Was ist Eigentlich IO-Link Safety?

  • Matthias Bristle, Productmanager Safety, BalluffMatthias Bristle, Productmanager Safety, Balluff
  • Matthias Bristle, Productmanager Safety, Balluff
  • Abbildung 1: IO-Link Safety-Topologie [Quelle: Balluff GmbH]
  • Abbildung 2: Port interface extensions for IO-Link Safety [Quelle: IO-Link Safety Specification, Version: 1.1]
  • Abbildung 3: Unterschied IO-Link Safety, Safety over IO-Link  [Quelle: Balluff GmbH, Stand: 02/2019]

IO-Link ist aus intelligenten Anlagenkonzepten kaum mehr wegzudenken. Die bidirektionale Kommunikationsschnittstelle hat sich über die Jahre kontinuierlich weiterentwickelt und ist zwischenzeitlich ein wesentlicher Baustein für Industrie 4.0.

2016 wurde erstmals die Möglichkeit geschaffen funktionale Sicherheit mit IO-Link umzusetzen. Safety over IO-Link von Balluff ist zwischenzeitlich aber nicht mehr der einzige IO-Link Safety-Standard. Mit der Freigabe und Veröffentlichung der notwendigen Spezifikation durch die „IO-Link-Community“ im Jahr 2017, wird es in Zukunft eine weitere Möglichkeit geben, funktionale Sicherheit mit IO-Link umzusetzen. Hierzu ist es gut, die Unterschiede dieser beiden Konzepte zu verstehen. Sie werden später noch näher beschrieben.

In der IO-Link Safety-Topologie wird die gesamte Signalkette (Steuerung <> IO-Link-Master <> Sensoren/Aktoren) sicher ausgeführt (siehe Abbildung 1). Im Zentrum dieses Sicherheitskonzeptes steht der sichere IO-Link Safety-Master (FS-Master). Dieser hat zwei wesentliche Aufgaben in der Topologie:

  • 1. Er ist Gateway zur übergeordneten sicheren Steuerung (FS-PLC) und muss deren Sicherheitsprotokoll (FSCP) bedienen.
  • 2. Er kommuniziert in die untergeordnete Feldebene mit den angeschlossenen sicheren Feldgeräten (FS-Device) über das standardisierte IO-Link Safety-Protokoll.

Ganz im Sinne der IO-Link-Philosophie, wird es künftig möglich sein, mit IO-Link Safety-Feldgeräten zyklisch sichere Ein- und Ausgabeprozessdaten und zusätzlich azyklisch Diagnose- und Parameterinformationen auszutauschen.

  • Zur Verfügung gestellt wird hierzu von den Herstellern der IO-Link Safety-Devices eine
  • a) eigene Gerätebeschreibungsdatei, eine sogenannte IODD (IO Device Description).
  • b) spezielle Software (dedicated tool) zur Berechnung einer parameterabhängigen Prüfsumme.

Neben den neuen IO-Link Safety-Feldgeräten wird es zukünftig auch möglich sein, bestehende Feldgeräte mit OSSD-Ausgangsstufe an Master-Ports anzuschließen. Master, die diese Funktionalität unterstützen, verhalten sich ähnlich, wie beim SIO-Mode bei IO-Link Standard (siehe Abbildung 2).

Das heißt der FS-Master erkennt selbstständig, ob es sich um eine IO-Link Safety-Gerät handelt und startet ggf. die IO-Link Safety-Kommunikation.

Die Parametrierung der gesamten Sicherheitsfunktion kann wie gewohnt über die Bedienoberfläche der übergeordneten Steuerung erfolgen.

Bisher gibt es leider noch keine einsatzfähigen IO-Link Safety-Master/-Feldgeräte. Es wird aber mit Hochdruck an spannenden, innovativen IO-Link Safety-Lösungen entwickelt.

Worin unterscheiden sich jetzt aber die beiden Konzepte IO-Link Safety und Safety over IO-Link im Wesentlichen (siehe Abbildung 3)?

Die Gemeinsamkeiten beider Konzepte liegen in den Vorzügen von IO-Link im Allgemeinen:

  • Zeit- und kostensparende Verkabelung mittels M12-Steckverbindern
  • Reduzierung des Schaltschrankvolumens und schlankere Anlagenkonzepte
  • Einfache Skalierbarkeit
  • Kurze Stillstandszeiten durch einfachen Komponententausch

Hannover Messe Halle 9, Stand F53
 

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