Moderator: Frank Moritz

IO-Link Aktivitäten und Neuheiten
Reinhard Schlagenhaufer, Siemens AG, CC-Leiter
Frank Moritz, SICK AG, Vorstand der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. und WG-Leiter CC
Elmar Büchler, Balluff GmbH, WG-Leiter C1/WG3 IO-Link Marketing

Um eine Möglichkeit zu haben industrielle Sensoren und Aktoren direkt an die IT Welt anzubinden, hat IO-Link eine sehr leistungsfähige Daten Abbildung geschaffen.
Vorgestellt werden die Möglichkeiten und Fähigkeiten dieser Schnittstelle sowie die
praktische Anwendung anhand eines Profinet IO-Link Masters und einer Automatisierungsaufgabe mit einem IO-Link Sensor. Die Anbindung an die IT erfolgt mit einem Raspberry Pi und einer Node Red Umgebung.

IO-Link Profile - die Vorteile live erleben

Wolfgang Wiedemann, Murrelektronik GmbH, WG-Leiter C3/PG13 IO-Link Profiles
 

Das bedeutet:
Ohne Profile: Kann nicht jedes Device von unterschiedlichen Herstellern, mit der gleichen Funktionalität ohne Veränderung des PLC Programms,die folgende Fragen beantworten.

• Who am I
• What are my capabilities
• Where and what am I
• How do I feel

Mit Profilen: Geht das! Das wollen wir ihnen anhand einer Live Demo zeigen.

Generell können Anwender von einem Smart-Profile-Device erwarten, dass Parameter bis hin zu Prozessdaten herstellerübergreifend gleich sind. Wenn man nur Standardfunktionen nutzen will, entfällt damit eine produkt- bzw. herstellerspezifische Einarbeitung in das Handbuch oder Datenblatt. In Engineering Tools können Standard-Funktionsbausteine angeboten werden.

Profile heißt aber nicht:

• Stillstand der Innovation.
• Herstellerspezifische Erweiterungen sind nicht möglich.

Integration von IO-Link in PROFINET
Jens Hauffe, Siemens AG

Die IO-Link Spezifikation beschreibt das Zusammenspiel zwischen IO-Link Master und  IO-Link Device. Sie gibt aber keine Vorgabe wie die Daten, die vom IO-Link System erzeugt werden, in der SPS abgebildet werden.
Diese Abbildung wird durch die Systeme „über“ IO-Link festgelegt, d.h. durch die Abbildung auf PROFINET. Die Abbildung von IO-Link auf PROFINET wurde durch die Mitglieder der PNO frühzeitig definiert und in der Spezifikation "IO-Link Integration for PROFINET" niedergeschrieben. Aufgrund von Erweiterungen der IO-Link Technologie wird diese Spezifikation immer wieder erweitert und aktualisiert.

Ziel der Spezifikation "IO-Link Integration for PROFINET" ist es, die IO-Link Technologie gemäß IEC 61131-9 so auf PROFINET abzubilden, dass der Anwendernutzen durch Standardisierung maximiert wird.
Dabei werden folgende Ziele verfolgt:

• IO-Link-Mechanismen werden in PROFINET-Mechanismen so umgewandelt um Unterschiede zwischen IO-Link- und PROFINET-Devices so weit wie möglich zu verbergen ("virtuelle PROFINET-Geräte").
• "Look & Feel" der Unterschiede wird durch Standardisierung über Herstellergrenzen hinweg harmonisiert.

Damit wird ein weitestgehend einheitlicher Zugriff auf die Daten (zyklische und azyklische Daten) der IO-Link Devices durch das SPS-Anwenderprogramm sichergestellt.
In dem Vortrag werden die einzelnen IO-Link Daten und deren Abbildung in PROFINET bzw. der SPS aus Anwendersicht dargestellt.

Moderator: Frank Moritz

IO-Link Wireless: erfindet lineare Transportsysteme neu
Alexander Weber, Balluff

Ziel der Präsentation ist es, einem breiteren Publikum den Mehrwert der neuen IO-Link Wireless Technologie näher zu bringen. Dabei wird erklärt, dass jede Wireless-Technologie (z.B.: WLAN, 5G, Bluetooth, IOLW) als spezifisches Werkzeug für entsprechende Anwendungsfälle anzusehen ist, aber nicht für alle Zwecke dienlich sein wird. Um den optimalen Einsatzbereich von IO-Link Wireless zu benennen, wird daher im Laufe der Präsentation ein reales Anwender-Problem vorgestellt und welche Kenngrößen zur Lösung notwendig waren. Zudem zeigt der technologische Überblick von IO-Link Wireless, wie es als geeignete Lösung für diesen spezifischen Anwendungsfall dient . Zudem wird aufgezeigt, warum keine andere Technologie zur Lösung in Frage kommt.

