Safety auf den Punkt gebracht

IO-Link Safety nutzt die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation: Sie lässt eine schnelle, einfache und sichere Integration von Sicherheitssensoren bis ins Feld zu. Darüber hinaus weist IO-Link Safety den Weg hin zu einer zukunftsfähigen Selbstdiagnose und Datenauswertung bis auf die Feldebene. Ein entscheidender Punkt für ein sicheres IIoT: Diese Kommunikationstechnologie optimiert den sicheren Datenaustausch vernetzter Maschinen und Anlagen.

Zertifizierter Master für eine flexible IO-Link Safety

Aktuell stehen für die sichere Kommunikation ins Feld erste IO-Link-Safety-Geräte bereit: Der Sicherheitsexperte Pilz zum Beispiel bietet eine Komplettlösung IOLS mit Master, Sensoren, Feldgeräten sowie passenden Konfigurationstools. Solche kompletten Pakete aus einer Hand bedeuten für den Anwender, dass er die IO-Link-Safety-Techik beziehungsweise deren Geräte oder Sensoren wesentlich einfacher in seine Anlage integrieren kann.

Passende Konfigurationstools unterstützen den Anwender dabei zusätzlich. Wenn erforderlich, können Anwender auch IO-Link-Geräte sowie marktübliche Sicherheitssensoren integrieren. Wie mit dem IO-Link Safety Master PDP67 von Pilz zum Beispiel. Wenn Anwender ihn einsetzen, können sie flexibel entscheiden, was sie anschließen möchten: Werden Eingänge oder Ausgänge benötigt? Oder zusätzliche Geräte wie Lichtgitter, Not-Halt-Geräte oder Standardgeräte? Denn der IO-Link Safety Master PDP67 kann sowohl IO-Link Safety-Signale, FailSafe- als auch IO-Link- und Standardsignale verarbeiten. Zudem lassen sich klassische Sicherheitssensoren – beispielsweise mit OSSD-Ausgängen – oder auch Aktoren im Feld anschließen.

Einfach und platzsparend integrieren

Die Kommunikation über IO-Link Safety läuft grundsätzlich immer über ungeschirmte Kabel, da nur eine kurze Distanz von bis zu 20 Metern überbrückt werden muss. Hierfür nutzt IO-Link Safety industrieübliche Anschlüsse. Die Verdrahtung wird durch die Verwendung von IP67-Geräten mit M12-Rundsteckverbindern erleichtert und ist dadurch besonders effizient. Denn statt komplexer Verkabelungen, verbinden Anwender über eine einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Das heißt, es ist ausreichend den Port am Master korrekt zu konfigurieren.

Intelligentes Automationskonzept im Einsatz bei Airbus

In der Fertigung von Flugzeugstrukturen zählt jedes Detail – von der Werkstücklogistik bis zur Werkzeugbereitstellung. Am Airbus-Standort Varel sorgt eine durchdachte Automationslösung von Liebherr für mehr Produktivität und flexible Bauteilbearbeitung.

Sabine Fischer

Weiterer Pluspunkt: Beim IOLS-Master zum Beispiel ersetzt der Anschluss eines Sensors an IP67 I/O über genormte M12-Steckverbindungen die gesamte Eingangsverdrahtung zum Schaltschrank (Einkabellösung). Dazu lässt sich die Applikation über das Softwaretool PASconfig einfach konfigurieren und in Betrieb nehmen. Das verkürzt die Integration und minimiert andererseits zukünftige Ausfallzeiten im Feld.

Null-Fehler durch optimiertes Datenmanagement

Da die M12-Stecker beim IO-Link-Safety-Protokoll grundsätzlich kodiert sind, reduziert sich das Risiko eines falschen Anschlusses. Zwar ist es mechanisch möglich, einen Sensor an den falschen IO-Link-Safety-Port anzuschließen, doch das Programm würde einen Fehler sofort melden. Und da es sich um Sicherheitssensoren handelt, läuft die Maschine gar nicht erst an – so gibt es bei einem Fehler keine gefährlichen Zustände. Daher: Nicht nur das Verdrahten, sondern auch die Fehlersuche ist mit dieser Technologie weitestgehend automatisiert und gestaltet sich unkompliziert – IO-Link Safety liefert die Daten für die Diagnose gleich mit.

