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kabelung vermeiden. Aufwändige Instal-lationspläne werden einfacher. „Der Me-chaniker, der die Geräte mechanisch an -bringt, schließt jetzt häufig auch elek-trisch an,“ bringt Albert Feinäugle, Leiter Marketing Services bei Balluff, die Verein-fachung auf den Punkt. Besonders augen-fällig ist die Vereinfachung bei mehrkana-ligen binären Sensoren und Aktoren, bei Sensoren mit 'Mixed-Signal'-Ausgängen oder beim Ersatz einer analogen Signal-übertragung durch IO-Link. „Das ist wie Plug & Play für die Automatisierungs-technik,“ charakterisiert Feinäugle. Ein weiteres Problem der herkömmlichen Verkabelung spricht Christian Gemke, Produktmanager IP 67/IO bei Phoenix Contact, an: „Die ganzen Kabelbündel, die ich heute zur Maschine führen muss, sind

Melanie Feldmann ist Redakteurin der IEE.

Die Punkt-zu-Punkt-Verbindung IO-Link verspricht Informationen aus der der untersten Ebene der Auto-matisierungspyramide – der Sensor/Aktor-Ebene. Im Endeffekt soll das zu mehr Produktivität der Maschi-nen und Anlagen führen. Aber die Kommunikationsschnittstelle ist noch jung und muss ihren Wert in der Praxis erst beweisen. Zusammen mit Experten von Herstellern und Dienstleistern nimmt die IEE IO-Link unter die Lupe und fragt nach, was die Schnittstelle heute schon kann und in Zukunft vielleicht noch kön-nen wird.

ein Hemmnis für die Beweglichkeit der Maschine und für die Kompression der ei-gentlichen Anlage.“ Bei IO-Link verein-facht sich die Planung von Bewegung und verringert sich der Platzbedarf.

Keine Einbahnstraße für Daten Da IO-Link eine bidirektionale Verbin-dung ist, kommen nicht nur Daten aus dem Feld nach oben, sondern auch Para-metrierungen von der Steuerung ins Feld. Bei einem Produktwechsel können die vorher gespeicherten Parametrierdaten für die Fertigung jederzeit in die Sensoren

Expertenrunde IO-Link

Feldkommunikation auf neuen Wegen

� Wie IO-Link es schaffen will die Produk-tivität zu erhöhen, kann in drei Schlag-worten zusammengefasst werden: ver-einfachte Verkabelung, Parametrierung und Diagnose. IO-Link vereinfacht die Ver-kabelung, weil die Punkt-zu-Punkt-Ver-bindung nur ein einziges Kabel zur Daten-übertragung und Energieversorgung braucht. Um welche Daten es sich dabei handelt, ist egal. „Und ein Kabel ver-ursacht eben nur Kosten für ein Kabel,“ fasst es Klaus-Peter Willems, Geschäfts-führender Gesellschafter bei TMG Tech-nologie und Engineering, zusammen. Au-ßerdem lässt sich ein Kabel schnell an-schließen, was sich gerade bei größeren Maschinen oder Anlagen zu einer deutli-chen Zeitersparnis summieren kann. Au-ßerdem lassen sich Fehler bei der Ver-

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Die Expertenrunde der IEE ist sich einig: Mit IO-Link können Applikationen anders und besser gelöst werden. Die Teilnehmer von links nach rechts: Albert Feinäugle (Balluf), Klaus Ebinger (Turck), Christian Gemke (Phoenix Contact), André Loburg (Siemens), Melanie Feldmann (IEE), Klaus-Peter Willems (TMG Technologie und Engineering), Frank Moritz (Sick) und Andreas Glasenapp (Festo).

