Passt oder passt nicht? – AS-Interface und IO-Link

Wie das halt so ist mit dem verflixten Schubladendenken: Manchmal führt es meilenweit an der Realität vorbei. Ein treffliches Beispiel dafür liefert die häufig geäußerte Meinung, AS-Interface und IO-Link seien Wettbewerber. Die Darstellung könnte unrichtiger nicht sein. Denn in Wahrheit spielen die beiden Systeme perfekt zusammen und verbinden die Vorteile aus ihren jeweiligen technologischen Welten. Das war schon immer so – und es wird in Zeiten von Industrie 4.0 noch viel wichtiger.

Dass in den smarten Fabriken von morgen neue Herausforderungen auf Sensoren und Aktoren warten, versteht sich von selbst. Auch deshalb hat die Intelligenzoffensive in diesem Bereich längst begonnen. Gegenüber 2015, so schätzt die Unternehmensberatungsgesellschaft Roland Berger, wird sich der Absatz intelligenter Sensoren bis 2020 auf rund 30 Milliarden Stück verdoppeln. Viele davon werden ihren Dienst sicherlich in automatisierten Fahrzeugen verrichten – ein immer größerer Teil aber auch in IoT-Anwendungen und in modernen Produktionsbetrieben.

Dort sind intelligente Sensoren und Aktoren schon heute auf dem Vormarsch. Aus gutem Grund: Denn neben ihrer bisherigen Kernkompetenz, dem Erfassen von Messgrößen wie etwa Temperaturen, lassen sich smarte Sensoren darüber hinaus auch parametrieren und sind teilweise sogar in der Lage, die Signale aufzubereiten und vorzuverarbeiten. So können zum Beispiel Schwellenwerte in einem IO-Link Gerät hinterlegt und bei deren Überschreitung entsprechende Informationen übertragen werden. Auch Änderungen der Funktionen des Sensors sind problemlos möglich. 

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Abb. 1: Einbindung von IO-Link in AS-Interface über das IO-Link Konfigurations-Tool von Bihl+Wiedemann

Ein ganz entscheidender Punkt in diesem Kontext: IO-Link ist kein Bussystem, obwohl auch hier von Mastern gesprochen wird, an die mehrere Devices angeschlossen werden können. Tatsächlich aber handelt es sich um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die in einer Automatisierungsumgebung typischerweise unterhalb der E/A-Ebene zur Einzelanbindung von Feldgeräten genutzt wird. Allein das macht deutlich, wie irrational die immer wieder geäußerte Meinung ist, AS-Interface und IO-Link seien als Wettbewerber zu sehen. Für das Verdrahtungssystem ASi kann IO-Link vielmehr als idealer Zubringer fungieren, und dann spielen die beiden Systeme als echtes Dreamteam perfekt zusammen. Das hat auch damit zu tun, dass selbst in modernsten Maschinen bei weitem nicht alle künstlichen Sinnesorgane intelligent sein müssen. Für den größten Teil der Sensoren reichen digitale E/A-Daten also völlig aus: Ein smarter Näherungsschalter beispielsweise wäre an vielen Stellen wahrscheinlich überqualifiziert. Ein großer Mehrwert der Vernetzung über AS-Interface liegt nun darin, dass damit sämtliche Daten eingesammelt werden können – ganz gleich, ob sie von intelligenten Sensoren oder von ihren weniger klugen Artgenossen stammen. Der Anwender braucht sich also bei der Inbetriebnahme einer Anlage keine Gedanken darüber zu machen, ob er später an der einen oder anderen Stelle vielleicht noch einen intelligenten Sensor nachrüsten will. Und er profitiert auf der ganzen Linie von den beinahe schon sprichwörtlichen AS-Interface Vorteilen: von der typisch ASi einfachen Installation mit nur einem Kabel für Daten und Energie über die frei wählbare Topologie und den geringen Verkabelungsaufwand bis zur optimalen Granularität des Kommunikationssystems, das alle Eingänge und Ausgänge an genau der Stelle zur Verfügung stellt, an der man sie braucht. Da die Gateways von Bihl+Wiedemann die Daten sämtlicher Sensoren vorab konzentrieren und gegebenenfalls bereits eine Vorverarbeitung zulassen, wird außerdem auch noch der übergeordnete Feldbus entlastet.

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Abb. 2: Neben Standardsensoren / -aktoren und Safety Komponenten können auch IO-Link Geräte einfach in ein ASi Netzwerk integriert werden.

Ebenso einfach gestaltet sich die Parametrierung der IO-Link Sensoren über AS-Interface – genauer gesagt: über die Feldbus- und Diagnoseschnittstelle in den Gateways von Bihl+Wiedemann. Hier genügt eine Software für alle Sensoren, ganz unabhängig davon, wie intelligent sie sind oder von welchem Hersteller sie kommen. Die Parametrierung der IO-Link Teilnehmer erfolgt mit Hilfe der IO Device Description (IODD) im Klartext. Der Anwender braucht dazu lediglich die Bihl+Wiedemann Software zu starten und anschließend den IO-Link Master, den Port mit dem gewünschten Sensor und dessen IODD auszuwählen. Konzeptionell funktioniert das dann so: Der IO-Link Master, der auf der Ebene unterhalb von AS-Interface die IO-Link Sensordaten einsammelt, ist gleichzeitig ein ASi Slave und als solcher ganz normal in das AS-Interface Netzwerk eingebunden. Das heißt: Auf diesem Level wiederholt sich also genau das, was eine Etage darüber schon lange als Schlüssel zur maximalen Effizienz bei der Vernetzung von Aktoren und Sensoren gilt. Dort fügen sich die ASi Master bekanntlich ihrerseits als Slaves in den übergeordneten Feldbus ein. Auf diese Art entsteht letztlich ein besonders schlagkräftiges Team, in dem jeder Player das tut, was er am besten kann.

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Abb. 3: Parametrierung eines IO-Link Sensors über das ASi Netzwerk