"IO-Link bietet weiterhin viel Potenzial" - Frank Moritz | Seite 10 - SPS
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Ausgabe 6/2020 www.openautomation.de
„IO-Link bietet
weiterhin viel Potenzial“
Frank Moritz | Seite 10
A50062
AUTOMATISIERUNGS- MES IM FOKUS SECURITY
PLATTFORM MES D.A.CH Verband Prozessleitsystem
Auf die Zukunft ausgerichtet informiert meets Security-Plattform
Seite 41 Seite 47 Seite 70
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Editorial
CHALLENGE 2020
Der Zeitpunkt der Entstehung dieses Editorials: 2. November 2020. Die Challenge: Die Begriffe Corona, Covid-19,
Pandemie, Lockdown, Einschränkung, Eindämmung, wirtschaftliches Desaster dürfen selbst auferlegt im
Folgenden nicht genannt werden. Der Hintergrund: Das Jahr 2020 war sicherlich ein Ausnahmejahr, das
von den zuvor genannten Begriffen bzw. dem einen Hauptthema dominiert wurde. Zudem war es ohne
Frage ein extrem schwieriges und einschneidendes Jahr, über dessen Auswirkungen auf viele Bevölke- Bevölke
rungsgruppen ich mich in keiner Weise hinwegsetzen möchte. Es sind 2020 aber ebenso viele positive
Dinge passiert: Innovationen wurden weiter vorangetrieben, Meilensteine gesetzt und Partnerschaften
geschlossen. Und auch oder gerade solche Highlights sollten meines Erachtens nach mindestens ebenso
viel eachtung finden.
2020 war beispielsweise ein Jahr der Vereinsgründungen. Unter anderem wurde im Juni das Gaia-
X-Projekt in die Gaia-X Foundation überführt, im September die Industrial Digital Twin Associa
Associa-
tion (IDTA) ins Leben gerufen und ebenfalls im September der zweite Verein rund um das
Thema Single Pair Ethernet (SPE), die SPE System Alliance, gegründet.
Nun mag nicht jeder etwas mit Vereinen am Hut haben und das eine oder andere Thema als
recht weit entfernt empfinden. So möglicherweise bei Gaia- ine vernetzte Dateninfrastruktur
als Wiege eines vitalen, europäischen Ökosystems“ titelte eine Publikation des BMWi, die kurz nach
der Vorstellung des Projekts auf dem Digital-Gipfel 2019 in Dortmund erschienen war. Nun ja. Hinzu
kommt die Namensgebung, die sich laut ikipedia von einer der ersten aus dem haos entstande entstande-
Gebä
nen griechischen Gottheiten Gaia ableitet, die in der Mythologie als personifizierte rde für die Gebä-
rerin steht“. Na gut. Mittlerweile wurde aus dem Projekt eine Foundation, die sich den Aufbau einer
leistungs- und wettbewerbsfähigen, sicheren und vertrauenswürdigen Dateninfrastruktur für Europa
zum Ziel gesetzt hat. Wem das immer noch zu abstrakt ist, der muss sich an dieser Stelle um seinen geistigen Horizont sicherlich
keine Gedanken machen, es geht einer Vielzahl an Menschen so – sie können sich darunter bislang recht wenig vorstellen. Das
mag auch dem BMWi, der Plattform Industrie 4.0 und den Vereinsmitgliedern bewusst geworden sein. Zum besseren Verständnis
haben sie so etwas wie einen theoretischen Gaia-X Use Case erschaffen: das Collaboration Condition Monitoring. An ihm werden
die Zusammenhänge klarer. Und auch die Bedeutung der Verwaltungsschale bzw. Asset Administration Shell (AAS)wird im
Gesamtzusammenhang ersichtlich. Rund um sie hat sich die IDTA zum Ziel gesetzt, sie von der Verbreitung innerhalb eines
Freundeskreises einem breiten Nutzerkreis nahezubringen. Beide, Gaia-X und AAS, sind zudem wichtige Player im Leitbild 2030
für die Industrie 4.0, dessen strategische Handlungsfelder Interoperabilität, Souveränität und Nachhaltigkeit sind. In einem
eitrag ab S. finden Sie Details dazu. Die Kernbotschaft Das Konzept der Industrie . wird gemeinschaftlich vorangetrieben.
Und wenn wir schon beim Thema Industrie 4.0 sind, spielt hier die Vernetzung eine übergeordnete Rolle. Das bringt Single Pair
Ethernet ins Spiel, eine zukunftsweisende Anschluss- und Verbindungstechnik, die die parallele, hochleistungsfähige Übertragung
von Daten und eistung per thernet über nur ein Paar Kupferadern durch Power over Data ine (PoD ) ermöglicht. Oder anders
ausgedrückt: Waren bislang zwei Doppeladern für Fast Ethernet (100 Mbit/s) oder vier Doppeladern für Gigabit-Ethernet erforder-
lich, genügt mit SPE eine Doppelader. Prinzipiell eine gute Sache, aus Anwendersicht allerdings mit einem Haken: Auch hier gibt
es nicht die eine Lösung, stattdessen haben sich zwei Lager formiert: Eines rund um den Harting T1 Industrial, dessen Steckge-
sicht in der I - genormt ist. Rund um diesen Standard wurde bereits nde letzten Jahres das SP Industrial Partner Net-
work gegründet. Als zweiter SPE-Verein wurde im September die SPE System Alliance ins Leben gerufen. Sie ging aus der gleich-
namigen Initiative hervor, die ein eigenes Steckgesicht ins Rennen geworfen hat. Zu ihren Gründungsmitgliedern zählen unter
anderem Phoeni ontact und eidmüller. Vielleicht kann man die ersplitterung rund um SP auch positiv sehen Konkurrenz
belebt das Geschäft!?
Abschließend sei noch auf die Innovationen verwiesen: Auch in diesem Jahr hat sich wieder eine Vielzahl an Unternehmen an un-
serer Ausschreibung des Industrie 4.0 Innovation Award beteiligt. An dieser Stelle möchte ich allen Teilnehmern ganz herzlich
danken, dass sie auf der Innovationsspur geblieben sind. Die op- -Industrie- . -Innovationen finden Sie auf S. .
Inge Hübner
inge.huebner@vde-verlag.de
www.openautomation.de 3
TITELSTORY
IO-Link
VIEL POTENZIAL
SEITE 10
In den letzten beiden Jahren ist die IO-Link-Knotenzahl
auf 16 Mio. angestiegen und hat sich damit fast verdop-
pelt. Über die Erfolgsgeschichte, Weiterentwicklungen
und Konkurrenten von IO-Link sprach openautomation
mit dem IO- ink- perten und Vorstand der Profibus
Nutzerorganisation (PNO) Frank Moritz.
INHALT
DATA GENERATION, 47 MES D.A.CH Verband:
COLLECTION & TRANSFER MES im Fokus
10 PNO: IO-Link bietet in allen Varianten 67 Schneider Electric: Offenes, software-
noch viel Potenzial zentriertes Automatisierungssystem
14 Baumer: Duale Brücke
in die digitale Zukunft DATA PROCESSING
& ANALYTICS
18 Endress+Hauser: Kabelloser Radar-
sensor schickt Füllstände in die Cloud 70 ABB/IBM: Prozessleitsystem
meets Security-Plattform
20 Kübler: 60 Jahre Innovationen –
vom Drehgeber bis zur I4.0-Lösung 72 Auvesy: Back-ups zuverlässig
erstellen und einfach aufspielen
23 Lapp: 5G-Anwendungsfelder und
-Potenziale unter die Lupe genommen 75 Schmid Engineering: „Wir können
jedes produzierte Gussteil zweifelsfrei
identifizieren
DATA USE FOR CONTROL
& VISUALIZATION
NEW BUSINESS
33 Beckhoff: 40 Jahre Innovationen MODELS
41 Bosch Rexroth: Automatisierungs- 79 Plattform Industrie 4.0:
plattform auf die Zukunft ausgerichtet Collaborative Condition Monitoring –
Use Case für Gaia-X
44 Insevis: S7-Panels und S7-SPS
mit erweiterten Remote-Möglichkeiten 82 Impressum
4 6/2020
22. JAHRGANG • HEFT 6 • NOVEMBER 2020
Your Global Automation Partner
Bild: Endress+Hauser
Bild: Baumer
SEITE 14 SEITE 18
IO-Link-Sensoren bieten mit Dual- Kabelloser 80-GHz-Radarsensor
Channel-Technologie eine Brücke ermöglicht digitale Füllstandsüber-
in die digitale Zukunft wachung von Kunststofftanks
IIoT-Lösungen
Bild: Beckhoff
gesucht?