IO-Link goes IIOT
Frank Moritz, SICK AG, Vorstand der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. und  WG-Leiter CC/PG1 IO-Link Technologie + C2/WG7 IO-Link Quality

Um eine Möglichkeit zu haben industrielle Sensoren und Aktoren direkt an die IT Welt anzubinden, hat IO-Link eine sehr leistungsfähige Daten Abbildung geschaffen.
Vorgestellt werden die Möglichkeiten und Fähigkeiten dieser Schnittstelle sowie die
praktische Anwendung anhand eines Profinet IO-Link Masters und einer Automatisierungsaufgabe mit einem IO-Link Sensor. Die Anbindung an die IT erfolgt mit einem Raspberry Pi und einer Node Red Umgebung.

Management of distributed (worldwide) production sites
Michael Bruckberger, IMB Beratung für Industrieautomation GmbH

MIM.365, ein Manufacturing Benchmark Cockpit für Ihre Produktionskennzahlen, um Fragen zu beantworten erreiche ich meine Produktivitätsziele, ja oder nein, und wenn nein, warum nicht und um vorausschauend auf Ereignisse zu reagieren. Unabhängig ob Sie Lokal oder Global produzieren oder als OEM zusätzliche Services anbieten wollen.

MIM.365 mit Sitz in Wien bietet eine SaaS Manufacturing Benchmark Plattform für produzierende Unternehmen mit oftmals global verteilen Produktionsstandorten sowie Maschinenherstellern eine Plattform um zusätzliche digitale Services anbieten zu können.

Lösungen von MIM.365 sind in unterschiedlichen produzierenden Industrien in mehr als 10 Ländern und 3 Kontinenten im Einsatz. Bei kleineren Produzenten als auch bei Produzenten mit global verteilten Produktionsstandorten. Weiters unterstützt MIM.365 Maschinenhersteller bei der Entwicklung von digitalen Geschäftsmodellen auf Basis von Daten um mittels zusätzlichen Services im After Sales neue Umsatzmöglichkeiten und Kundenbeziehungen über die Lebenszeit der Maschinen zu betreiben.

Moderator: Frank Moritz
 

IO-Key: IO-Link-Sensor2Cloud via Mobile Connectivity in 60 Seconds
Rainer Schniedergers, autosen GmbH

Dank IO-Link bringt der io-key mehr als 10.000 Industriesensoren von über 300 Herstellern in unter einer Minute unkompliziert und sicher in die Cloud.

IO-Link Sensoren werden automatisch und unabhängig vom Hersteller per Plug & Play erkannt und die Sensordaten werden ohne Eingriff in die IT-Infrastruktur über Funk standortunabhängig in die Cloud übertragen. Dort kann der Nutzer die Daten komfortabel überwachen & analysieren, sich bei Werteänderung per E-Mail & SMS benachrichtigen lassen sowie einfache Schalt- und Steuerungsaufgaben durchführen.

Der io-key ist als „Enabler“ für industrielle Cloud-Applikationen und die Industrie 4.0 konzipiert. Er erlaubt den Online-Zugriff auf Sensordaten aus Maschinen, Fahrzeugen und Gebäuden und damit die permanente Kontrolle wichtiger Betriebsinformationen.

Optimierung von Handhabungsprozessen mit IO-Link Servicedaten
Dr. Julian Schneider, J. Schmalz GmbH

In automatisierten Produktionsprozessen kann die Handhabung von Bauteilen einen großen Einfluss auf die Verfügbarkeit und Performance der Gesamtanlage haben. Schleichende Verschlechterungen, z.B. durch Verschleiß oder Verschmutzung der Vakuumsauggreifer, erhöhen den Energieverbrauch und können im schlimmsten Fall sogar zu ungeplanten Stillständen führen. Eine IO-Link-Schnittstelle ermöglicht intelligenten Komponenten zwar relevante Service-Daten für eine Überwachung des Vakuumsystems bereitzustellen. Allerdings fehlt vielen Nutzern häufig der Zugang zu diesen Daten, da dieser bisher einen aufwendigen Eingriff in die Steuerung erforderte, welcher insbesondere bei Retrofits selten zulässig ist.
Eine neuartige Edge Computing Software vereinfacht den Zugang zu diesen Daten aus einem IT System heraus über einen Bypass der Steuerung und ermöglicht so die Nutzung von IO-Link Daten in Softwareapplikationen zur Optimierung von Prozessen.

