IO-Link: Einfach verständlich erklärt

Hier bei RECHNER SENSORS finden Sie zahlreiche Sensoren sowie Aktoren, welche die IO-Link-Technologie unterstützen. Wir möchten Ihnen deshalb in einfach verständlichen Worten erklären, wie diese Technologie funktioniert, welche Vorteile sie bietet und was bei ihrem Einsatz zu beachten ist. Sollten Sie trotzdem noch Verständnisprobleme oder tiefergehende Fragen haben, bitten wir Sie, sich an unseren Support zu wenden.

Inhaltsverzeichnis

IO-Link: Eine Definition

Funktionsweise: Wie arbeitet ein IO-Link?

Was ist das 3 Leiter-Anschluss-Verfahren und wie funktioniert es?

Welche Vorteile bietet der Einsatz eines IO-Links?

Was bedeuten IOD und IODD?

IO-Link: Eine Definition

Ein IO-Link ist eigentlich ein automatisiertes Kommunikationssystem, in das Sensoren und Aktoren integriert sind. Aktoren sind antriebstechnische Baueinheiten, die elektrische Signale in mechanische Bewegungen umsetzen können. Das System arbeitet mit einer standardisierten Kommunikation (IEC 61131-9). Die einzelnen Bestandteile des Systems heißen IO-Link-Master (Steuerungseinheit) sowie IO-Devices (Sensoren, Aktoren).

Der IO-Link-Master regelt dabei die Kommunikation. Oft wird deshalb von ihm auch verkürzend als IO-Link gesprochen. Sachlich ist dies allerdings nicht korrekt.

Funktionsweise: Wie arbeitet ein IO-Link?

IO steht für Input und Output bzw. Eingang und Ausgang. Die Abkürzung wird gängig dafür eingesetzt, um deutlich zu machen, dass Kommunikationssignale verarbeitet und gesteuert werden. In diesem Fall geht es dabei um den Master: Diesen erreichen die Signale der Sensoren und Aktoren. Er kann sie verarbeiten und verändert ausgeben, um auf diese Weise beispielsweise Befehle zu übermitteln. Die Kommunikation basiert auf dem bewährten 3 Leiter-Anschluss-Verfahren. Zusätzliches Kabelmaterial ist nicht notwendig. Das System ist also kein Feldbus, sondern eine evolutionäre Weiterentwicklung der bisherigen Anschlusstechnologie für Sensoren sowie Aktoren.

Was ist das 3 Leiter-Anschluss-Verfahren und wie funktioniert es?

Klassisch arbeiten Schaltungen mit zwei Leitern. Dabei wird allerdings in Kauf genommen, dass der Zuleitungswiderstand voll ins Messergebnis eingeht. Dieser ist temperaturabhängig. Dies bedeutet, dass dieses Problem bei stabilen klimatischen Bedingungen vernachlässigbar ist. Anders sieht es, wenn die angeschlossenen Geräte Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Deshalb wird ein weiterer Messkreis in das 3 Leiter-Verfahren integriert, über den sich der Widerstand der Zuleitung ohne den Temperaturfaktor darstellen lässt. Softwareseitig wird dieser Widerstandswert im Master subtrahiert und ein sauberes Ergebnis ausgegeben.

Stellen Sie sich das Ganze wie eine Umleitung vor. Ein großes Verkehrsaufkommen möchte eine Autobahn in beide Richtungen passieren. Die große Zahl der Fahrzeuge und die Umgebungstemperatur sorgen dafür, dass die Temperatur hier steigt. Das Messergebnis, wie schnell und mit welchem Energieverbrauch der Straßenabschnitt durchfahren werden kann, wird verfälscht. Bei geringerem Verkehr sinkt die Temperatur beispielsweise. Weniger Leute werden die Klimaanlage anschalten. Gleiches gilt für geringere Umgebungstemperaturen. Für ein 3 Leiter-Verfahren wird einfach klimatisierter Tunnel parallel neben die Straßen gebaut, durch den nur ein Auto geschickt wird – diese Tunneldurchfahrt liefert ein sauberes Messergebnis.

Welche Vorteile bietet der Einsatz eines IO-Links?

Mit einem IO-Link gehen gleich eine ganze Reihe von spezifischen Vorteilen einher:

Dadurch, dass ein 3 Leiter-Anschluss-Verfahren zum Einsatz kommt, sind Schaltungen über große Distanzen möglich. Ein IO-Link ist deshalb in industriellen Anlagen oder Gebäuden ausgesprochen hilfreich.
Dadurch, dass es sich um ein standardisiertes Verfahren handelt, ist die Kompatibilität sehr groß. Sie finden beispielsweise leicht zahlreiche Sensoren hier bei uns, die sich in ein entsprechendes System integrieren lassen.
Der Master kann intelligent sein und so nicht nur Befehle übermitteln und Daten auslesen, sondern sie auch gleich auswerten. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn Sensoren frühzeitig und abgestuft Alarm geben sollen.
Über einen IO-Link lässt sich das „Black Channel-Prinzip“ für verbesserte Sicherheit umsetzen. Dabei wird eine Sicherheitskommunikationsschicht in den Master und die Geräte integriert. Beispielsweise berührungslos arbeitende Schutzeinrichtungen werden so unterschützt. Das Verfahren ist TÜV-geprüft.
Es handelt sich um Punkt zu Punkt Verbindungen: Daten werden deshalb besonders schnell übermittelt.
Das System lässt sich unterhalb beliebiger Netzwerke integrieren. Die Nachrüstung eines IO-Links ist deshalb nicht schwer.

Was bedeuten IOD und IODD?

Im Zusammenhang mit einem IO-Link sind die Abkürzungen IOD und IODD weit verbreitet. IOD steht für IO Device – also die Geräte im System. IODD ist die Abkürzung für IO Device Description. Es handelt sich folglich um die Produktbeschreibungen der IO-Geräte. Wir bieten Ihnen beispielsweise die IODDs unserer Sensoren hier also PDF zum Download. Zudem gibt es eine herstellerübergreifende Datenbank für IODD-Dateien aller Art (Zip-Format).