Integration von IO-Link Safety Devices in das Netzwerk

Bei der Konstruktion von komplexen Maschinen und Anlagen entstehen oft mals umfangreiche Anforderungen an das Sicherheits konzept. Zur Umsetzung solcher Lösungen reicht eine sichere Abschaltung nicht mehr aus, weshalb eine sichere Kommunikation nahe zu unausweichlich ist. Durch die neue Technologie IO-Link Safety gibt es die Möglichkeit, auf der Grundlage einer sicheren IO-Link-Übertragungsogenannte IO-Link Safety Devices in das Automatisierungssystem zu integrieren. Auf Basis einer sicheren Punkt-zu-Punkt-Verbindung lassen sich folglich anspruchsvolle Geräte einbinden.

In einem typischen Automatisierungssystem mit IO-Link fungiert beispielsweise die Steuerung als Auswerteeinheit, welche die Signale und Daten der IO-Link-Sensoren und -Aktoren verarbeitet. Mit dem Einsatz von IO-Link Safety wird die Lösung um die funktionale Sicherheit ergänzt, sodass eine Sicherheitssteuerung notwendig ist. Durch die Nutzung eines sicheren Feldbus systems– zum Beispiel Profinet/Profisafe oder Ethercat/FSoE – können IO-Link Safety Master sichere Prozessdaten mit der Steuerungseinheit austauschen. Dabei führt der IO-Link Safety Master eine Gateway-Funktionalität aus und stellt die Schnittstelle zu den IO-Link Safety Devices her. Bei den IO-Link Safety Devices kann es sich sowohl um Sensoren und Aktoren ebenso wie um mechatronische Geräte handeln. Die Devices verwenden IO-Link Safety zur Weiterleitung von sicheren Prozessdaten – beispielsweise einem Temperaturwert – über den IO-Link Master an die sichere Steuerung. Abgesehen von den klassischen sicheren Prozessdaten unterstützen die IO-Link Safety Master ebenfalls einen Mixmode. Das bedeutet, dass die Devices sowohl nicht-sichere als auch sichere Prozessdaten übermitteln können. Diese Daten werden im IO-Link Safety Master verarbeitet und über das sichere Feldbussystem und die sichere Steuerungseinheit kommuniziert, wodurch sich die Vielfältigkeit an Informationen von IO-Link Safety Devices nochmals erweitern lässt (Bild 3).

Versorgung mit höherem Strombedarf durch Class-B-Port

Neben den vielseitigen Parametrierungsoptionen von IO Link und IO-Link Safety ergeben sich aufgrund der System ergänzung und der dort realisierten Feature Level neue Wege zur Umsetzung eines Maschinen- und Anlagenkonzepts. Über die Betriebsarten IO-Link, IO-Link Safety und den Mix modus aus beiden Ansätzen lassen sich zusätzlich nicht sichere und sichere digitale Signale konfigurieren, was die Flexibilität der IO-Link Safety Master weiter erhöht. Insbesondere in Bereichen, in denen der verfügbare Bauraum für Installationen begrenzt ist, können gemischte Funktionen von einem IO-Link Safety Master verarbeitet werden. Auf diese Weise sind die Ports der Feldgeräte in Schutzart IP65/67 nicht nur bestmöglich ausgelastet. Darüber hinaus haben die Konstrukteure und Planer von Maschinen und Anlagen die Möglichkeit, bestimmte Bereiche zu miniaturisieren.

In der Systemerweiterung wird ferner der Class-B-Port thematisiert. Dieser kann IO-Link Devices und IO-Link Safety Devices in Zukunft mit einem höheren Strombedarf versorgen und vervollständigt damit die Anforderungen an das System. Wegen der umfangreichen Funktionen erlaubt der neue Standard eine einfache Migration der im Feld vorhandenen sicherheitstechnischen Lösungen. Außerdem erhält der Anwender ein zukunftssicheres Konzept zur Ausführung seiner Digitalisierungsstrategie (Bild 4).