SEITE 33
2020 ist für Beckhoff Automation ein Jahr der Jubiläen. openautomation Digital
Innovation
sprach exklusiv mit dem geschäftsführenden Inhaber Hans Beckhoff über
die vielen Innovationen des Unternehmens
Produktions-
system
P1
VWS
P2
VWS
P3
VWS
Park
Maschine
M1 M2 M1 M2 M1 M2
Komponente X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z X Y Z
Bild: Plattform Industrie 4.0
VWS
Edge/Edgecloud
VWS VWS
Cloud Cloud
VWS
Gaia-X-Layer
Trends und News: Informieren Sie sich im
Komponenten- Digital Innovation Park über spannende Auto-
lieferant X
VWS
matisierungstrends und aktuelle Innovationen
für Industrie 4.0 und IIoT
SEITE 79 X
Überblick auf einer Seite: Erfahren Sie alles zu
Collaborative Condition Monitoring – was sind die Chancen, wo liegen die aktuellen Automationsthemen – von IO-Link
Herausforderungen und welche Rolle spielen Gaia-X und die Verwaltungs- über Ethernet in der Prozessindustrie bis hin zu
schale dabei? Condition Monitoring
Know-how per Mausklick: Profitieren Sie von
VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik: Links zu Webinaren, Whitepapern und mehr
GMA-Informationen 3/2020, Seite 27 sowie direkten Kontaktmöglichkeiten zu Ihren
Turck-Experten
Diese Ausgabe enthält die Messezeitung Smart Production Solutions
aus dem VDE VERLAG.
Wir bitten um freundliche Beachtung.
www.turck.de/dip
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www.openautomation.de
Branchen-News
Industrie 4.0 Innovation Award: Die Gewinner stehen fest
Der Industrie 4.0 Innovation Award wurde 2020 zum
fünften Mal von der VDE VERLAG GmbH in Zusammen-
arbeit mit dem ZVEI und dem Standardization Council
Industrie 4.0 ausgeschrieben und verliehen. Das Voting-
Verfahren gliederte sich in zwei Stufen: Zunächst prüfte
eine fünfköpfige pertenjury alle inreichungen und er-
mittelte daraus die zehn aus ihrer Sicht besten Industrie-
4.0-Innovationen. Im zweiten Step fand ein Online-Voting-
Verfahren statt, mittels dessen die Top 3 ermittelt wurden.
Die Preisverleihung findet im November statt. Den
Firmenvertretern der drei ausgewählten Industrie-4.0-
Innovationen wird dabei der Industrie-4.0-Innovation-
Award-Pokal überreicht.
Die Top 3 im Überblick
Platz 1: Optime Die Gewinner des diesjährigen Industrie 4.0 Innovation Award stehen fest
der chaef er echnologies AG o G
ittenstein-Getriebe mit ynapse verfügen über ein integrier-
tes Sensormodul, das Industrie- . -Konnektivität via IO- ink
ermöglicht. Die Daten können in Applikationen des Condition
Monitoring oder der Anomalieerkennung genutzt werden. Der
digitale Zwilling in Form der standardisierten Industrie-4.0-
Verwaltungsschale ermöglicht zudem die Bereitstellung pro-
duktbeschreibender Informationen entlang des gesamten Pro-
ild Schaef er
duktlebenszyklus. u erlich unterscheiden sich Getriebe mit
ynapse weder in auform, Grö e oder Kontur zu bisherigen
Baureihen. Bereits vorhandene Antriebslösungen müssen also
nicht konstruktiv modifiziert werden.
Mit Optime wird Online- ustandsüberwachung erstmals ä-
chendeckend einsetzbar. Optime kombiniert verschiedene lat arting Industrial
Technologien zu einer einfach zu benutzenden Gesamtlösung der arting Electronics Gmb
aus kabellosen Schwingungs- und Temperatursensoren, ei-
nem Gateway mit SIM-Karte, einer innovativen automatisier-
ten Analytik in der loud, basierend auf patentierten Algorith-
men und Machine Learning, und einer Smartphone-App. Der
Sensor baut automatisch mit weiteren Sensoren und dem
Gateway ein kabelloses Mesh-Netzwerk auf und sendet darü-
Bild: Harting
ber die gemessenen Daten automatisch an ein Gateway, wel-
ches die Daten wiederum in die Cloud überträgt.
lat na se Single Pair thernet (SP ) nutzt nur ein Paar verdrillter Kupfer-
der Wittenstein SE adern. Dieser neue physical layer der Datenübertragung
braucht eine einheitliche Schnittstelle für Industrieanwendun-
gen. Kernelement der neuen arting- -Industrial-Steckverbin-
derfamilie ist eine nach I - genormte und industrie-
taugliche Schnittstelle für SP , die von IP bis IP allen
Anforderungen gerecht wird. Dazu kann das Steckgesicht,
welches einer Art Containerprinzip folgt, beliebig in bekannte
Standardgehäuseformen integriert werden.-
Bild: Wittenstein
www.smart-production.de/specials/industrie-40/
industrie-40-award/
6 6/2020
| PC11-54G |
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die Verbindung zur Cloud oder in andere Netzwerke. Die integrierte Intel-Atom®-CPU mit bis zu 4 Kernen erlaubt
simultanes Automatisieren, Visualisieren und Kommunizieren in anspruchsvollen industriellen IP-65/67-Anwen-
dungen. Neben klassischen Steuerungsaufgaben eignet sich der C7015 besonders gut für den Einsatz als Gateway
zur Vernetzung von Maschinen und Anlagenteilen – dank hoher Rechenleistung auch mit aufwendiger Vorverar-
beitung großer Datenmengen.
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EtherCAT-P-Anschluss
Branchen-News
onnect iemens ist of ieller artner
Vom . bis . November findet die virtuelle SPS, die SPS Vortrags rogamm und Matchma ing
Connect 2020, statt. Der Veranstalter Mesago Messe Frankfurt Bezüglich des allgemeinen Vortragsprogramms informiert die
verweist darauf, dass das vorläufige Programm nun auf seiner Mesago: „Bei der Programmerstellung wurde – ebenso wie im
Webseite veröffentlicht wurde. Parallel wird darüber informiert, Rahmen der Präsenzveranstaltung – insbesondere Wert auf
dass Siemens offizieller Partner der digitalen Veranstaltung ist. Relevanz und Aktualität der hemen gelegt. Neben Vorträgen
Siemens ist grö ter SPS-Aussteller und Mitglied des Ausstel- zur smarten und digitalen Automatisierung stehen jeden ag
lerbeirats. Zur nun geschlossenen Partnerschaft mit der Mesa- zwei unterschiedliche Themenschwerpunkte auf der Agenda,
go für die diesjährige SPS onnect sagt Sylke Schulz-Metzner, die durch Keynotes, Fachvorträge, alkrunden und Aussteller-
Vice President für die SPS: „Wir sind stolz darauf, einen starken beiträge näher beleuchtet werden. Das hemenspektrum der
Partner wie Siemens an unserer Vorträge der SPS Connect
Seite zu haben. Das Unterneh- reicht von yber Security
men ist eine tragende Säule der und IT in der Fertigung
SPS und wir freuen uns, die über Robotik, Functional
gute Zusammenarbeit im Rah- Safety, Motion, D -Infra-
Bild: Mesago
men der virtuellen Veranstal- struktur und künstlicher
tung weiter zu intensivieren. Intelligenz bis hin zu in-
Wie die Mesago weiter mitteilt, telligenten Bedienkonzep-
wird Siemens in Talkrunden und Fachvorträgen einen Einblick ten, Sensorik, Industrie 4.0, Digitaler Zwilling und Industrielle
in aktuelle echnologien, wie KI, G, D-Druck sowie dge- und Kommunikation. Abgerundet wird das Angebot durch aktuelle
Cloud Computing, geben. Themen, wie die Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die
„Als Plattform für intensive Fachgespräche und den Austausch Industrie, zum eispiel in einem Vortrag von Dr. Gunther Kegel,
mit Kunden und Partnern, spielt die SPS für Siemens eine zen- V I-Präsident, mit dem itel orona Katalysator für die
trale Rolle. Dadurch konnten langjährige Kundenbeziehungen Digitalisierung?”.
