Die Auswahl an Lösungen von ipf electronic mit IO-Link-Schnittstelle ist breitgefächert. Mit IOL-SPE würde sich die Anzahl an Gabellichtschranken, optischen und induktiven Sensoren, Drucksensoren und Strömungs­sensoren glatt verdoppeln.

Die Auswahl an Lösungen von ipf electronic mit IO-Link-Schnitt-stelle ist breitgefächert. Mit IOL-SPE würde sich die Anzahl an Gabellichtschranken, optischen und induktiven Sensoren, Drucksensoren und Strömungs­sensoren glatt verdoppeln. ipf electronic

Mit IO-Link over SPE (Single Pair Ethernet) möchte das IO-Link-Konsortium mit Blick auf ein breiteres Anwendungsfeld einen Wandel vollziehen: von einer digitalen Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen den Sensoren und IO-Modulen hin zu einem SPE/Ethernet-basierten Kommunikations­system. Zu den entscheidenden Vorteilen sollen unter anderem deutlich höhere Übertragungsraten, Reichweiten bis 1.000 Meter und der Einsatz von IO-Link auch in Ex-Bereichen durch den Austausch des bisherigen IO-Link-Physical Layers durch APL (Advanced Physical Layer) mit Reichweiten bis zu 200 Metern ermöglichen.

Einfaches „Upgrade“ mit Plus an Intelligenz

Der Vergleich von Standard-IO-Link (IOL) mit IO-Link over SPE (IOL-SPE) zeigt die Vor- aber auch Nachteile beider Technologien. Zunächst einmal ist die Nutzung der IOL-Funktionen nicht obligatorisch. IO-Link-Sensoren lassen sich nach wie vor auch in Anlagen ohne IO-Link-Umgebung nutzen, da die Signale klassisch über dreiadrige Sensor/Aktorleitungen übertragen werden. Weder Bauform und Anschluss, noch die grundlegenden Funktionalitäten der selbst preislich mit Standardsensoren identischen IOL-Varianten ändern sich. Dadurch ist für Anwender ein ‚Upgrade‘ in jeder Hinsicht unproblematisch.

Für viele industrielle Anwendungen ist sowohl die Reichweite als auch die Geschwindigkeit von IO-Link bei der Datenübertragung völlig ausreichend. Für automatisierte Anlagen und Prozesse liefern indes IOL-Sensoren ein Plus an Intelligenz. Die digitale Datenübertragung ist weitestgehend frei von Störeinflüssen, ohne aufwendige Maßnahmen wie die Schirmung der Kabel ergreifen zu müssen.

Wertvolle Zusatzinformationen und -funktionen

Neben den Informationen und Daten, die ein Sensor ohnehin liefert, erhält ein Anwender über IO-Link wertvolle Zusatzinformationen, etwa zur Funktionsreserve seines Gerätes. IOL-Devices sind zudem im laufenden Betrieb parametrierbar und können somit flexibel an produktions- beziehungsweise prozessspezifische Anforderungen angepasst werden. Ist ein Sensor defekt, bereitet der Austausch durch die bereits gespeicherten Parameter keine Probleme, da der IOL-Master die Konfiguration direkt auf das neue, bau­gleiche Gerät überträgt.

Weitere Beiträge rund um das Thema Single Pair Ethernet finden Sie in unserem Themenschwerpunkt SPE

IO-Link classic ist eine Brückentechnologie

Die zusätzlichen Informationen, die Sensoren mit IOL-Schnittstelle bereitstellen, lassen sich einerseits für steuerungsrelevante Aufgaben nutzen, bei Bedarf jedoch auch transferieren und mit weiteren Daten kombinieren. Ein typisches Szenario ist, den Status der Maschinenauslastung zur Optimierung der Produktionsplanung abzufragen oder aber die Betriebsbereitschaft von Teilprozessen in komplexeren Anlagen zu ermitteln, um die Produktionsplanung zu optimieren. Zudem können IOL-Devices Veränderungen und problematische Trends im Anlagenbetrieb erkennen und liefern daher wertvolle Zusatzinformationen für zielgerichtete Wartungsmaßnahmen, die letztendlich die Anlagenverfügbarkeit steigern. Und das sind nur wenige Beispiele zu den Potenzialen von IOL.

Kurzum: IO-Link ist eine Art Brückentechnologie zwischen der ‚alten‘ und modernen Automatisierungswelt, die keine doppelte Lagerhaltung für herkömmliche oder mit IOL-Funktionen aufgerüsteten Geräte notwendig macht.

Einschränkungen liefern die Argumente für IOL-SPE

Ein wesentlicher Vorteil von IO-Link ist, die etablierten Anschluss- und Verdrahtungskonzepte abhängig vom jeweiligen Gerätetyp und dessen Funktionen beizubehalten.

Ein wesentlicher Vorteil von IO-Link ist, die etablierten Anschluss- und Verdrahtungs-konzepte abhängig vom jeweiligen Gerätetyp und dessen Funktionen beizubehalten. ipf electronic

Die in einigen Applikationen möglicherweise entscheidenden Nachteile von IOL soll IOL-SPE eliminieren. Hierzu gehört unter anderem auch die höhere Reichweite, die in Standard-IO-Link-Anwendungen bei größeren Anlagen zusätzliche Master zur Überbrückung längerer Kommunikationswege erfordert. Diese Probleme löst IOL-SPE, inklusive der einfachen Spannungsversorgung (PoDL: Power over Dataline) und Datenübertragung via Twisted-Pair-Kabel.

