nutzen. Über ihn lassen sich Firmware-Updates durchführen und grundlegende Diagnosedaten und Geräteinformationen abrufen, etwa die installierte Firmwareversion, an die Slots angeschlossene Geräte oder deren Konfigurationsdateien. Ein MQTT-Client steht ebenfalls zur Verfügung.

Die Inbetriebnahme erfolgt entweder durch den integrierten Webserver oder direkt über die jeweiligen Engineering Tools der Automatisierungssysteme. Optional bietet Hilscher ein IO-Link-Konfigurationstool für die Wireless-Geräte an, mit dem Anwender den IO-Link Wireless Master und die Wireless-Geräte einfach und zuverlässig konfigurieren können.

Verlässliche Technologie durch Zusammenarbeit zweier Spezialisten

Kombination von drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationstechniken – teilweise IO-Link Wireless – in einem Automatisierungssystem
Kombination von drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationstechniken – teilweise IO-Link Wireless – in einem Automatisierungssystem
© Hilscher

Die „netFIELD Device IO-Link Wireless Bridge“, die von CoreTigo entwickelt wurde, ist eine weitere Kernkomponente in dem IO-Link-Wireless-Netzwerk. Sie kann alle am Markt verfügbaren Sensoren und Aktoren (etwa 25.000) in wenigen Sekunden in ein IO-Link-Wireless-System verwandeln.

Die IO-Link Wireless Bridge benötigt lediglich eine 24-V-Spannungsversorgung, um die Daten der integrierten IO-Link-Sensoren oder -Aktoren, drahtlos und IO-Link-Wireless-konform, deterministisch und mit einer garantierten Latenz von 5 ms, bidirektional übertragen zu können.

Mit dem Device Scan Service des IO-Link Wireless Masters werden in wenigen Schritten neue Wireless-Geräte erkannt und mit dem Pairing-Dienst dem Master zugeordnet. Diese Funktionen entsprechen einer logischen Kabelverbindung und lassen sich leicht umsetzen.

IO-Link Wireless ist speziell für die Koexistenz mit anderen drahtlosen Netzwerken durch Mechanismen wie etwa das Blacklisting und das adaptive Frequenzsprungverfahren ausgelegt.

Zukunftsweisend für eine Vielzahl von Lösungen und Applikationen

Automatisierung auf Roboterbasis
Automatisierung auf Roboterbasis
© phonlamaiphoto / stock.adobe.com

Das IO-Link-Wireless-System ermöglicht zahlreiche intelligente Anwendungen, wie etwa:

• die drahtlose Kommunikation mit Sensoren und Aktoren, die auf Warenträgern von linearen Transfersystemen mitfahren;

• die drahtlose Kommunikation mit Sensoren und Aktoren in Linear-Handling-Systemen, Industrierobotern und kollaborativen Robotern;

• die drahtlose Sensordatenerfassung und -analyse für die vorbeugende Instandhaltung und Optimierung der Maschinenleistung.

Fazit: Nutzung neuer Technologien wird erfolgsentscheidend sein

Transport von Paketen auf fahrerlosen Roboterfahrzeugen in einem automatisierten Logistikzentrum
Transport von Paketen auf fahrerlosen Roboterfahrzeugen in einem automatisierten Logistikzentrum
© Negro Elkha / stock.adobe.com

Drahtlose Technologien bieten zweifellos viele Vorteile für Anlagenbetreiber und Systemintegratoren. Bisher wurden sie vor allem durch ihre fehlende Zuverlässigkeit und den Mangel an zugänglicher Hard- und Software ausgebremst. Doch die Nachfrage steigt zunehmend: Roboterarme mit hohen Freiheitsgraden, die Integration zusätzlicher intelligenter Sensoren und Aktoren, unbemannte autonome Transportfahrzeuge oder Bereiche, in denen Kabel nicht platziert werden können, sei es wegen Platzmangels oder regulatorischer Vorgaben, lassen sich klar als neue drahtlose Anwendungsbereiche identifizieren. Die Anzahl der Sensoren, die zu übertragende Datenmenge sowie die Analyse der Daten nimmt in modernen Fabriken zu und ist als entscheidender Faktor für den Erfolg von Unternehmen einzuordnen.

Julius Abraham ist Junior Marketing Manager bei Hilscher, Inge Kamenz ist Head of Public Relations DACH bei CoreTigo.


Verwandte Artikel

HILSCHER Ges. für Systemautomation mbH