aufgebaut und Partnerschaften vertieft werden. Wir unterstüt- Mit einer KI-gestützten Matchmaking-Funktion möchte die
zen die SPS Connect als virtuelle Veranstaltung und freuen uns, Mesago bei der SPS onnect auch Networking-Möglichkeiten
durch unsere eteiligung auch weiterhin mit unseren Kunden im anbieten: Aussteller und Teilnehmer werden auf Basis ihrer
Dialog zu bleiben, um gemeinsam die digitale Transformation Angaben im ereich Suche iete, ihrer Profildaten sowie ihres
der Industrie voranzutreiben , so Marcus liesze, Marketingleiter individuellen Nutzerverhaltens zusammen gebracht.
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Stefan Wolf ist neuer Mar us Ma rhofer ist neuer
hief inancial f cer bei ilscher bei Industrie Informatik
Seit dem . Oktober Der Softwareanbieter Industrie Informatik verstärkt mit dem
2020 ist Stefan Wolf langjährigen Mitarbeiter Markus Mayrhofer ( ild) seine Füh-
(Bild) neuer CFO der rungsebene Als OO stehen Serviceorientierung und ma -
Hilscher Gesellschaft geschneiderte Dienstleis-
für Systemautoma- tungsmodelle, die den
tion mbH. Ihm unter- zukünftigen Anforderungen
Bild: Hilscher
Bild: Hilscher
stehen ab sofort die einer digitalisierten und
Bereiche Human vollvernetzten Fertigungs-
Resources, Finance, welt gerecht werden, oben
Bild: Industrie Informatik
Controlling, Umwelt- und Qualitätsmanagement, IT und Faci- auf seiner To-do-Liste.
lity Management. Damit unterstützt er Sebastian ilscher, der M. Mayrhofer ist seit mehr
die Leitung dieser Bereiche zu Beginn des Jahres kommissa- als 25 Jahren im Unter-
risch übernommen hatte. Darüber hinaus wird S. Wolf Teil des nehmen tätig. In den letz-
bestehenden Managementteams von Hilscher sein. ten knapp zehn Jahren lei-
In seine neue Position bringt S. olf langjährige rfahrungen tete er das deutsche und
im kaufmännischen Bereich mit. Zuletzt war er bei der Amicra österreichische Consulting-Team bei Industrie Informatik. Mit
Microtechnologies GmbH in Regensburg ebenfalls als Chief der Bestellung eines COO wird der Fokus auf die Erweiterung
Financial Officer tätig. des Serviceangebots gelegt.
www.hilscher.com www.industrieinformatik.com
8 6/2020
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Data Generation, Collection & Transfer
ilder VD V R AG
PNO-Vorstandsmitglied und IO-Link-Experte Frank Moritz
IO-Link bietet in allen Varianten
noch viel Potenzial
Seit Jahren verzeichnet IO-Link ein rasantes Wachstum. In den letzten beiden Jahren
konnte die leistungsfähige, feldbusneutrale und einfache Punkt-zu-Punkt Kommunika-
tion ihre Knotenanzahl auf 16 Mio. fast verdoppeln. Zudem wurden mit Wireless sowie
Safety zwei neue Ergänzungen der Technologie vorgestellt und die Integration in
andere Kommunikationssysteme vorangetrieben. Über die Erfolgsgeschichte, Weiter-
entwicklungen und Konkurrenten von IO-Link sprach openautomation mit dem neuen
Mitglied des Vorstands der Profibus Nutzerorganisation (PNO) und IO- ink- perten
Frank Moritz.
Frank Nolte
IO- ink ist innerhalb der PNO zu einer sehr wichtigen echno- PSG, an der Integration von IO- ink-Geräten und haben die
logie herangereift. Die einfache Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung Offenheit der Technologie vielfach unter Beweis gestellt. IO-
hat sich inzwischen zu einem umfangreichen Ökosystem ent- ink-Spezifikationen sind weltweit offen und jeder hat die
wickelt. So war es nur logisch, dass ein Vertreter der IO-Link- Möglichkeit, ein Change-Request einzubringen. Patente, die
ommunity den PNO-Vorstand erweitert. Die Gefahr, dass von die Technologie betreffen, sind innerhalb der Community frei-
verschiedenen Seiten dadurch die Feldbusneutralität von IO- zugeben – offener und neutraler geht es kaum.“
ink wieder infrage gestellt wird, sieht das neue PNO-Vor-
standsmitglied Frank Moritz nicht. „IO-Link hat inzwischen Herstellerübergreifende Datenbank
mehrere Jahre bewiesen, dass die Technologie feldbusneutral Unbestritten ist, dass der IODD-Finder den Erfolg von IO-Link
ist. Wir arbeiten schon lange zusammen mit verschiedenen beschleunigt hat. Inzwischen sind in der zentralen hersteller-
Feldbusorganisationen, wie AN in Automation, ODVA und übergreifenden Datenbank für eschreibungsdateien (IODD)
10 6/2020Data Generation, Collection & Transfer
01
01101101
Schnittstellen
IODD Web
01
01101101
IODD App
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IODD
IO-Link Tool
St ce
and
ard Web Interfa
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01101101
IODD
Die ganze Welt von IO-Link IO-Link-Device- I DD nder Datenbank-
unter einem Dach Hersteller Database Zugang
USER
Die zentrale herstellerübergreifende Datenbank enthält die Beschreibungsdateien von 20 000 Produkten
20 000 Produkte von mehr als 100 Herstellern hinterlegt. „Die leicht sind die hohen ardwareanforderungen auch ein Grund,
Datenbank wird wirklich intensiv genutzt“, berichtet F. Moritz warum die Implementierung in OP -UA-Servern bis jetzt noch
stolz, Downloads finden aktuell pro Monat statt. etwas zögerlich stattfindet , so F. Moritz.
