IO-Link-Master von Pepperl+Fuchs mit OPC-UA-Schnittstelle

Durch die Integration von OPC UA in die IO-Link-Master der ICE2- und ICE3-Serie, eröffnet Pepperl+Fuchs die Möglichkeit, IO-Link Daten parallel und unabhängig voneinander über ein deterministisches Feldbusprotokoll wie Ethernet/IP oder Profinet und gleichzeitig über OPC UA an übergelagerte Systeme zu übertragen. Generell handelt es sich bei OPC UA um ein ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll, das einen einfachen und flexiblen Weg für die Kommunikation von Maschine zu Maschine oder von der Maschine in die Cloud ermöglicht. Hierbei zeichnet sich OPC UA vor allem durch seine Unabhängigkeit aus, wodurch Kunden maximale Flexibilität bei der Gestaltung ihrer IoT-Systeme erhalten. Neben der Herstellerunabhängigkeit, umfasst diese auch eine Plattform- und Programmiersprachenunabhängigkeit. Kunden sind hier also völlig frei, ob sie ihre Systeme in Umgebungen wie beispielsweise C/C++ oder JAVA programmieren möchten, und ob diese auf Windows, Linux oder auch eigenen Betriebssystemen aufsetzen. Hierbei unterscheidet sich OPC UA maßgeblich von den ethernet-basierten Feldbusschnittstellen wie Profinet oder Ethernet/IP. Ein weiterer Unterschied liegt allerdings auch in der Performanceausrichtung der Protokolle. Während die steuerungsbasierten Kommunikationsprotokolle vor allem auf Real-Time-Applikationen mit Zykluszeiten im Millisekundenbereich ausgerichtet sind, dient OPC UA eher einem parallelen, nicht-zeitkritischen Informationsdatenkanal in die Cloud, der weniger harte Anforderungen an die Echtzeit stellt. Ein Nachteil ist das nicht, sondern eher eine smarte Ergänzung, da so verschiedene Einsatzszenarien von hybriden Systemen bis hin zu Applikationen ohne klassische Steuerung ermöglicht werden.

Aufgabenteilung zwischen SPS und Cloud

Durch Kombination von einem deterministischen Feldbusprotokoll wie Ethernet/IP oder Profinet und OPC UA in einem Gerät können die IO-Link-Master parallel mit einer Steuerung und einem übergelagerten IT-System oder einer Cloud kommunizieren. So sind hybride Systeme möglich, in denen die SPS die Applikation über Feldbusprotokoll in Echtzeit steuert und der IO-Link-Master parallel über OPC UA Zustandsdaten in die Cloud überträgt, die für die Steuerung zwar ohne Belang, für eine andere Maschine oder ein zentrales Leitsystem aber wichtig sind. So wird eine erweiterte Diagnose einschließlich der Vorausfallanzeige und dem Auslösen von präventiven Wartungsaktionen ermöglicht. Die Daten können dabei durch ausgelagerte Software in einem lokalen Auswertungstool verarbeitet werden oder ohne Interpretation in die Cloud übertragen werden. Ob die Cloud im Firmennetzwerk oder im Internet lokalisiert ist, unterliegt der Entscheidung des Anwenders, ebenso wie die Einstellung des Sicherheitsniveaus. Hierfür unterstützen die IO-Link-Master sowohl Authentifizierungsmechanismen als auch ein Zertifikate-Management. Zusätzlich können Lese- und Schreibrechte für jeden der acht IO-Link-Ports vergeben werden.

Stand-alone-Betrieb ohne übergeordnete Steuerung

Echtzeitfähige Steuerungen mit ihrer hohen Performance sind meist mit hohen Hard- und Softwarekosten verbunden. Zusätzlich ist das Know-how von Steuerungsexperten erforderlich. Für Applikationen, die keine Steuerung im Millisekunden-Takt erfordern, sind klassische Steuerungen meist überdimensioniert. Werden der OPC-UA-Kommunikation Schreibrechte zugewiesen, können die einzelnen Aktionen dabei durch computer- oder cloud-basierte Systeme übernommen werden. Da diese Systeme immer performanter werden, können Steuerungsaufgaben so zu geringen Kosten realisiert werden. Mit den IO-Link-Mastern mit integrierter OPC-UA-Schnittstelle können Kunden sich bereits heute auf die Digitalisierung ihrer Anlagen vorbereiten. Die OPC-UA-Funktionalität kann jederzeit flexibel aktiviert und deaktiviert werden. So können Kunden schon heute ihre Anlagen entsprechend ausstatten und zu einem beliebigen Zeitpunkt das Potential der ICE2-/ICE3-IO-Link Master und der OPC-UA-Kommunikation freischalten. ge

Weitere Details zu den IO-Link-Mastern

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