Das dritte Potenzial von IO-Link ist die Möglichkeit der Diagnose durch die Bidi-rektionalität der Verbindung. „Wenn zum Beispiel eine Lichtschranke verschmutzt ist, könnte man noch die Lichtleistung er-höhen und somit die Maschine verfügba-rer machen,“ nennt Loburg als Beispiel für den Einsatz von Diagnosedaten. An sich sind diese Punkte keine Neuhei-ten. „Die Kommunikation zwischen ei-nem Sensor und einer Anschaltbox ist keine Rocketscience,“ stellt Klaus Ebinger, Produktmanager Prozesssensoren bei Turck, fest. Diese Aufgaben werden aber bisher meist proprietär gelöst und verlan-gen dementsprechend viel Eigeninitiati-ve und Know-How vom Anwender. Die Ex-perten sehen IO-Link hingegen als ein durchgehendes System, das dem Anwen-der möglichst einfache Mittel an die Hand gibt. Eine wichtige Grundlage dafür ist die Hersteller-, Feldbus und System-unabhängigkeit der Schnittstelle. Nur so könne der Maschinenbauer die Technolo-gie möglichst reibungslos in seine Ma-schinen und Anlagen integrieren. „Mit IO-Link verbinden wir die Sensorebene mit der Feldbusebene für den Anwender möglichst einfach,“ stellt Ebinger fest.

Schritt für Schritt einsetzen Der Einsatz von IO-Link ist stufenweise möglich. Das heißt, die drei Aspekte Ver-einfachung der Verdrahtung, Parametrie-rung und Diagnose kann der Anwender unabhängig voneinander nutzen. Wenn

und Aktoren heruntergeladen werden. Umrüstzeiten verkürzen sich so und die doppelte Vorhaltung von Geräten ent-fällt. „Ich muss im laufenden Betrieb ent-scheiden können, dass ich heute kleine schwarze Geräte und morgen große weiße verpacke,“ bringt Gemke die Anfor-derung der Praxis auf den Punkt. Auch bei Notfällen, wie dem Ausfall einzelner oder mehrerer Geräte, ist keine aufwändige Suche nach den richtigen Parametrie-rungsdaten notwendig. André Loburg, Manager Peripherie-Systeme bei Sie-mens, beschreibt die derzeitige Situation bei einem Ausfall: „Wenn heute ein Sen-sor ausfällt, ist die Information nur 'Drahtbruch'. Aber der Anwender erfährt nicht genau, woran das liegt. Mit IO-Link wird der Anwender nun informiert, wel-cher Sensor ausgefallen ist.“ Der Sensor wird dann ausgetauscht und die Parame-trierungen heruntergeladen. Stillstands-zeiten lassen sich so verkürzen. Das Para-metrieren von der Steuerungsebene ist kostensparend, da Interfaces und An-schlüsse für das Parametrieren am Gerät nicht mehr notwendig sind. „Das führt zu höherer Dichtigkeit und erfüllt auch hö-here Hygieneanforderungen,“ fügt Frank Moritz, Produktmanager Sensors & Con-nectivity bei Sick, an. Auch der Zugang zu den Geräten muss der Ingenieur nicht mehr so einplanen, dass das Interface les- und bedienbar ist. Nur noch für einen Austausch muss das Gerät zugänglich sein.

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Christian Gemke, Produktmanager IP 67/IO bei Phoenix Contact, erklärt die Drei-Finger-Regel: „Installationsvereinfachung, Parame-trierung und Diagnose sind die drei Aspekte von IO-Link.“

„Wir haben ein stabiles System, bei dem je-der mit dem anderen sprechen und ihn ver-stehen kann. Und das hat dementsprechend gedauert,“ sagt André Loburg, Manager Pe-ripherie-Systeme bei Siemens, zur Entwick-lungszeit.

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Der Anwender kann die Vorteile von IO-Link schon heute greifen, sind sich die Experten einig (von links nach rechts: Klaus Ebinger, Turck, Christian Gemke, Phoenix Contact, und André Loburg, Siemens).

„50 % unserer Kunden sind vornehmlich an der Installationsvereinfachung durch IO-Link interessiert, die Anderen an Parametrierung und Diagnose,“ erklärt Albert Feinäugle, Lei-ter Marketing Services bei Balluff, die Ent-scheidungen der Maschinenbauer.

er lediglich die Verkabelung vereinfachen möchte, kann er seine Komponenten durch IO-Link-fähige ersetzen und sie ge-nauso nutzen, wie er es gewohnt ist. Lo-burg dazu: „Bei der Spezifikation haben wir darauf geachtet, dass der IO-Link zu älteren oder vorhandenen Sensoren und Aktoren und der vorhandenen Anschluss-technik kompatibel ist.“

integrieren und komfortabel in ihren Tools darzustellen. Dann haben wir eine vollständige und durchgängige Bedie-nung von IO-Link-Geräten,“ erklärt Mo-ritz den nächsten Schritt.