Der Schlüssel zum Erfolg war für ihn die maschinenlesbare Im Gegensatz dazu hat sich bei der Gerätebeschreibung Auto-
Schnittstelle des IODD-Finders. So lassen sich die IO- ink-Ge- mation ML mit IO-Link noch nicht so viel getan. Es gibt hier
räte automatisch in die Maschinen und Anlagen integrieren. zwar innerhalb der IO-Link-Community Aktivitäten, aber noch
Beim Engineering von IO-Link gibt es aber noch Optimierungs- keine offizielle Arbeitsgruppe. igentlich gibt es keine relevan-
potenzial. Die mitgelieferten Tools der IO-Link-Master-Herstel- te Technologie mehr, an die man IO-Link nicht anschließen
ler stoßen bei der Integration in vorhandene Engineering-Sys- kann“, berichtet F. Moritz.
teme an ihre Grenzen. Im andling gibt es für Anwender leider
hier und da noch Systembrüche. Ein erster Schritt, dies zu än- IO-Link mit SPE
dern, wurde mit der Profinet-Mapping-Spezifikation dition Mit der ntwicklung des Single Pair thernet (SP ) dringt die
schon beschritten. Nach dieser Spezifikation konzipierte Profi- Ethernet-Kommunikation immer weiter ins Feld vor. Hier und
net-Engineeringtools erlauben die einfache Integration der An- da hört man sogar schon Stimmen, dass SPE IO-Link ablösen
laufdaten von IO- ink-Geräten. Obwohl diese ools au erhalb wird. Dies sieht F. Moritz nicht so „Ich sehe SPE aus mehreren
der IO- ink- oheit liegen und oft firmenspezifisch sind, will Gründen eher als ereicherung statt als Konkurrenz zu IO-
F. Moritz als Mitglied im PNO-Vorstand diese Reibungsverluste Link. Schließlich ist IO-Link eine low-cost- sowie eine in der
reduzieren. „Unser Ziel ist es, dass IO-Link nahtlos anwendbar Geschwindigkeit begrenzte Schnittstelle, die sich auch in klei-
ist. Deswegen arbeiten wir auch mit anderen Busorganisatio- ne Sensoren einbauen lässt. SPE-Schnittstellen sind heute
nen an solch einem Weg, haben dort aber nicht immer so eine viel teurer und benötigen viel mehr Platz. SPE kommt dann ins
gute obby, wie bei der PNO. Schlie lich wäre es für alle An- Spiel, wenn genug Platz vorhanden ist und eine hohe Übertra-
wender wünschenswert, wenn sie nur noch ein Engineering- gungsgeschwindigkeit gefordert wird.“ Bei einem typischen
tool brauchen würden. Das würde wahrscheinlich die Akzep- Magnetzylindersensor mit 5 mm Außendurchmesser würde
tanz von IO-Link noch weiter steigern. nicht mal der SP - hip Platz finden. ei gro en Sensoren und
Während früher bei IO-Link die Integration in SPS-Lösungen Messgeräten, die ggf. auch Spezialprotokolle verwenden, wie
im Vordergrund stand, sind heute mehr und mehr Cloud-An- zum Beispiel ein Handheldscanner, kann SPE seine Vorteile
bindungen gefragt. Dafür hat die IO- ink- ommunity Spezifi- ausspielen. udem kann man damit auf ein zusätzliches Gate-
kationen zur einheitlichen standardisierten Datendurchgängig- way verzichten.
keit von der untersten IO-Link-Feldebene bis zu cloudbasierten Da das Portfolio an IO- ink-Geräten ständig wächst und sich
Diensten der I - elt definiert. Daraus entstand ein JSON-ba- die Anwendungsbereiche entsprechend erweitern, stößt IO-
siertes Austauschformat, welches sowohl die Übertragung via ink jedoch in einigen Fällen an technologische Grenzen. So
einer API- REST-Schnittstelle, als auch den Datentransport gibt es zum Beispiel durchaus Anforderungen für die Übertra-
über MQTT umfasst. Dazu enthält sie sowohl das Datenmap- gung von IO-Link über größere Entfernungen als die vorgege-
ping, das Systemverhalten sowie semantische Definitionen. bene Grenze von m. Auch Anforderungen an die IO- ink-
Auch die Verbindung zu anderen Technologien wurde voran- Kommunikation in e plosionsgeschützten ereichen sind
getrieben. Inzwischen wurde die Möglichkeit geschaffen, dass bekannt, und mit SPE 10Base-T1L und Ethernet-APL stehen
man IO- ink auf OP -UA mappen kann. Im Gegensatz zu nun Lösungen zur Verfügung, die diese Anforderungen erfül-
JSON braucht OP UA jedoch viel mehr Ressourcen. Viel- len können.
www.openautomation.de 11Data Generation, Collection & Transfer
In einer Konzeptstudie der IO-Link Community wurde deswe-
gen SPE als erweiterten Physical-Layer betrachtet, über den
man das IO-Link-Protokoll transportieren kann. Bei IO-Link-
over-SP werden die IO- ink-Nachrichten in thernet-Frames
gepackt und dann über einen SPE-Treiber über eine verdrillte
weidrahtleitung übertragen, anstatt die IO- ink-Nachrichten
als pulscodierte Telegramme über die klassische dreiadrige
Leitung bei 24 V zu übertragen.
Mit anderen Worten: IO-Link ist immer noch IO-Link. Auch die
Integration in übergeordnete Systeme bleibt gleich – lediglich
das Kommunikationsmedium wird ausgetauscht. Alle definier-
ten Schnittstellen und Funktionen bleiben erhalten. Etablierte
IO-Link-Integrationsstandards wie IODD, der OPC-UA-Compa-
nion-Standard, JSON-Mapping und Feldbusintegration kön-
nen weiterhin in genau der gleichen Weise verwendet werden.
In Kombination mit dem IO- ink-Safety-Profil können auch si-
cherheitsgerichtete Anwendungen mit IO-Link-over-SPE reali- „IO-Link ist im Markt angekommen. Mittlerweile hat die IO-Link
siert werden. „Die mögliche Entfernung zwischen Master und ommunit stolze Mitgliedsfirmen aus dem n- und usland.
IO- ink-Gerät erhöht sich beim SP -System auf über m Die -Link ngebotspalette wird stetig erweitert und neue nwen-
dungsgebiete und nwender kommen kontinuierlich hinzu
bei 10 Mbit. Ein weiterer Vorteil wäre die Möglichkeit „Power
over dataline“ fahren zu können, sodass man Datenübertra-
gung und Stromversorgung in einer Leitung hat“, fasst F. Moritz gebaut. Die Stacks sind verfügbar und werden bereits imple-
die wichtigsten Vorteile von IO-Link over SPE zusammen. Da- mentiert. Mit ersten am Markt verfügbaren Produkten – Mas-
für ist jedoch noch zu definieren, wie viel eistung übertragen tern sowie Safety-Sensoren – rechnet F. Moritz Ende 2021.
werden soll und welchen Durchmesser die Leitungen haben Die Integration von IO- ink Safety in andere Netze läuft an. in
dürfen. Dazu wurde kürzlich eine Arbeitsgruppe ins Leben entsprechendes ow-to - hitepaper hat die Gruppe bereits
gerufen, die sich mit den Marktmöglichkeiten von IO-Link-over erstellt. ine orking Group beschäftigt sich mit der Anbin-
SP sowie der Auswahl der jeweiligen SP - echnologie be- dung an Profisafe.
fasst.
Ungünstig findet es auch F. Moritz, dass es aktuell zwei Inter- Klingt ähnlich, ist aber anders
essensgruppen gibt, die unterschiedliche SPE-Stecker unter- Dass es mit Safety over IO-Link eine Technologie gibt, die ähn-
stützen. Man könnte sich aber auch vorstellen, dass sich die lich klingt, sorgt jedoch für Verwirrung am Markt. Diese nicht
jeweiligen Stecker in unterschiedlichen Anwendungen, wie der skalierbare ösung das unneln von Profisafe über IO- ink
Industrie oder der Gebäudeautomation, etablieren. lag laut F. Moritz so nah, dass sie eine Firma bereits vor der
Spezifikation von IO- ink Safety umgesetzt hat. Dabei weist
Es geht auch drahtlos und sicher der PNO-Vorstand darauf hin, dass die ösungen komplett
ine IO- ink-Variante, die bereits spezifiziert wurde, ist IO- ink unterschiedlich sind. Schließlich ist IO-Link Safety komplett
Wireless. Aktuell gibt es die ersten Implementierungen, Chip- offen und das Protokoll kann in alle Sicherheits-Bussysteme
sätze und Sets. Die ersten voll integrierten Produkte sollten implementiert werden.
