Was ist IO-Link Wireless?
Um den Installationsaufwand zu verringern oder um Datenströme an kritischen Punkten sicher zu übertragen, z.B. beim Einsatz von Schleifringen, werden zunehmend kabellose Kommunikationssysteme in Form von Datenfunknetzwerken eingesetzt - so auch bei Anwendungen mit IO-Link.
Der Standard IO-Link-Wireless bietet ein zuverlässiges, echtzeitfähiges und deterministisches Protokoll für Steuerungssysteme in der industriellen Fabrikautomation. Mit IO-Link Wireless lassen sich die sowohl Signale schaltender und messender Sensoren als auch von einfacheren Aktuatoren übertragen. Generell werden dabei Prozessdaten von kleiner als 2 Byte verarbeitet und weitergeleitet. Mit diesem Standard werden die klassisch verdrahteten Kabel in industriellen Steuerungsanwendungen um drahtlose Übertragungsstrecken erweitert. Dies erhöht die Mobilität und Flexibilität.
Universales IO-Link Wireless
IO-Link Wireless baut auf der standardisierten IO-Link-Technologie (IEC 61131-9 ) auf und bietet dabei die gleich hohe Kommunikationsstabilität (Paket Fehler Rate 10-9) wie die kabelgeführte Version. Die flexible und kosteneffiziente Lösung kann mit geringem Aufwand in eine bereits bestehende Infrastruktur eingebettet werden. Dabei handelt es sich um eine Lösung, die zunächst räumlich begrenzt und später skaliert werden kann. IO-Link ist eine preiswerte Technologie, schließlich entscheiden – gerade bei hohen Gerätestückzahlen – die Gesamtkosten eines Systems über den Erfolg der neuen Technologie. Zudem kommunizieren die Geräte über einen Knotenpunkt (IO-Link Master) direkt mit der Steuerung, was für eine stabile und kontinuierliche Verbindung von Master zu Device sorgt. Damit kann IO-Link auch in zeitkritischen Anwendungen eingesetzt werden.
Smartes IO-Link Wireless
Um die große Anzahl von Devices handhaben zu können, kann ein Master bis zu fünf Übertragungskanäle beinhalten, von denen jeder bis zu acht Devices unterstützt. Damit sind insgesamt 40 Wireless-Devices pro Master möglich. Da drei Master parallel in einer Zelle arbeiten können, wird eine maximale Anzahl von 120 Devices in einer Zelle erreicht. Ein Scan-Service sorgt dafür, dass ‚ungepairte‘ Devices dem System hinzugefügt werden können. Für bewegte Devices wird es keine Limitierungen geben, mit welcher Geschwindigkeit sich diese innerhalb einer Zelle bewegen dürfen. Ein definierter Übergabe-Mechanismus sorgt für ein kontrolliertes Roaming von Devices zwischen verschiedenen Mastern.
Easy IO-Link Wireless
Wichtig für den Anwender: Es besteht kein Unterschied in der Verarbeitung von kabelgebundenen IO-Link-Informationen oder von IO-Link-Wireless-Daten, da das Applikations-Interface für die zyklischen Daten (Prozess Daten) und die azyklischen Daten (On Request Daten) kompatibel zu der existierenden IO-Link Beschreibung ist. IO-Link Wireless verwendet den 2,4 GHz ISM-Band RF Transceiver. Das 2,4 GHz Band ist unterteilt in 80 Kanäle mit einem Abstand von jeweils 1 MHz. Die generelle Koexistenz mit anderen Wireless-Systemen wird durch einen sogenannten Blacklisting-Mechanismus gewährleistet. Hierbei können z. B. bestimmte Kanäle, von denen man weiß, dass diese bereits umfangreich von anderen Systemen genutzt werden, zuvor ausgeblendet werden. Innerhalb dieses festen Rahmens kann das sogenannte Frequency Hopping angewendet werden. Hierdurch wird eine Bitfehler-Wahrscheinlichkeit von 10-9 erreicht, was ähnlichen, kabelgebundenen Systemen entspricht. In Zukunft sollen auch Low-Power-Devices durch das System unterstützt werden; die Zykluszeit liegt bei 5 ms. Um den gesetzlichen Vorgaben zu folgen, ist die Übertragungsleistung auf kleiner gleich 10 dBm (10 mW) EIRP limitiert. Trotzdem wird eine Ausdehnung von 20 m innerhalb einer Master-Zelle mit einem Kommunikationskanal erreicht. Selbst bei mehr als einem Kommunikationskanal können noch 10 m erreicht werden.