Zur Einbindung von IOL-Devices in IOL-SPE beziehungsweise für die Integration von IOL-SPE-Devices in bestehende IOL-Topologien sind Konverter zwingend erforderlich. Zusätzliche Komponenten bergen jedoch immer das Risiko neuer Fehlerquellen. Denn jeder Konverter macht auch die Hardware-Infrastruktur inklusive der Verkabelung komplexer. Bei der Abwägung aller Vor- und Nachteile beider Lösungen, mag es durchaus sinnvoll sein, mit IOL-SPE eine Erweiterung anzubieten.

Neuausrichtung trotz anhaltend geringer Akzeptanz?

Es ist zu vermuten, dass die Forderung nach einer Lösung wie IOL-SPE von bestimmten Branchen und Unternehmen aufgestellt wurde, die sich eingehender mit der Technologie auseinandergesetzt haben. In diesem Zusammenhang ist sicherlich die Hypothese erlaubt, dass IOL-SPE als Reaktion auf die mit Standard-IO-Link verbundenen Einschränkungen nicht als eine Ergänzung, sondern vielmehr als eine Neuausrichtung der Technologie gesehen werden kann.
Angesichts der bisherigen Erfahrungen von ipf electronic mit IO-Link könnte man allerdings auch etwas provokant behaupten: Mit IO-Link over Single Pair Ethernet wird gewissermaßen der zweite Schritt vor dem ersten gemacht.
Der Grund: Nach wie vor gibt es sehr viele Unternehmen, die auch über zehn Jahre nach Einführung von Standard-IO-Link, noch nicht einmal ansatzweise dessen Potenziale erkannt haben, geschweige denn nutzen. Daher ist IO-Link im Grunde noch gar nicht flächendeckend im Maschinen- und Anlagenbau etabliert.

Das liegt vor allem am fehlenden grundlegenden Verständnis für IOL, obwohl Anwender derzeit ohne Mehr-Kosten ein IOL-Device als Ersatz für ein baugleiches Gerät ohne entsprechender Schnittstelle erhalten. Solche IOL-Sensoren lassen sich wie gewohnt einsetzen, bieten darüber hinaus jedoch die Option für vielfältigen Zusatznutzen.

Die Konsequenzen einer neuen Infrastruktur

IOL over Single Pair Ethernet kann durchaus als eine Neuausrichtung der IO-Link-Technologie gesehen werden.

„IOL over Single Pair Ethernet kann durchaus als eine Neuausrichtung der IO-Link-Technologie gesehen werden“, so Autor Christian Fiebach, Geschäftsführer von ipf electronic ipf electronic

Es stellt sich also die Frage, was es für Anwender wie auch Sensoranbieter praktisch bedeutet, wenn zumindest während einer sicher längeren Übergangszeit zusätzlich zu den Standard-IOL-Geräten auch SPE-Lösungen eingesetzt werden?
Allein die zweiadrige Anschlusstechnik von IOL-SPE verlangt einen anderen Steckverbinder. Dies verdoppelt die Anzahl an Sensor­varianten. Hinzu kommen entsprechend vorkonfektionierte Kabel, Master und auch Konverter sowie IO-Link-Hubs. Denn der Markt erwartet von einem Sensoranbieter schon allein mit Blick auf diverse Services nach der Installation im Grunde alles aus einer Hand. Es ist zu erwarten, dass die Integration einer SPE-Schnittstelle in Sensoren mit höheren Kosten verbunden ist. Ergo: Diese Varianten werden im Vergleich zu den bisherigen Standard-IOL-Devices teurer.

Die Anwender letztlich von solchen Lösungen zu überzeugen, bleibt wohl vor allem den Sensoranbietern überlassen. Wer sonst sollte das übernehmen, wenn die Nachfrage nicht unmittelbar aus den Unternehmen kommt?

Mittelständische Anbieter wie ipf electronic können vor diesem Hintergrund die Devices als Datenquellen und in einem gewissen Maße auch Technologien zur Datenübertragung liefern. Die Grenze zwischen Maschinenebene und IT-Ebene ist aber schnell überschritten, etwa mit Cloud-Anbindungen, Künstlicher Intelligenz, Big-Data-Methoden wie Machine Learning und cleveren Algorithmen zur Datenanalyse und -auswertung. Das alles ist nicht mehr die Kernkompetenz von Unternehmen wie ipf electronic. Kunden in den genannten Bereichen weiter zu begleiten, geht daher nur, indem man sich versierte IT-Partner mit ins Boot holt.

Vorteile wachsender Flexibilität derzeit kaum zu vermitteln

IO-Link in seiner jetzigen Form bietet eine Fülle von Möglichkeiten, weist aber auch begrenzende Faktoren auf. Die Ergänzung mit einer Technologie wie IO-Link over Single Pair Ethernet, die die potenziellen Einsatzbereiche erweitert, mag durchaus Sinn machen, führt aber auf Anbieter- als auch Anwenderseite zu einer wachsenden Komplexität – einer Komplexität, deren Vorteile sich trotz höherer Flexibilität aus Sicht von ipf electronic derzeit bei vielen Kunden kaum vermitteln lässt, zumal es IO-Link immer noch an breiter Akzeptanz fehlt.