auch bald verfügbar sein. F. Moritz sieht die Technologie auf
einem guten Weg: „Das Feedback ist
durchweg positiv und gerade für die
Fabrikautomation sehe ich für das PLC Level
(Functional Safety)
Higher-Level Systems
robuste IO-Link Wireless mit seiner
zyklischen Datenübertragung einige
Vorteile gegenüber anderen Wireless-
Konzepten wie Bluetooth oder Zigbee.“ Fieldbus Level Enabling New Markets
with IO-Link FS-Master
Aktuell arbeitet das IO-Link-Community (mapping and/or local processing)
safety
noch an der estspezifikation von IO-
Link Wireless. Diese soll aber noch bis SIO OSSDe
Ende dieses Jahres fertig werden. Mode Mode Sensor/Actuator/ IO-Link Devices
Mechatronic Level a Worldwide Standard
with IO-Link Safety
Etwas weiter ist die Community bei IO-
ink Safety. Die estspezifikation wurde Devices FS-Devices safety Valves | Locking Units | Light Curtains
in diesem Jahr freigegeben. Gerade
werden die ersten Testumgebungen Interoperabilität von IO-Link und IO-Link Safety ist vollauf gewährleistet
12 6/2020Data Generation, Collection & Transfer
Auch wenn es mit IO-Link Safety und ASi-5 inzwischen zwei für verschiedene Geräteklassen, wie Smart-Actors, Smart-
einfache Wege für die sichere Kommunikation im Feld gibt, sieht Power-Devices oder Smart- ights. Die Profile dienen dem ein-
F. Moritz hier keine Konkurrenz: „IO-Link ist immer noch eine heitlichen rscheinungsbild einer Klasse von Geräten, was die
Punkt-zu-Punkt-Verbindung, während ASi5 ein inzwischen einfache Anwendbarkeit bzw. Integrierbarkeit in Steuerungs-
recht leistungsfähiges Bussystem ist. IO-Link Safety lässt sich, systeme, zum Beispiel auch auf Basis von standardisierten
wie IO-Link, weiterhin in ASi integrieren. Zudem gibt es auch Funktionsblöcken, ermöglicht. Sicher ist, das Potential von
ersteller, die spezifische ASi- -Slave IO- ink-Master anbie- IO-Link ist mit Sicherheit noch nicht ausgeschöpft.
ten. Das unterstreicht die Offenheit und Einfachheit von IO-Link.“ www.IO-Link.de
www.profibus.com
Anstehende Aufgaben
Nach IO- ink, IO- ink Safety und IO- ink ireless fehlt somit
nur noch eine -Variante der
Punkt-zu-Punkt-Verbindung,
um quasi alle Technologien
abzudecken. Auch daran ar-
beitet die Community bereits.
Da man sich bei der SPE-
Konzeptstudie bereits aus-
führlich mit den Möglichkei-
ten von Single Pair Ethernet
befasst hat, lag der Schritt zur
Ethernet-Advanced Physical-
ayer-Version (AP ) von SP
nah. „Wenn wir IO-Link über
SPE übertragen können, kön-
nen wir auch die APL-Version
nutzen und damit IO-Link in
den - ereich bringen , ist
sich F. Moritz sicher und führt
weiter aus. Gerade für Gerä-
te mit ( ... )-mA-Schnitt-
stelle, die in der Prozessin-
dustrie immer noch häufiger
ohne Hart-Kommunikation
genutzt werden, würde sich
ASi-5
eine IO-Link-Anbindung mit AUTOMATISIERUNG
thernet-AP alleine aus Ge- NEU GEDACHT.
IHR WEG IN
schwindigkeitssicht lohnen.“
Die Arbeitsgruppe arbeitet ak-
tuell daran, welche Technolo-
gie man aus dem SPE-Blu- DIE DIGITALE
menstrauß zuerst umsetzt.
Für das neue PNO-Vor-
ZUKUNFT.
standsmitglied muss IO-Link
die verfügbaren PS jetzt wei-
ter auf die Straße bringen:
„Die neuen Technologien IO-
Link Safety und IO-Link Wire-
less müssen jetzt im Markt
etabliert werden. Diese sind
spezifiziert und bereit für erste
Produkte.“ Das nächste Pferd
SPE wird dabei in Ruhe auf-
gezäumt. Zudem arbeitet IO-
ink kontinuierlich an Profilen
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www.bihl-wiedemann.deData Generation, Collection & Transfer
Duale Brücke in die digitale Zukunft
Die Digitalisierung schreitet in der Theorie schnell voran. In der Praxis, zum Beispiel in
der Getränkeindustrie, hängt die Prozessautomatisierung zuweilen nach. Zwar sind die
Systeme vorhanden, allerdings müssen oftmals neue Anlagenteile mit existierenden
Installationen kombiniert bzw. in diese integriert werden. Die Mehrzahl der Sensoren
wird weiterhin mit traditioneller (4 ... 20)-mA-Technologie zum Übertragen der Mess-
werte ausgeliefert. Wie kann sich das zukünftig ändern? Und warum sollte es das?
Stefan Blust
Die (4 ... 20)-mA-Kommunikation hat den Übergang von der
Pneumatik in die elektronische Steuerung begleitet. Mit dem
Hart-Protokoll ist sie auch den ersten Schritt in die Digitalisie-
rung und die bidirektionale Kommunikation zwischen Steue-
rung und Feldebene gegangen. „Aktuell stellt sie den akzep-
tierten Standard in der Kommunikation für Feldgeräte dar.
Viele Anwender mögen die einfache Verknüpfung von Multi-
meteranzeige und Messwert. Das Verhalten der Installation ist
darüber jederzeit vorhersehbar“, sagt Holger Schmidt, Head of
Industry Segment Food+Beverage bei der Baumer Manage-
ment Services AG.
Warum also etwas ändern? „Wir leben in Zeiten der Industrie
4.0. Die kommenden Generationen wollen sich nicht mehr mit
einem Multimeter in der Anlage aufhalten“, ist H. Schmidt
überzeugt. Als weiteren Aspekt nennt er: „Wurden erst einmal
Bilder: Baumer
neue technische Möglichkeiten beschrieben und sind die
Vorteile bekannt, ist der Wunsch geweckt, diese ein- und die
Lösungen damit umzusetzen. Vorbilder werden vermehrt außer-
halb der Stammanwendungen gesehen.“ Digitales Paket zur Messung on emperatur, Durch uss, Druck,
Das hema . wird stark aus der Office- elt und der Kom- Leitfähigkeit und Füllstand
munikation mit privat genutzten echnologien beein usst. in-
sichtlich der Sicherheit des Betriebs bei der Getränkeherstel-
lung und -abfüllung gelten allerdings andere Anforderungen. Feldebene nennt er IO-Link als das Protokoll, das das Rennen
„Es werden Protokolle benötigt, die die digitale Integration zu machen scheint. Standardisiert nach IEC 611131-9 bietet es
zwar plug-and-play, aber auch unter hohen Sicherheitsaspek- einige Vorteile in der täglichen Anwendung, aber insbesondere
ten ermöglichen“, verdeutlicht H. Schmidt. Mit Blick auf die auch in einer Übergangsphase.
Die Dual-Channel-Technologie
Ein Dual Channel überträgt zusätzliche Ein- und Ausgangs- keine Verzögerung durch die Zykluszeit der Steuerung hin-
signale parallel zum IO- ink-Kanal. Der Sensor kann e i- nehmen zu müssen. Dadurch können gleichzeitig per IO-
bel mit einem Kanal oder mit beiden gleichzeitig betrieben Link-Kommunikation ein automatischer Formatwechsel
werden. Das gelingt auch, wenn der Sensor über mehrere getriggert oder Zusatzdaten ausgewertet werden.
