Gemeinsame Sprache für Sensoren und Aktoren

Artikel vom 31. Juli 2015 

 Maschinensprache IO Link wireless in der Produktion

Maschinen, die selbstständig miteinander kommunizieren – das ist die Vision der Fabrik der Zukunft. Alle Fertigungsanlagen innerhalb der Produktion werden digital vernetzt sein.  Automatisierungskomponenten enthalten deshalb zunehmend integrierte Technologien zur Vernetzung.

Die Voraussetzung dafür ist eine gemeinsame Maschinen-Sprache – wie auch bei der Kommunikation zwischen Menschen. Eine solche „Standardsprache“ soll mit IO Link wireless entwickelt und etabliert und dann von möglichst vielen Maschinenbauern verwendet werden. Gemeinsam mit 60 anderen Unternehmen engagiert sich Festo daher in der IO Link Firmengemeinschaft, in der gemeinsam an diesem wichtigen Standard gearbeitet wird.

Sichere, drahtlose Kommunikation

IO-Link wireless ist der erste Industrie-Standard mit dem es möglich wird, schnell und drahtlos innerhalb von Fertigungsanlagen zu kommunizieren. Bei kabellosem Datenaustausch denkt man oft an die WLAN-Verbindung zum Internet. Die WLAN-Technologie wird auch im Industrieumfeld eingesetzt, um ganze Produktionshallen zu vernetzen.

Aus verschiedenen Gründen ist diese Art der Kommunikation vergleichsweise unzuverlässig. IO Link wireless hingegen bietet sich aufgrund der definierten kurzen Reaktionszeiten für die Kommunikation innerhalb von automatisierten Produktionsanlagen an, da Befehle oft in wenigen Millisekunden übertragen werden müssen. Die Basisstation kann mit ihren Signalen viele Sensoren oder Aktoren ansteuern, zum Beispiel Ventilinseln, die wiederum den Fertigungsablauf koordinieren. Die drahtlose Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren ist auch deshalb wichtig, weil sie den Verkabelungsaufwand verringert und Kabelbrüche vermeidet, die zu Maschinenausfällen führen.

Damit innerhalb der Maschine zuverlässig Daten ausgetauscht werden können, ist eine robuste Funktechnik wichtig. Die IO-Link wireless Verbindung wird nicht durch andere Funkverbindungen wie das WLAN eines Unternehmens gestört, weil die Technologie belegte Frequenzbänder ausblendet.

Das folgende Bild zeigt eine typische Belegung des 2,4 GHz-Bandes mit drei WLAN-Teilnehmern (breite Datenpakete) und den kleinen IO-Link wireless-Paketen, die in die freien Lücken passen:

IO Link wireless

Einsatzbereiche für IO Link wireless

Zum Einsatz kommt die Funktechnologie IO-Link wireless beispielsweise bei Roboteranwendungen. Denn dort ist es oft wichtig, dass sich die unterschiedlichen Abschnitte eines Roboters kabellos bewegen können. Bei Festo wird die Technologie bei der Produktion von Dichtpatronen eingesetzt, die in vielen Standardventilen verbaut sind. Die  hohen Stückzahlen erfordern eine vollautomatisierte Montage, bei der die schnelle Funktechnik IO Link wireless von Vorteil ist.