Konkurrent oder Ergänzung Das Einsatzfeld des letzten Meters zum Feld drängt den Vergleich mit Hart und AS-i auf. „Von der Physik her haben Hart und IO-Link Gemeinsamkeiten. Hart ar-beitet mit einem 4...20 mA-Signal und bietet Kommunikationsfähigkeit, IO-Link hat das Schaltbit und Kommunikations-fähigkeit,“ erläutert Moritz die Gemein-samkeiten. Außerdem sind beide Kom-munikationsschnittstellen neutral. Mo-ritz dazu: „IO-Link wurde nicht top-down von einem Feldbus her, sondern von der Anwendung kommend, von der Sensorik/Aktorik, nach oben entwickelt.“ Unter-schiede liegen aber im Einsatzgebiet und in der Integration. Hart zielt mit seinem 4...20 mA-Signal deutlich auf die Prozess-technik. IO-Link fokussiert aber die Fabrik-automation. Außerdem stehen für IO-Link Engineering-Tools zur Verfügung, die den Ingenieur bei Integration und Instal-lation unterstützen. Im Zusammenspiel mit AS-i sehen die Ex-perten IO-Link eher als Ergänzung denn als Konkurrenten. „Die beiden Systeme er-gänzen sich mehr als sie sich überschnei-den,“ stellt Andreas Glasenapp, Produkt-manager Sensor bei Festo, klar. Lediglich bei Sammelmodulen für binäre Sensor-

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� KOMPAKT

Seit zwei Jahren rühren die IO-Link-Fir-men für ihre neue Technologie die Wer-betrommel. Dieses Jahr kamen die ers-ten Geräte auf den Markt. Ab 2009 soll IO-Link dann richtig durchstarten. Das Interesse, vor allem auch aus dem Aus-land, ist groß. Das Portfolio der IO-Link-fähigen Komponenten wächst stetig. Bisher ist besonders die Sensorik gut ab-gedeckt. Für die Integration fehlt es je-doch noch an Software, die herkömm-liche und IO-Link-Geräte abbilden kann. Im Bereich HMI müssen noch Hersteller von IO-Link überzeugt werden, um die Produktpalette zu komplettieren. Eine Maßnahme dafür ist die neue Internet-seite des IO-Link-Konsortiums mit einer englischen Sprachversion und weiter-führenden Informationen. Ein weiterer Schritt zur Aktivierung von Unterneh-men ist ein Testsystem für neu ent-wickelte Geräte. Ein Gerätesiegel zertifi-ziert dann die IO-Link-Fähigkeit.

Möchte der Anwender auch parametrie-ren, kann er bei einfacheren Aufgaben Funktionsbausteine, die er von der Pro-grammierung und Bedienung her kennt, nutzen. „Es geht darum, mit ganz ein-fachen Boardmitteln Geld zu sparen,“ hebt Willems hervor. Bei komplexeren Einsätzen empfiehlt sich der Einsatz einer Engineering-Soft-ware, die bei der Planung, Parametrie-rung und Datenhaltung unterstützt. Vor allem der Umgang mit der Fülle der Da-ten, die Anwender mit IO-Link erhalten, kann sich zu einem Problem entwickeln. „Ich darf den Vorteil, den IO-Link auf der Verdrahtungsseite bietet, auf der Engi-neering-Seite nicht wieder eliminieren,“ warnt Gemke. Geeignete Software muss die eingehenden Daten filtern können und vom Anwender nur dann seine Auf-merksamkeit verlangen, wenn sie auch wirklich gebraucht wird. „Zielgerichtet die richtigen Informationen zum richti-gen Zeitpunkt richtig umsetzen,“ be-schreibt Gemke das Problem weiter. FDT/DTM sehen die Experten dabei als inte-gralen Bestandteil einer solchen Enginee-ring-Software. Ein erster Schritt in Richtung einfaches Engineering ist die IODD, die IO Device Description. Das ist eine Gerätebeschrei-bung, die dem Engineering-Programm mitteilt, welche Geräte integriert werden und wie man mit diesen Geräten umgeht. „Jetzt ist es die Aufgabe von Herstellern in deren Engineering-Tools diese IODD zu

signale kommen sich die beiden Systeme in die Quere. An sich bestehen aber mehr Unterschiede als Gemeinsamkeiten. „AS-i ist eine Feldbus-Topologie und IO-Link ei-ne Punkt-zu-Punkt-Verbindung,“ erläu-tert Moritz. Während AS-i typisch 4 Bits pro Sensor oder Anschaltpunkt über-trägt, überträgt IO-Link bis zu 32 Byte Pro-zessdaten und 32 000 Service-Objekte. Die Stärke von AS-i liegt bei weit verteil-ten Sensornetzen in großen Anlagen. Die von IO-Link hingegen bei kleinen Maschi-nen mit geballter Sensorik.