Dual Channel verfügt. Wenn ein analoger Dual Channel den Prozess primär steu-
Je nach Steuerungskonzept können Dual Channel unter- ert, so kann die IO-Link-Schnittstelle insbesondere die Para-
schiedliche Zwecke erfüllen. In Applikationen mit sehr hoher metrierung bei Inbetriebnahme oder das Monitoring bei Still-
Echtzeitanforderung kann es vorteilhaft sein, einen Dual ständen unterstützen. Es kann aber auch jederzeit auf eine
Channel direkt mit einem Aktoreingang zu verbinden, um Steuerung mit digitaler Anbindung umgestellt werden.
14 6/2020Data Generation, Collection & Transfer
17. – 19. Februar 2021
in Dortmund
Elektro-
technik
IO-Link-Sensoren und ihre Integration
neu
Die Dual-Channel-Vorteile
Unter anderem bei der Abfüllung und
der Verpackung von Produkten kom-
men Sensoren zum Einsatz, die sowohl
sen. Andererseits unterstützt es bei
einem Ausfall, den ausgetauschten
Sensor schnell wieder in Betrieb zu
nehmen“, erklärt der Baumer-Experte.
erleben
schnelle Echtzeitdaten für die Maschi- In diesem Fall kann der originale Daten-
nensteuerung als auch azyklische satz aus dem Speicher auf das neue
Daten für die Zustandsanalyse und Gerät aufgespielt werden. Betriebsun-
Prozessoptimierungen bereitstellen. In terbrechungen lassen sich somit ver-
diesem Fall werden beide Kanäle paral- kürzen. „Der Prozess wird nach der
lel betrieben und geben zum Beispiel digitalen Inbetriebnahme über den zwei-
den Schaltzustand als PNP- und die Zu- ten Ausgangskanal wie gehabt über
standsinformationen über den IO-Link- analoge (4 ... 20)-mA-Signale gesteuert“,
Kanal weiter. gibt er weiter an.
„Im Prozess eröffnet die Dual-Channel- Wird eine Bestandsanlage zu einem
Technologie die Möglichkeit, schon heu- späteren Zeitpunkt digitalisiert, lässt
te einen Sensor zu verwenden, der auch sich der IO-Link-Kanal ohne technische
in zukünftige Steuerungsphilosophien Änderungen für die komplette Kommu-
passt“, sagt H. Schmidt. Der Sensor nikation mit der Steuerung verwenden.
kann zum jetzigen Zeitpunkt die Steue- „Im Prozess ist die Übertragungsge-
rung über das (4 ... 20)-mA- oder PNP/ schwindigkeit ausreichend, um sowohl Neue Impulse.
NPN-Signal mit Informationen versorgen. den Messwert zu übertragen als auch
„Die vorhandene Installation ist mit der auf die zusätzlichen Sensorinformatio-
gleichen Technik erweiterbar – weder nen zugreifen zu können“, so H. Schmidt.
die Steuerung noch die Ausbildung oder Dabei profitiere das System bei der digi-
Aktivitäten der Mitarbeiter müssen an- talen Messwertübertragung davon,
gepasst werden.“ Der zweite Kanal, die dass es zu keinen Genauigkeitseinbu-
IO-Link-Anbindung, kann ähnlich wie ßen komme, sondern die Signalqualität
die Hart-Signale zur Einstellung und steige.
Parametrierung genutzt werden. „Diese „In Zukunft muss die digitale Kommuni-
digitale Schnittstelle erlaubt es, über die
Steuerung oder entsprechende Bedien-
kation nicht mehr über eine zentrale
Steuerung integriert werden. Stattdes-
17. – 19. Februar 2021,
geräte einfach auf die Feldgeräte zuzu- sen ermöglicht es die direkte Kommuni- Messe Dortmund
greifen, um sie in Betrieb zu nehmen, die kation zwischen Sensoren und Aktoren,
Die Fachmesse für Gebäude-, Industrie-,
Einstelldaten zu speichern und auf an- lokale und sehr schnelle Netzwerke Energie- und Lichttechnik. Modernste
dere Sensoren zu übertragen. Das ist aufzubauen. Dadurch wird die Prozess- Lösungen für anspruchsvolle Aufgaben –
einerseits bei einer Neuinbetriebnahme automatisierung optimiert und die Basis in Dortmund trifft sich die Fachwelt der
nützlich, da nicht für jeden Sensor alle für schnellere Regelvorgänge geliefert“, Elektrotechnik.
Daten erneut eingegeben werden müs- informiert er weiter. www.messe-elektrotechnik.de
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PLC
Beispiel CIP-Anlage
Ein Beispiel liefert die Steuerung einer CIP-Anlage (Cleaning in
Place): Für die Reinigung sind die vier Parameter mechani-
sche, thermische, chemische in üsse sowie die eitdauer,
während der diese in üsse wirken, entscheidend für die
Effektivität und Reinigungswirkung. Die Zeitdauer wird in der
Field-Master
Steuerung verwaltet. „Hinsichtlich der Temperatur, der Mecha-
nik und der Konzentration ergeben sich verschiede Optionen,
die von der Komplexität der Aufgabe und Anlage abhängen“,
sagt H. Schmidt. Als einfachste Lösung nennt er den Einsatz Analogausgang
eines kalorimetrischen Durch usssensors, zum eispiel des zur Übermittlung
der Prozesswerte
Fle ow PF von aumer. Sein schnelles emperatursignal IO-Link-Schnittstelle
214 zur Parametrierung
kann über IO-Link an den Leitfähigkeitssensor CombiLyz AFI 3
und Übertragung von
gegeben werden, der bei Phasenwechseln, die mit einer Tem- Zusatzdaten
peraturänderung einher gehen, schneller zwischen Zirkulation
und Kanal entscheiden kann. Das Signal der Durch ussge-
schwindigkeit ist direkt zu einem FR-Umformer der CIP-Pum-
pe übertragbar, um immer die optimale Energie aufzuwenden. Dual hannel Digitale onfigurierung und analoge ignalübermittlung
Das Temperatursignal dient zur Regelung des Wärmetau-
schers. „Zwei Sensoren sind somit ausreichend, um alle drei
CIP-Parameter zu überwachen, wenn alle digital zur Verfü- PLC
gung stehenden Signale genutzt werden. Das lokale Netzwerk
beschleunigt die Regelvorgänge, die zentrale Steuerung dient
hauptsächlich zur Datenerfassung und Koordination mit andern
lokalen Netzwerken. Die IO-Link-Einbindung erlaubt es, neben
den im Sensor kompensierten Werten auch die Rohdaten an
die Steuerung zu übermitteln. Dort werden sie ausgewertet
Field-Master
oder für einen Nachweis im Rahmen der Rückverfolgbarkeit Analogausgang
zur Übermittlung
gespeichert“, verdeutlicht H. Schmidt. der Prozesswerte
Aufbauend auf der geschilderten Basislösung, einer gegebe-
nenfalls auch verlorenen Reinigung, lassen sich CIP-Anlagen
durch den Einsatz von weiterer Messtechnik zudem für um-
fangreichere Aufgaben ausrüsten. H. Schmidt: „Der Einsatz IO-Link-Schnittstelle
214 zur Parametrierung
von sehr schnell ansprechenden Temperatursensoren wie 3
und Übertragung von
dem PT20H oder die Option, den konkreten Energieverbrauch Zusatzdaten
mit einem kalorimetrischen Durchflusssensor wie dem
FlexFlow PF 20 zu messen, helfen, den Reinigungsprozess
auf den jeweiligen Reinigungskreis abgestimmt zu optimieren.
