IO-Link Sensoren und Messelektronik

IO-Link Sensoren und Messelektronik für Kraft und Wägen bringen Messwerte digital vom Sensor in die Steuerung, über ungeschirmte Standardleitung und M12-Steckverbinder, ohne Analogkarte und unabhängig vom darüberliegenden Feldbus. Bei uns finden Sie Messverstärker für DMS-Sensoren ebenso wie Kraftaufnehmer und Wägezellen mit direkt integrierter IO-Link Elektronik.

Was IO-Link ist

IO-Link ist eine herstellerübergreifend genormte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Sensor oder Aktor und einem IO-Link Master, festgelegt in IEC 61131-9. Der Master sitzt im Schaltschrank oder als Feldmodul in der Anlage und ist seinerseits an den Feldbus angebunden.

Der entscheidende Punkt: IO-Link ist feldbusunabhängig. Ob unter dem Master PROFINET, EtherCAT oder ein anderes Protokoll liegt, ändert am Sensor nichts. Sie können denselben Sensortyp in Anlagen mit unterschiedlicher Steuerungsarchitektur verwenden, was Ersatzteilhaltung und Standardisierung im Maschinenbau erheblich vereinfacht. Grundlagen und Aufbau erklären wir ausführlich auf unserer Seite zu IO-Link.

Die Verbindung selbst läuft über eine ungeschirmte dreiadrige Standardleitung mit M12-Steckverbinder, üblicherweise bis 20 m. Keine geschirmten Messleitungen, keine besonderen Verlegevorschriften, keine Analogeingangskarte.

Drei Kanäle in einer Leitung: IO-Link Sensoren und Messelektronik

Anders als ein Analogsignal überträgt IO-Link nicht nur einen Wert, sondern drei Arten von Information:

Prozessdaten werden zyklisch übertragen, also der eigentliche Messwert und zugehörige Statusbits.

Parameter- und Servicedaten werden azyklisch ausgetauscht, wenn sie gebraucht werden. Darüber stellen Sie Messbereich, Nullpunkt, Filter und Grenzwerte ein, und zwar aus dem Engineering-Tool heraus statt am Gerät.

Events meldet das Gerät selbständig, etwa Leitungsbruch, Sensorfehler oder Überschreitung eines Grenzwerts. Ein Analogsignal kann das nicht; dort bleibt Ihnen nur ein unplausibler Wert, den die Steuerung interpretieren muss.

Was sich dadurch im Betrieb ändert

Verkabelung. Ein einziger Standard-Sensorleitungstyp für alle Geräte statt geschirmter Messkabel, Analogleitungen und getrennter Versorgungen. Das reduziert Fehlerquellen bei der Montage und den Aufwand in der Dokumentation.

Parametrierung. Einstellungen liegen nicht mehr im Gerät, sondern im Projekt. Sie sind dokumentiert, reproduzierbar und lassen sich für eine ganze Maschinenserie identisch ausrollen.

Gerätetausch ohne Nacharbeit. Das ist der Vorteil, den man erst im Servicefall zu schätzen lernt. Der Master speichert die Parameter und lädt sie beim Tausch automatisch in das Ersatzgerät. Ein Sensorwechsel wird damit zu einem mechanischen Vorgang, den die Instandhaltung ohne Messtechnikkenntnisse durchführen kann. Bei analoger Auswertung müsste stattdessen neu skaliert oder mit Prüfgewichten neu kalibriert werden.

Diagnose und Statistik. Je nach Gerät liefert IO-Link zusätzlich Minimum, Maximum, Spitzenwert, Betriebsstundenzähler oder ein Lastkollektiv. Damit lässt sich beurteilen, ob eine Presse oder ein Hebezeug innerhalb ihrer Auslegung betrieben wird, und eine kurzzeitige Überlast bleibt sichtbar, die im zyklischen Prozesswert längst wieder verschwunden wäre.

Was bei uns mit IO-Link verfügbar ist

Messverstärker für DMS-Sensoren. Ein kompaktes Modul nahe am Sensor macht aus jeder vorhandenen DMS-Vollbrücke ein IO-Link Gerät. Der Weg für Nachrüstungen und für Anwendungen, in denen der Sensortyp feststeht.

Kraftaufnehmer und Wägezellen mit integrierter Elektronik. Hier sitzt der Verstärker im Sensorgehäuse, es gibt nur ein Gerät und ein Kabel. Kompakter und robuster, die bessere Wahl für Neukonstruktionen. Unsere Wägezellen und Kraftaufnehmer lassen sich auf diese Weise mit IO-Link ausstatten.

Kundenspezifische Sensoren mit IO-Link. Passt keine Standardbauform, entwickeln wir den Aufnehmer nach Ihren Vorgaben und integrieren die Schnittstelle gleich mit. Konstruktion, Fertigung, DMS-Applikation und Elektronik liegen bei uns im Haus.

Inbetriebnahme

Zu jedem Gerät gehört eine IODD-Datei, also die genormte Gerätebeschreibung. Sie laden sie in Ihr Engineering-Tool, danach stehen alle Parameter und Prozessdaten benannt und mit Einheiten zur Verfügung. Skalierung, Nullpunkt und Filter stellen Sie dort ein, nicht am Gerät. Kein Öffnen von Gehäusen, keine Potentiometer, keine DIP-Schalter.

IODD-Datei, Datenblatt und CAD-Modell stehen bei jedem Artikel zum Download bereit.

Wann IO-Link die richtige Wahl ist, und wann nicht

Dafür spricht: mehrere Messstellen an einer Maschine, hohe Anforderungen an Reproduzierbarkeit und Dokumentation, Serienmaschinenbau, Anlagen mit häufigem Sensortausch, Bedarf an Diagnose und Zustandsdaten, sowie jede Situation, in der keine Analogkarte frei ist.

Dagegen spricht: Schnelle dynamische Messungen, weil IO-Link zyklisch im Millisekundenbereich überträgt. Für einen Kraftverlauf bei Schlag- oder Fügevorgängen nehmen Sie einen DMS-Messverstärker mit entsprechender Bandbreite. Große Entfernungen, weil IO-Link eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit begrenzter Leitungslänge ist; für den Weg vom Silo in den Leitstand ist ein Wägetransmitter mit Bus- oder Analogausgang passender. Und eine einzelne Wägestelle ohne vorhandenen Master, weil sich die Infrastruktur dann nicht rechnet.

Für den eichpflichtigen Verkehr ist IO-Link nicht vorgesehen; dort führen Wägeindikatoren mit entsprechender Zulassung zum Ziel.

Passende Komponenten

Weitere Auswerteelektronik finden Sie in der Messelektronik, Angaben zu Feldbussen auf unserer Feldbus-Seite. Damit Sie in Newton oder Kilogramm messen und nicht in mV/V, kalibrieren wir die Messkette auf Wunsch nach ISO 17025 im eigenen Labor.

Bei der Auswahl von Sensor, Schnittstelle und Skalierung beraten unsere Ingenieure Sie direkt.