Ein weiterer Vorteil dieser Kommunikationstechnik ist es, dass sich alle Geräte in der verketteten Anlage eigenständig identifizieren und parametrieren lassen. Auch sind bei einem Geräteausfall beziehungsweise -tausch alle Parameter automatisch auf das neue Gerät übertragbar. Zusätzlich können Anwender sie entweder in der Steuerung oder – wie bei Pilz – auf einer SD-Karte im Master speichern. Damit reduziert dieses sichere Kommunikationsprotokoll die sonst benötigten Zeiten für Installation, Inbetriebnahme und Wartung deutlich.

'Gewusst was' für vorausschauende Produktion

Die IO-Link Safety-Technik kann Anwender insbesondere auch mit Blick auf die Produktivität gut unterstützen: Bei Pilz verfügen die Geräte im IO-Link-Safety-System IOLS über eine Funktion zur Selbstdiagnose, wobei die IOLS-Sensoren Information über den Ist-Zustand bereitstellen. Beispielsweise wie häufig die Wartungstür geöffnet, der Not-Halt betätigt oder in Lichtgitter eingegriffen wurde. Diese Informationen werden dann in der übergeordneten Steuerung erfasst und lassen sich zur Erstellung passender Konzepte zur Fehlerbehebung nutzen.

Diese erweiterte Diagnosefähigkeit der IOLS-Sensoren hat gerade auch beim Einsatz von Lichtgittern dezidierte Vorteile. Beispiel: Die Signalqualität eines Lichtgitters kann durch eine fehlerhafte Ausrichtung oder durch Verschmutzung über die Zeit abnehmen. Mit IOLS ausgestattete Lichtgitter können solche Informationen automatisch an die übergeordnete Steuerung oder das Bedienpanel übermitteln. Dies ermöglicht eine vorausschauende wie vorbeugende Wartung, weil potenzielle Fehler frühzeitig erkannt und gemeldet werden, ohne dass der Maschinenbediener dies manuell überprüfen muss.

Master für die Feldebene

Beim IO-Link Safety Master PDP67 von Pilz stehen vier IO-Link Safety Ports (Class A) und zusätzlich vier Ports mit jeweils zwei konfigurierbaren sicheren digitalen Ein- oder Ausgängen zur Verfügung. Anwender können diese individuell nutzen: Je nach Anforderung lassen sich an diese entweder Sensoren oder Aktoren anschließen. Designs lassen sich so flexibler gestalten und erweitern sowie modulare Anlagenkonzepte umsetzen. Dank seiner robusten Schutzart IP67 bzw. IP69K kann der IO-Link Safety Master PDP67 direkt an der Maschine und beziehungsweise oder in besonders rauen Umgebungen bis 5.000 Höhenmeter und bei Temperaturen von ­30 bis 70 °C eingesetzt werden. Damit sorgt er in Industrie- oder Outdoorumgebungen bei Schmutz, Nebel oder ähnlichen Verhältnissen zuverlässig für Sicherheit.

Diagnose für optimierten Materialtransport

Generell optimiert IOLS bei Sicherheitslichtgittern die Sicherheit durch neue Features: Durch die so genannte Einzelstrahlauswertung kann jeder Lichtstrahl ausgewertet und in der übergeordneten Steuerung verarbeitet werden. Dadurch kann zusätzlich die Objektgrößenerkennung während des Materialtransports überwacht werden. Sind beispielsweise im Prozess Paletten mit der Größe von einem Meter zulässig, übermittelt die Einzelstrahlauswertung diesen Zustand an die Steuerung. Sie erkennt dann, ob es sich um die korrekten oder größere Paletten handelt. Mit diesen Informationen kann die übergeordnete Steuerung eine entsprechende Aktion einleiten.

Schutztüren live überwachen

Wenn auch Bedieneinheiten wie PITgatebox IOLS in einem IO-Link-Safety-System zur Verfügung stehen, dann lassen sich sicherheitsrelevante Daten und Diagnosedaten übermitteln, beispielsweise zum Betriebszustand der Bedieneinheit und zum Türstatus von Sicherheitszuhaltungen. Wobei der IO-Link Safety Master diese Daten direkt an die Anlagensteuerung übermittelt. Sichere Schutztürsysteme lassen sich so einfach, sicher und flexibel realisieren. Für den Einsatz dieser Technik gilt: Der Verkabelungsaufwand für solche Anwendungen ist standardisiert und deutlich reduziert, die Punkt-zu-Punkt-Verbindung vereinfacht die Verdrahtung. Dank IO-Link Safety erhalten Betreiber von Anlagen komprimierte Daten, digitalisiert, an einer Stelle in ihr System. Dieses ermöglicht eine transparente Zustandsüberwachung.