Der CleverLevel sorgt parallel dafür, dass die CIP-Pumpen Integrierte IO-Link-Lösung, externe Nutzung des Temperatursignals
nicht trocken- oder die Behälter überlaufen. Leckagen und om Durch usssensor zur ompensation des Leitfähigkeitwerts
Druckverluste in den Anlagen werden mit PP20H-Druck-
sensoren durchgehend detektiert.“ zu kompletter Transparenz, die bei der Produktion nicht auf-
Darüber hinaus sind weitere Systeme in der Anlage selbst inte- hört, sondern auch in die artung und P ege einer Anlage
grierbar. „Beispielsweise kann die Messung des Differenzdrucks hineinspielt. „Über IO-Link stellen die Sensoren ihr gesamtes
mit zwei PBMH-Drucksensoren über einen Plattenwärmetau- Wissen zur Verfügung“, sagt H. Schmidt. „Im Sensor werden
scher direkt ausgewertet werden, um den Reinigungsfortgang neben dem Primärmesswert viele weitere Daten gemessen.
zu prüfen. Ziel ist dabei immer, den Ressourceneinsatz, soweit Temperatur und Spannung sowie Boot- und Schaltzyklen
es geht, zu optimieren, ohne den eigentlichen Zweck, nämlich geben Auskunft darüber, in welchem Zustand sich der Sensor
die Sicherheit der Getränkeproduktion, durch ungenügende befindet aber auch, welchen Umständen er ausgesetzt ist.
Reinigung zu gefährden“, stellt er heraus. Externe, automatisch initiierte Nullpunkeinstellungen machen
das Leben in der Hydrostatik einfacher. „Die Auswertung der
Schutz der Daten zusätzlichen Informationen ermöglicht es, einzugreifen bevor
In einer Prozessanlage hat Datenschutz die Abwehr eines ein Sensor ausfällt und die notwendigen Massnahmen geplant
Zugriffs von außen zum Ziel. Intern führt die digitale Integration durchzuführen. Es ist jederzeit eine Übersicht über die Verfüg-
16 6/2020Data Generation, Collection & Transfer
barkeit der Messtechnik auslesbar“, sagt der Leiter des Indus- Mehrinvestition werden die heutigen Steuerungen bedient.
triesegments Food+Beverage. Die aktive Nutzung von zwei Gleichzeitig lassen sich über den digitalen Kanal zusätzliche
Schaltpunkten erhöht den enefit. Funktionen in der Inbetriebnahme und bei der Wartung nutzen.
Dabei lernt die digitale Prozessintegration täglich von der sie Im Hinblick auf zukünftige Investitionen wird damit der Weg für
umgebenden digitalen Welt. „Der kabellose USB-Zugang zu eine digitale Integration geebnet. Die Geräte können dann
Sensoren, die nicht über eine eigene drahtlose Kommunikation den vollen Nutzen der Daten – die ein Sensor für die
verfügen bzw. oft auch nicht verfügen sollen, um externen Anlagensteuerung, -optimierung und -wartung bereits zur
Zugriff im Betrieb auszuschließen, kann über Tools wie das Verfügung hat – bereitstellen“, fasst H. Schmidt abschließend
SensControl hergestellt werden. Es wird per Leitung mit dem zusammen.
Sensor verbunden und versorgt ihn mit Strom. Das Gerät kom- www.baumer.com
muniziert dann über WLAN oder Bluetooth mit einem Tablet
oder sonstigen mobilen De-
vices und ermöglicht einfache
Parametrierung vor Ort, auch
wenn der Sensor an schwer
zugänglichen Stellen mon-
tiert ist“, erklärt der Experte.
Da die Getränkeherstellung
oftmals mit weitläufigen An-
lagen verbunden ist, reicht
die Übertragungsdistanz von
20 m in der Version 1.1 nicht
immer aus. „Die direkte Inte-
gration in eine Steuerung kann
EX-AUTOMATISIERUNG?
wegen der räumlichen Dis-
tanz also schwierig werden.
Zudem sind auf der Steue-
rungsebene eine Vielzahl an
GENAU UNSER THEMA.
Kommunikationsprotokollen,
wie Profinet, Modbus oder
OPC UA, im Einsatz“, sagt
H. Schmidt und nennt als
Abhilfe: „Ein IO-Link-Master
sammelt die Daten der loka-
len Sensoren und spielt sie
ohne Distanzengpass in der
richtigen ,Sprache‘ in die Steu-
erung ein. Er ist in beide Rich-
tungen vollständig durch-
gängig. Die Verkabelung vom
Sensor bis zum Master oder
in die Steuerung geschieht
mit einfachen dreipoligen Lei-
tungen, deren PIN-Belegung
im Standard definiert ist.
Zusammenfassung
Die Dual-Channel-Technolo-
gie baut also der analogen
Welt eine Brücke in eine digi-
tale Zukunft. „Dabei belohnt
sie den Anwender bei seinem
DIGITALISIERUNG VOM EX-PERTEN.
Schritt in die Zukunft schon Für alle Kontinente zertifiziert, für alle Industriezweige designt und für
heute mit zusätzlichem Nut- Ihre exakten Ansprüche gebaut: R. STAHL bietet hochmoderne Prozess-
zen: Durch eine geringe automatisierungs- und Digitalisierungstechnologien für Gefahrenzonen
– natürlich mit derselben Sicherheit, Qualität und Präzision, die uns zu
einem Marktführer im Ex-Bereich gemacht haben.
Erfahren Sie mehr: r-stahl.com/de/stahl4automation
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Kabelloser Radarsensor
schickt Füllstände in die Cloud
Bislang gestaltete sich die Messung von Füllständen in mobilen Behältern schwierig.
Mit einem kabellosen 80-GHz-Radar-Füllstandsmessgerät bietet Endress+Hauser nun
eine Lösung, mit der sich Füllstände von Intermediate Bulk Containern digitalisiert und
kosteneffizient in die loud senden lassen. In Verbindung mit der loudlösung Netilion
Inventory erhalten die Nutzer zusätzliche Managementoptionen.
Text: Florian Kraftschik
Bilder: Endress+Hauser
Innerhalb von drei Minuten lässt sich der Micropilot FWR30 auf Intermediate Bulk Container (IBC) installieren
Mit dem Micropilot F R hat ndress auser neue ege zum Einsatz. Die Chemieindustrie lagert in den Behältern bei-
eingeschlagen: Es ist das erste Füllstandsmessgerät der spielsweise Additive für die Produktion von hemikalien, aber
perten für Prozessautomatisierung, das sie gezielt für das auch Reinigungsmittel für Tanks und Rohrleitungen. Die Bau-
industrielle Internet der Dinge entwickelt haben. Der Radar- und ementindustrie nutzt sie für Ver üssiger, der für die
sensor mit 80-GHz-Technologie ist für die Überwachung von Betonherstellung benötigt wird. Die Textilindustrie setzt bei der
Kunststofftanks, sogenannte Intermediate Bulk Container Veredlung von e tilien Farben, Öle, Parfüme und hemikalien
(I ), prädestiniert. Diese anks werden oft mobil oder zumin- ein, die in den ontainern gelagert werden. In der Pharmaindus-
dest in e iblen Installationen eingesetzt. Nachschub wird trie, der asser- und Abwassertechnik, der Mineralöltechnik
deshalb meist erst bestellt, wenn der Tank leer ist. sowie der Reinigungs- und artungstechnik werden ebenfalls
große Mengen verschiedener Flüssigkeiten in den Behältern
IBC in vielen Branchen im Einsatz vorgehalten. In all diesen Branchen sind die Unternehmen auf
In IBC gelagerte Flüssigkeiten kommen in der Chemie- und detaillierte Informationen über ihre Lagerbestände angewiesen.
Pharmaindustrie, der ebensmittel- und Getränkeindustrie, der Allerdings fehlt dort oftmals die Anbindung an das Prozessleit-
e til- und auindustrie sowie im ereich ransport und ogistik system, zum eispiel aus irtschaftlichkeitsaspekten.
