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Warum ist eine sichere Datenübertragung in der Feldebene so wichtig und wie hilft IO-Link Safety dabei?
Matthias Wolfer: IO-Link Safety ist eine Erweiterung des IO-Link-Standards. Mit diesem Standard können neben den Ein- und Ausgangsdaten auch Diagnosedaten und Parameter aus dem Feld gewonnen werden. IO-Link Safety ermöglicht eine umfassendere Sensorintegration und -konfiguration.
Tobias Ulmer: Im Zuge der Digitalisierung ist es entscheidend, dass die Datenübertragung auch Sensoren auf der Feldebene einbezieht. IO-Link Safety ermöglicht umfassende Diagnosemöglichkeiten, wie das Auslesen von Sensorinformationen, beispielsweise der CPU-Temperatur. Früher beschränkte sich die Datenübertragung auf einfache Statusmeldungen, heute können damit Themen wie vorausschauende Wartung erst richtig angegangen werden.
Können Sie unseren Lesern bitte einen kurzen Überblick über das IO-Link-Safety-Paket von Pilz geben?
M.W.: Wir bieten ein komplettes System für IO-Link Safety an. Dazu gehört ein Mastermodul, das als Gateway zu übergeordneten Steuerungen dient. Außerdem bieten wir IO-Link-Safety-Devices an, also Sensorik und Aktorik, sowie die notwendigen Konfigurationstools, um die Produkte zu konfigurieren und Diagnosedaten auszulesen.
Welche Vorteile bietet IO-Link Safety im Vergleich zu anderen Sicherheitskommunikationssystemen?
M.W.: Während traditionelle Systeme oft teure spezielle Chips erfordern, ermöglicht IO-Link Safety eine kostengünstigere Lösung. IO-Link Safety verwendet ein Punkt-zu-Punkt-System anstelle eines komplexen Feldbusses, was die Installation vereinfacht und die Kosten senkt. Dennoch bietet es umfassende Diagnosemöglichkeiten für die Feldgeräte und erleichtert die Fehleranalyse. IO-Link-Geräte sind häufig IP67-zertifiziert und können direkt im Feld installiert werden, wodurch die Verdrahtung im Schaltschrank entfällt und die Komponenten einfacher an den Master angeschlossen werden können.
Wie aufwändig ist die Integration in bestehende Anlagen?
M.W.: Das hängt von den Gegebenheiten ab. Wenn bereits eine Steuerung mit Profisafe-Standard oder eine ähnliche im Einsatz ist, ist die Integration einfacher, da IO-Link-Safety-Mastergeräte anfangs für diese Systeme verfügbar sein werden. Die Einbindung ist vergleichbar mit dem Hinzufügen eines Profisafe, Profinet-Geräts. In der Software müssen die Geräte hinzugefügt werden, aber die Programmierung ist nicht aufwendig. Die zyklischen Daten werden automatisch bereitgestellt und können einfach abgerufen werden.
Wie aufwendig ist die Verdrahtung?
T.U.: Die Verdrahtung geschieht besonders effizient und wird durch die Verwendung von IP67-Geräten mit M12-Rundsteckverbindern erleichtert. Statt komplexer Verkabelungen und der Notwendigkeit, verschiedene Kabelfarben zu beachten, erfolgt die Verbindung durch einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Ein Elektriker wird nicht benötigt; es reicht, die Geräte korrekt anzuschließen und den Port am Modul zu wissen. Die Verdrahtung ist somit weitgehend automatisiert und unkompliziert.
M.W.: Die M12-Stecker sind in der Regel kodiert, was das Risiko eines falschen Anschlusses reduziert. Es ist zwar mechanisch möglich, einen Sensor an den falschen IO-Link-Safety-Port anzuschließen, doch das Programm würde sofort einen Fehler melden. Und da es sich um Sicherheitssensoren handelt, würde die Maschine gar nicht erst anlaufen. Dies stellt sicher, dass bei einem Fehler keine gefährlichen Zustände entstehen.
T.U: Für IO-Link Safety benötigen Stecker mindestens drei Pins. Da M12-Kabel häufig vier- oder fünfpolig sind und in der Industrie weit verbreitet sind, können Kunden oft Standardkabel verwenden, die sie bereits auf Lager haben.
Wie flexibel sind die Anschlussmöglichkeiten?
M.W.: Unser Mastermodul bietet eine hohe Flexibilität bei den Anschlussmöglichkeiten. An die Ports können sowohl IO-Link-Safety-Geräte als auch IO-Link-Standardgeräte angeschlossen werden. Die Ports lassen sich auch als Standard-IO-Ports nutzen. Zusätzlich zu den vier IO-Link-Safety-Ports bietet das Modul vier weitere frei konfigurierbare Ein- und Ausgänge, die zweikanalig und fehlersicher sind. Damit können Kunden flexibel entscheiden, ob sie Eingänge oder Ausgänge benötigen und zusätzliche Geräte wie Lichtgitter, Nothaltgeräte oder klassische Feld-Safe-Geräte anschließen. Diese Flexibilität ermöglicht es, verschiedene Signale und Geräte in einer Applikation zu integrieren.
Wie gestaltet sich der Wartungs- und Diagnoseprozess?
M.W.: Die Wartungs- und Diagnoseprozesse profitieren von der erweiterten Diagnosefähigkeit der Sensoren. Zum Beispiel kann die Signalqualität eines Lichtgitters über die Zeit abnehmen, was auf Probleme wie Ausrichtung oder Verschmutzungen hinweist. Mit IO-Link Safety können solche Informationen automatisch an die übergeordnete Steuerung oder das Bedienpanel übermittelt werden. Dies ermöglicht vorausschauende und vorbeugende Wartung, indem potenzielle Fehler frühzeitig erkannt und gemeldet werden, ohne dass ein Mitarbeiter das manuell überprüfen muss.
M.W.: Bei einem Geräteausfall kann der Austausch schnell und einfach erfolgen, da die Parameter automatisch auf das neue Gerät übertragen werden. Zusätzlich können die Parameter entweder in der Steuerung oder auf einer SD-Karte im Master gespeichert werden. Dies erleichtert die Wartung und Inbetriebnahme neuer Anlagen erheblich. Die Möglichkeit, Parameter direkt vor Ort anzupassen und zu übertragen, bietet einen großen Vorteil in Bezug auf Flexibilität und Effizienz.
Welche Entwicklungen erwarten Sie im Bereich IO-Link Safety, und was hat Pilz diesbezüglich für die Zukunft geplant?
T.U.: Pilz setzt auf die Weiterentwicklung von IO-Link Safety und startet mit Produkten wie einem Lichtgitter und einer Taster-Unit. Weitere Produkte sind bereits in Planung, darunter Lösungen für gängige Industrieanwendungen wie Schutztüren und Bereichsüberwachung.
M.W.: Wir sind überzeugt, dass IO-Link Safety auf der erfolgreichen Basis des IO-Link-Standards aufbaut. Das große Konsortium von über 450 Mitgliedern weltweit und das signifikante Wachstum des IO-Link-Standards, mit über 51 Millionen Geräten bis Ende 2023, zeigen das Potenzial.
T.U.: Unsere Partner, insbesondere diejenigen, die AS-Interface als Kommunikationsprotokoll nutzen, erwarten, dass AS-Interface an Bedeutung verlieren wird. Sie glauben, dass IO-Link Safety diese Lücke schließen wird. Daher sehen wir eine vielversprechende Zukunft für IO-Link Safety, da es als zukunftssicheres Protokoll wahrgenommen wird.
