Findes der et tool, der automatisk detekterer alle IO-Link-enheder i en maskine? Kunne man ikke ønske sig, at man så lige så automatisk også kunne downloade enhedsbeskrivelserne (IODD’erne)? Og ville det ikke være i tråd med fremtidssikre maskinkoncepter og Industri 4.0 at kunne parametrere og overvåge IO-Link-enheder i hele deres livscyklus uafhængigt af styringssystem og feltbus? Tre spørgsmål med samme svar: Fieldecho fra SICK.
Formålet med FieldEcho er at gøre brugen af alle producenters IO-Link-enheder så enkel som mulig og samtidigt fjerne alt det, der forhindrer brugen af IO-Link. Det systemuafhængige softwaretool er altid klar og lukker eksisterende integrationshuller. FieldEcho integrerer sig selv i maskiners HMI’er og giver direkte adgang til IO-Link-enheders proces- og servicedata. Det er præcis de parameterværdier, diagnosemeddelelser, hændelser og alarmer, der som oftest eller kun meget sjældent er brug for i maskinen eller anlæggets styring, men som leverer de afgørende informationer til MES- eller Cloud-applikationerne. I den forbindelse sikrer FieldEcho komplet transparens af enhedsdataene og understøtter dermed idriftsættelsen, overvågningen under den løbende drift af anlægget og målrettede vedligeholdelsesaktiviteter. Med FieldEcho sparer man tid på udviklingen – den ene PLC-kode, der skal bruges ekstra, består af en enkelt linje – og sørger således for, at PLC-cyklustiderne ikke påvirkes. Styringskommunikationen via OPC UA eller TCP/IP såvel som udvekslingen af data med IT- eller Cloud-baserede applikationer via REST muliggør state-of-the-art IO-Link-dataintegration i alle Industri 4.0-applikationer.
Digitalisering, Industri 4.0, Smart Factory og Industrial Internet of Things (IIoT) – for at implementere disse megatrends er der først og fremmest behov for data. Punkt-til-punkt-kommunikationen IO-Link er den ideelle kanal til at tilvejebringe disse data – som regel måleværdier, parameteropsætninger og enhedsinformationer. IO-Links succes beror på en række årsager: Enhederne er alle uafhængige af feltbusser, de er med til at minimere omkostningerne, og de er selv omkostningsneutrale. De reducerer mangfoldigheden af forskellige I/O-typer i en maskine til en IO-Link-master, transmitterer data digitalt og leverer yderligere diagnoseinformationer. Du kan tilsluttes og kommunikere bidirektionelt ved brug af standardsensorkabler – kan altså parametreres og læses under løbetiden. Alt dette giver forskellige, nye anvendelsesfunktioner – enten produktion i batch størrelse 1, blokering af betjeningselementer eller tilrådighedsstillelse af forud behandlede data. Intelligente sensorer kan endda selvstændigt udføre såkaldte Smart Tasks – for eksempel tælleopgaver eller måling af længder – og stille informationerne til rådighed via IO-Link. Det er altså ikke så underligt, at IO-Link er populær. Et stadigt stigende antal feltenheder – især den slags, der ikke har plads til Ethernet – er udstyret med et interface. Derfor er det efterhånden ikke sjældent, at der er flere hundrede IO-Link-enheder i en maskinlinje.
SICK har udviklet softwaretoolet FieldEcho for at lukke endnu eksisterende integrationshuller, gøre anvendelsen af IO-Link-enheder så let og ressourcebesparende som mulig og samtidig gøre IO-Link-data tilgængelige for Industri 4.0-applikationer på den sædvanlige IT-måde. Det sikrer til enhver tid komplet adgang til alle IO-Link-enhedsdata, så de kan hentes, observeres og ændres via en browser eller et HMI-brugerinterface (Human Machine Interface). De tilsluttede IO-Link-enheders IODD’er, som FieldEcho har registreret, downloades automatisk og gøres tilgængelige for de konfigurerede IO-Link-masteres porte. Der er ikke brug for ressourcer til manuelt download. Kommunikationen sker uafhængigt af systemet og kan altså foretages via forskellige PLC’er, feltbusser og IO-Link-mastere. Ressourcerne til udvikling er minimale: Maskinkonstruktørens softwareudvikler skriver bare en enkelt linje med PLC-koden, som den generiske funktionsblok, der leveres med FieldEcho, kan hentes med for at sende læse- eller skriveforespørgsler til IO-Link-enhederne. P.t. understøttes styringer fra Beckhoff, Mitsubishi, Rockwell Automation og Siemens. I forbindelse med dataadgang for at læse eller skrive kommunikerer FieldEcho med maskinens PLC via OPC UA eller TCP/IP – begge er etablerede standarder inden for den industrielle kommunikation, som byder på tilsvarende fremtidssikring. Også REST API, via hvilken man kan sende og modtage data i JSON-format, en del af det. På den måde kan IO-Link-enhedsdata transmitteres til ERP- og MES-systemer såvel som Cloud-baserede tjenester, således at dataene for eksempel kan anvendes til dataanalyse, forebyggende vedligeholdelse og status i Industri 4.0’s verden.