18 6/2020Data Generation, Collection & Transfer
Optimierung der Prozesse
Mit dem Micropilot F R bietet ndress auser nun eine
ösung für die kosteneffiziente Digitalisierung von Füllstands-
messstellen bei IBC: Das kabellose 80-GHz-Radar-Füll-
standsmessgerät liefert detaillierte Informationen über Anla-
genbestände in chtzeit und trägt so zur Optimierung von
ogistik- und agerprozessen bei. Dabei vereint der IIo -Sen-
sor High-End-Messtechnik mit benutzerfreundlichen, digitalen
Services in einem Gerät. Ausgeführt als Plug-and-play-
ösung lässt er sich innerhalb von min auf I montieren Der Micropilot FWR 30 bietet einen einfachen Einstieg in das Industrial
und sendet seine Messwerte nach einmaliger Inbetriebnahme Internet of Things (IIoT)
in regelmä igen Intervallen in die Netilion- loud. Mit der
cloudbasierten IIo -Anwendung Netilion Inventory bietet
Endress+Hauser über ein Dashboard nun weitere Möglich-
keiten für die Auswertung aktuelle und historische Daten,
Schwellenwerte sowie enachrichtigungen, Volumenberech-
nung, eine Verbrauchshistorie sowie eine Forecast-Funktion.
Die Nutzer erhalten so einen berblick über ihre estände und
die Notwendigkeit zur Nachbestellung. Alle Daten werden in
der ebapplikation visualisiert.
Einstieg in die Bestandsführung
Über eine Linearisierung von Behältervolumen zur Füllstands-
höhe wird berechnet, wie viel Material tatsächlich verfügbar
ist. Die erücksichtigung des historischen Verbrauchs der Pro- Mit dem kabellosen 80-GHz-Radar-Füllstandsmessgerät Micropilot
dukte verbessert die Prognosen für zukünftige estellungen FWR30 ermöglicht Endress+Hauser die digitale Füllstands-
und freie agerkapazitäten. Produktionsstillstände aufgrund überwachung von Kunststofftanks
fehlender Materialien gehören damit der Vergangenheit an.
Auch präventive Sicherheitsbestände, die erhöhte agerkosten schwer möglich war. Durch diese einfache Digitalisierung der
verursachen, können so vermieden werden. Messstellen erhalten Unternehmen detaillierte Daten für die
Die Bestandsanalyse wurde aus Zeit- und Kostengründen bis- Auswertung. Die cloudbasierte ösung liefert jederzeit abruf-
her nicht automatisiert. Netilion Inventory ermöglicht nun über bare Informationen über Füllstände, die Umgebungstempera-
die Auswertung historischer Daten zu Material und Konsum tur, die Messwerthistorie und den atteriestatus. Auf Grund-
sowie über aufgetretene Anomalien im Prozess einen einfa- lage von Telemetriedaten sind zudem Informationen zum
chen Einstieg in das Bestandsmanagement. Standort der agertanks verfügbar. eim Unter- oder ber-
schreiten frei definierbarer Grenzwerte verfügt der Micropilot
IIo - os stem erti ierte Datensicherheit F R zudem über eine Alarmfunktion.
Der zertifizierte loudservice Netilion Inventory erfüllt höchste Der Micropilot F R steht für das usammenwachsen von
Sicherheits- und Datenschutzanforderungen nach europäi- physischer und digitaler elt. ndlich funktioniert voraus-
schen und deutschen Standards. ährend Netilion Value der schauendes Monitoring von Anlagen und Geräten. ir bieten
Standard- estandsüberwachung dient, ermöglicht Netilion einen preisgünstigen, einfachen instieg in die Digitalisierung,
Inventory das Bestandsmanagement mit zusätzlichen Funk- auch für bestehende Anlagen, ohne die Kernprozesse anzu-
tionen für eine genaue Übersicht über alle Tanks und Behälter halten oder zu gefährden , fasst Senior Product Manager
hinweg. Für die Verwendung von Netilion Value gibt es ein Dietmar aag zusammen. Und mit dem aunch von Netilion
„Freemium“-Modell, bei dem die Einbindung von bis zu Inventory erhalten die Nutzer des Füllstandssensors zusätz-
Messstellen kostenlos ist. Der Service Supply are osting liche Funktionen speziell für ageranwendungen.
bietet ein erweitertes estands- und Supply hain Manage- www.de.endress.com
ment für das Monitoring grö erer und komple erer ogistik- www.netilion.endress.com/de/value/inventory
ketten. Netilion Inventory kann für die inbindung von bis zu
200 Tanks genutzt werden.
Florian Kraftschik
Fazit Marketing Manager Kommunikation bei der
Der smarte Sensor von ndress auser ermöglicht die Messung ndress auser (Deutschland) Gmb o. KG in eil R.
von Füllständen in mobilen Behältern, in denen dies bislang orian.kraftschik endress.com
www.openautomation.de 19Data Generation, Collection & Transfer
60 Jahre Innovationen – vom
Drehgeber bis zur I4.0-Lösung
Die Kübler Group feiert in diesem Jahr ihr 60-jähriges Bestehen. Dabei spürt auch
der Hersteller und Spezialist von Drehgebern und Sensoren zur Messung von
Position, Bewegung und Neigung sowie von Schleifringen die aktuelle Corona-Krise.
Mit Innovationen bis in die Industrie 4.0 blickt das Unternehmen optimistisch nach vorn.
Inge Hübner
Bilder: Kübler
Geschäftsführer der Kübler Group (v. l.): Lothar W. Kübler, Martin Huth und Gebhard F. Kübler
Wie die meisten Unternehmen der Branche spürt auch Kübler Weiterentwicklung der Schachtkopiersysteme „Ants“ für Auf-
die Auswirkungen der Corona-Pandemie. So gibt das Geschäfts- züge sowie smarte lagerlose Drehgeber für Antriebe und Ge-
führungsteam um die Brüder Lothar und Gebhard Kübler so- neratoren, angegeben.
wie Martin Huth an, bis Ende des ersten Quartals gut im Plan
gelegen zu haben. Im April sei dann ein deutlicher Rückgang Für die Industrie 4.0 ausgelegt
im Auftragseingang zu spüren gewesen. Im Juni wurde Kurz- Vernetzte und intelligente Produkte stellen für Kübler die
arbeit ein- und weitere Einsparungen durchgeführt. Grundvoraussetzung für den Einsatz in der Industrie 4.0 dar.
Seit Ende August verzeichnet die Unternehmensgruppe wie- „Sensoren spielen in der Industrie 4.0 eine wesentliche Rolle.
der einen etwas ansteigenden Auftragseingang. „Im Moment Damit kommen auch wir als Hersteller von Drehgebern, linea-
können wir nur auf Sicht planen. Aktuell gehen wir davon aus, rer Messtechnik sowie Zähltechnik und Schleifringen ins
dass dank des guten ersten Quartals der Umsatzrückgang Spiel“, sagt Pierre Brucker, Product Director bei der Kübler
2020 im Vergleich zum Vorjahr zwischen 5 % und 8 % betra- Group. Um dem Kunden eine bessere Orientierung im breiten
gen wird. In China zieht das Geschäft seit einiger Zeit schon Produktsortiment zu geben, werden bestimmte Produkte mit
wieder klar an“, so die Geschäftsführung. Der Exportanteil be- dem Hinweis „Industrie 4.0 ready“ gekennzeichnet. Dazu hat
trägt laut Kübler nach wie vor ca. 72 %. das Unternehmen vier Merkmale definiert, damit Produkte die-
Kübler will seine Innovationsstrategie und Entwicklungspro- se Kennzeichnung tragen dürfen onnectivity, Identification,
jekte nahezu unverändert fortführen – allerdings mit geänder- Diagnostic und Adaptability. „Connectivity bedeutet für uns die
tem Zeitplan. Als Innovationen 2020 werden IO-Link-Produkte, digitale Erfassung und Übermittlung von Messdaten. Zudem
wie Drehgeber, Seilzuggeber und Anzeigen, eine neue Genera- müssen unsere Industrie-4.0-ready-Produkte in der Lage sein,
tion Industrial-Ethernet-Drehgeber als „Industrie-4.0-ready“, Produkt- und Zustandsinformationen zu kommunizieren. Damit
20 6/2020Sie können auch lesen