Der konservative Maschinenbauer Während Hart 30 Jahre brauchte bis es von einer Schnittstelle für den Hersteller zu einer wirklichen Remote-I/O-Schnitt-stelle wurde, peilen die Experten für IO-Link drei bis fünf Jahre an, bis Endanwen-der das System nutzen. Was manchem lang vorkommt, ist für den Maschinen-bau eine eher kurze Zeitspanne. Die Ent-

wicklungszeit für neue Maschinen liegt in eben dieser Zeitspanne. Außerdem müssen Maschinen Lebenszyklen von bis zu 20 Jahren erreichen. „ Kein Maschinen-bauer kann täglich jeden neuen Trend in seinen Maschinen integrieren, wenn er wettbewerbsfähig bleiben möchte,“ er-klärt Gemke den vorsichtigen Umgang mit neuen Technologien. Ab 2009 werden die Portfolios der IO-Link-Firmen so aus-geweitet sein, dass komplette Maschinen und Anlagen mit der Schnittstelle arbei-ten können. Den wichtigsten Aspekt für die Etablierung sieht Klaus-Peter Willems in einer Vereinfachung der Verdrahtung: „Wenn IO-Link nur Kommunikation und Diagnose hätte, würde uns das keiner ab-kaufen. Auch wenn das strategisch die viel wichtigeren Themen sind.“ Denn die Effekte bei der einfacheren Verdrah-tung spürt der Anwender sofort im Geld-beutel. „Wenn ich die Stückliste und Ar-beitspläne einer Maschine nach heutiger

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„Der Markt zieht,“ erläutert Andreas Glasen-app, Produktmanager Sensoren bei Festo, die Erwartungshaltung an IO-Link.

Frank Moritz, Produktmanager Sensors & Connectivity bei Sick, zum Thema Anforde-rungen an IO-Link: „Wir stehen vor der gro-ßen Aufgabe uns in alle Feldbus-Systeme und Steuerungs-Systeme zu integrieren.“

Für die IO-Link-Firmen geht das Denken über die reine Anschlusstechnik hinaus (Albert Feinäugle, Balluff, und rechts Klaus Ebinger, Turck).

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Bauart und einer mit IO-Link vergleiche, dann hat IO-Link schon heute einen deut-lichen Vorteil, vor allem durch gespartes Kupfer und Arbeitszeit. Und dann kommt die zusätzliche Funktionalität wie Diag-nose und Parametrierung noch oben drauf,“ stellt Feinäugle fest. Er ergänzt: „Unsere Kunden, die Maschinenbauer, sind darauf angewiesen im harten globa-len Wettbewerb stets um eine Nasenlän-ge voraus zu sein. Wenn es darum geht,

tium gehören, unterstreicht den interna-tionalen Anspruch. „Mit Stückzahlen aus den deutschen oder europäischen Märk-ten gibt sich bei denen niemand zufrie-den,“ charakterisiert Willems die Halblei-terhersteller und ihr Interesse an IO-Link. Auch amerikanische Unternehmen, bei-spielsweise Banner Engineering, sind im Gremium vertreten. Wichtig sei deswegen noch eine stetige Erweiterung der IO-Link-herstellenden