FieldEcho har en grafisk, webbaseret brugerflade i et moderne, selvforklarende og attraktivt design. Den kan enten åbnes via en browser eller integreres i en maskines eller et anlægs brugerinterface. I system- og IO-Link-master-oversigten visualiserer den alle konfigurerede IO-Link-mastere og de automatisk registrerede IO-Link-sensorer og -aktuatorer, der er tilsluttet de enkelte ports. Desuden viser den alle IO-Link-enheders status på en overskuelig måde. Derudover kan man i softwaren åbne en enhedsside, der sætter brugeren i stand til at se enhedens data på samme måde som med zoom. I denne oversigt vises enhedsidentifikationen med informationer såsom serienummer eller softwareversion såvel som enhedens navn og billede. Indkommende og udgående procesdata ses som et overblik. Desuden giver den grafiske brugerflade mulighed for komplet parameteropsætning af alle IO-Link-enheder. På den måde sikrer FieldEcho ubegrænset transparens – den driftsansvarlige kan se hele IO-Link-systemet på skærmen som en åben bog. Det sparer ikke bare tid for maskinkonstruktøren og systemintegratoren; det aflaster også PLC’en og sørger dermed for, at maskinens henholdsvis anlæggets sædvanlige performance opretholdes.
Via REST API sikrer FieldEcho integrationen af IO-Link-data i ERP- og MES-systemer såvel som proprietære applikationer og Cloud-baserede serviceydelser. Ved at benytte sig af REST API giver FieldEcho-Dashboard et komplet overblik over alle IO-Link-enheders tilstand. Derudover advarer eller alarmerer det automatisk, hvis der opstår en unormal situation. Det forbindes automatisk med FieldEcho; via REST API henter det selv informationer om hele IO-Link-systemet og opbygger selvstændigt og dynamisk fladen ved hjælp af de modtagne data – brugeren skal altså ikke bruge ressourcer på konfigurationen. Dashboardet har en indbygget databank, så det kan administrere informationer fra et stort antal IO-Link-enheder. Alle applikationer har adgang til databanken – som et alternativ til at hente via REST API – og mindsker dermed kommunikationsbelastningen på feltbussen og via IO-Link. Med dashboardet er det muligt at vælge enkelte procesdata og enhedsparametre fra Cloud-niveauet til observation, hvilket ellers – uden FieldEcho og dashboard – ville forudsætte ressourcekrævende PLC-programmering, og der skulle fastsættes grænseværdier og alarmer. Et eksempel på, hvad man kan foretage med funktionen, er en quality-of-run-diagnose af en optisk sensor for at bestemme dens detektionssikkerhed ved begyndende tilsnavsning. Normalt er der i enheden fastlagt et detektionsniveau hertil, hvor sensoren automatisk genererer et tilsvarende signal. I dashboardet er det nu muligt at definere og overvåge egne snavsgrænseværdier uafhængigt af tærskelværdien i sensoren for at kunne benytte den i en forebyggende vedligeholdelse-applikation. Advarsler og alarmer visualiseres – også i form af talebeskeder. Derudover kan dashboardet sende tilsvarende e-mails til for eksempel anlæggets driftsansvarlige eller det servicepersonale, der passer maskinen.
Som et integrationstool, der er uafhængigt af producenten, giver FieldEcho adgang til IO-Link-data og gør dem transparente. Det giver også mulighed for systemuafhængig adgang til parameteropsætning og overvågning af alle IO-Link-enheder i et anlæg i hele anlæggets livscyklus. Den automatiske detektion af tilsluttede IO-Link-enheder og den automatiske hentning af deres IODD’er minimerer tidsforbruget og fejlkilderne i forbindelse med engineering og idriftsættelse. Udvekslingen af data mellem FieldEcho og automationssystemet sker via OPC UA eller som et alternativ også via TPC/IP. REST API anvendes som kommunikationskanal til MES-, ERP- eller Cloud-applikationer. FieldEcho lukker de IO-Link-integrationshuller, der fortsat måtte være, og styrker udbredelsen af IO-Link-teknologien yderligere i alle brancher inden for automationsteknikken.
Senior Vice President Product Management Industrial Integration Space
Christoph Müller har ansvaret for Product Management og Marketing for Global Business Center Industrial Integration Space og dermed også for SICKs aktiviteter vedrørende vertikal integration og databaserede løsninger i forbindelse med Industri 4.0. Tidligere var han bl.a. leder af SICKs afdelinger for Global Marketing and Communication samt etableringen af nye forretningsområder.