Moderator: Frank Moritz

Auf dem Weg zur autonomen Produktion
Prof. Dr.-Ing Jürgen Fleischer, Universität Karlsruhe KIT
 

Volatile Märkte, individualisierte Produkte, neue Technologien sowie die ökologische Verantwortung stellen produzierende Unternehmen in zunehmendem Maße vor große Herausforderungen. Da der Mensch allein die damit einhergehende  Komplexität nicht mehr überblickt, müssen ihn moderne Produktionssysteme mit eigener Intelligenz und Automatisierung unterstützen. Ein Enabler hierfür ist das Konzept Industrie 4.0.
Vom Referenten Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer wurden hierzu bereits zwei Implementierungsleitfäden für die mittelständische Industrie vorgestellt. Im Vortrag wird sowohl auf die Modernisierung bestehender Produktionsanlagen als auch auf Neuentwicklungen, die eine eigenständige Prozessoptimierung im laufenden Betrieb erlauben, eingegangen. Zudem werden Strategien zur praktischen Umsetzung von Industrie 4.0 an Praxisbeispielen erläutert.

IO-Link extension using SPE
Karim Jamal, Texas Instruments Deutschland GmbH

In gängigen Anwendungen der Fabrikautomation erfüllt IO-Link die meisten Anforderungen problemlos. Die Entwicklungen der Smart Factory, getrieben durch Industrie 4.0, schaffen jedoch neue Herausforderungen. Auch das Portfolio an IO-Link-Devices wächst, was wiederum die möglichen Einsatzgebiete erweitert. So gibt es durchaus Bedarf, IO-Link über größere Distanzen als die derzeit spezifizierten 20 m zu übertragen.
SPE (Single-Pair-Ethernet) verspricht hier eine Reihe von Vorteilen. Aus diesem Grund hat das IO-Link Steering Committee kürzlich eine Arbeitsgruppe ins Leben gerufen, die das Potenzial und die technische Machbarkeit eines veröffentlichten "IO-Link over SPE"-Konzeptstudie untersuchen soll. Unser heutiger Referent ist zum Leiter dieser neuen Arbeitsgruppe ernannt worden.
"Unser Ziel ist es nicht, IO-Link zu ersetzen, sondern es dort, wo es sinnvoll ist, um eine neue Schnittstelle zu erweitern. Wir legen großen Wert auf bestehende IO-Link-Integrationsstandards wie IODD und werden die Kompatibilität in den Vordergrund unserer technischen Überlegungen stellen", fasst Karim Jamal die Aktivitäten der IO-Link over SPE Arbeitsgruppe zusammen.
IO-Link over SPE wird das Protokoll- und Datenmodell von IO-Link beibehalten und um eine physikalische Schnittstelle erweitern. Mit SPE und einer möglichen Kombination mit PoDL (Power over Data Lines) können Endgeräte - also Sensoren oder Aktoren - auch in der unteren Feldebene mit ausreichender Datenbandbreite betrieben werden.
Bei IO-Link über SPE werden IO-Link-Nachrichten über eine einpaarige Leitung - Protokoll-Overhead - übertragen, statt als impulscodierte Telegramme über die klassische 3-adrige Leitung bei 24 V. Der Vorteil ist, dass die Kernkomponenten der IO-Link-Kommunikation, die Implementierungen der Protokollschicht und die Funktionen unverändert bleiben.
Dieser Vortrag zeigt die Vorteile der SPE-Erweiterung für IO-Link auf, stellt einige Anwendungsfälle und mögliche Implementierungen in bestehenden industriellen Netzwerken vor. auch wächst, was wiederum die potenziellen Einsatzgebiete erweitert. So gibt es durchaus Bedarf, IO-Link über größere Distanzen als die derzeit spezifizierten 20 m zu übertragen.

Virtual Engineering & Digital Twin
Samir Belgharda, SICK AG

Vorgestellt werden, wie Digital Twins von Sensoren in der Virtual Engineering Umgebung integriert werden und welche Voraussetzungen dafür notwendig sind.
Gezeigt werden die einzelnen digitalen Abbilder des Sensors in verschiedenen Zielsystemen und deren Echtzeit Interaktion. Simuliert werden das Messverhalten von Sensoren, das Funktionsverhalten und unterstütze Standard Kommunikationen wie IO-Link und PROFINET.