und Fernwartung, da es ein durchgehen-des System ist. So können Informationen vom Feld bis über die Steuerungsebene hinaus konsequent weitergegeben wer-den. „Heute besteht Instandhaltung bei vielen Firmen aus Feuerwehreinsätzen. Wenn etwas kaputt ist, rennt jemand los. Eigentlich brauchen wir die Information aber früher,“ erklärt Willems, den Zu-stand heute, den IO-Link zukünftig än-dern will. Bei der Funktionsintegration geht es nicht nur um kleinere Sensoren, die mehr Funktionalität bieten, aber weniger Platz durch weniger Verkabelung und Inter-faces brauchen, sondern vor allem um die Verbindung von Sensorik und Aktorik, von mechatronischen Einheiten. „Gerade die-se Geräte rufen geradezu danach, durch IO-Link angebunden zu werden,“ stellt Glasenapp fest. Auch die Möglichkeit über ein Kabel 7 W zu übertragen, kann neue Einsatzfelder eröffnen. Kleinst-antriebe, die bisher über einen Feldbus angeschlossen waren und eine separate Power-Leitung hatten, könnten mit IO-Link mit einem Kabel für Daten und Ener-gie angebunden und mit einem Micro-chip gesteuert werden. „Mechatronische Subsysteme nehmen möglichst viele zen-trale Aufgaben ab und vereinfachen so die Gesamtprogrammierung,“ zeigt Gla-senapp einen Vorteil auf. 2009 erklären die Experten einhellig zum Jahr des IO-Link. Im nächsten Jahr soll die Punk-zu-Punkt-Verbindung anfangen ganz groß durchzustarten. Die an IO-Link beteiligten Firmen werden auf der dies-jährigen SPS/IPC/Drives mit neuen Pro-dukten zeigen, was mit der Punkt-zu-Punkt-Verbindung alles möglich ist. Die neu überarbeitete Internetseite des Kon-sortiums wird ebenfalls zur SPS/IPC/Drives online gehen, mit Informationen für Kunden, Anbieter, Konsortiumsmit-glieder und solchen die es werden wollen.

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infoDIRECT 776iee1108

www.iee-online.de � Link zum IO-Link-Konsortium � Link zu IO-Link von Balluff � Link zu Festo � Link zu IO-Link bei Pheonix Contact � Link zu IO-Link bei Sick � Link zu IO-Link bei Siemens � Link zu TMG � Link zu Turck

„Wenn wir anfangen die Systeme unserer Anwender mit Daten voll zu müllen, wird das Ganze irgendwann kollabieren,“ be-schreibt Klaus Ebinger, Produktmanager Prozesssensoren bei Turck, die Gefahren der Informationsflut aus dem Feld.

„Mit IO-Link ist erstmals das technologi-sche Potenzial für vorbeugende Wartung da,“ hebt Klaus-Peter Willems, Geschäfts-führender Gesellschafter bei TMG Tech-nologie und Engineering, den System-gedanken hervor.

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erweiterte Funktionalität bei gesparten Kosten anzubieten, ist IO-Link ein erfolg-versprechender Ansatz.“ Auch international wird IO-Link laut den Experten eine Rolle spielen. Ebinger dazu: „ Die Mitgliederliste des IO-Link-Konsorti-ums zeigt, dass gerade der exportorien-tierte deutsche Mittelstand das Thema IO-Link voranbringt.“ Bei der Entwicklung von IO-Link lag deswegen besonderes Au-genmerk auf der Einheitlichkeit. Jeder IO-Link-Sensor kann mit jedem IO-Link-Mas-ter kommunizieren. Dementsprechend wird es kein deutsches/europäisches und asiatisches IO-Link geben, sondern nur eine Definition für die ganze Welt. „Das ist ein starkes Argument,“ betont Moritz, „Der Maschinenbauer muss sich nicht, je nachdem wo die Maschine hingeht, die entsprechende Technologie aussuchen, sondern es gibt nur ein IO-Link“. Das auch Halbleiterhersteller zum IO-Link-Konsor-

oder -entwickelnden Firmen, um bisher noch nicht abgedeckte Produktbereiche wie Displays oder HMIs dem Anwender anbieten zu können. „Wir müssen die ein-schlägigen Hersteller in den Bereichen aktivieren. Ich denke viele haben diese Chance überhaupt noch nicht erkannt,“ stellt Feinäugle eine Forderung für die Zu-kunft. Für diesen Zweck wird das IO-Link-Konsortium neben Spezifikationen ein Testsystem frei geben, dass Firmen er-laubt, ihre entwickelten Geräte auf IO-Link-Fähigkeit hin zu testen und dafür dann auch ein Gerätesiegel zu erhalten, dass sie veröffentlichen können.

Auf in die Zukunft Für die Zukunft sieht die Expertenrunde vor allem Potenzial in den Bereichen vor-beugende Wartung, Fernwartung und Funktionsintegration. IO-Link liefert eine Grundlage für vorbeugende Wartung