title: Einsatz smarter Sensoren und Aktoren mit IO-Link zur Verbesserung von Produktivität und Wartung von Anlagen
Creators: name: Kainz, Thomas
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften

description: Diese Masterarbeit befasst sich mit smarten, intelligenten Sensoren, Aktoren oder Hybridgeräten in der Automatisierungstechnik, die bedingt durch ihre Intelligenz zusätzliche Daten neben den eigentlichen Prozessdaten generieren. Erst die in den Geräten integrierte intelligente Schnittstelle über IO-Link macht die Kommunikation in die unterste Ebene der Automatisierungspyramide realisierbar und ermöglicht den Transport der Daten. Eine detaillierte Betrachtung der Technik der IO-Link-Schnittstelle und der Möglichkeiten von IO-Link in der Automatisierungstechnik lieferte beim Aufbau der Kommunikation und bei der Nutzung der zusätzlichen Parameter- und Diagnosedaten das notwendige Knowhow für die azyklische Kommunikation mit dem IO-Link-Device. Eine Analyse der zur Verfügung gestellten Daten und Möglichkeiten dieser Geräte von unterschiedlichen Herstellern für die unterschiedlichsten Anwendungen gewährt einen kleinen Einblick in den Horizont von IO-Link Devices und zeigt einen derzeitigen Auszug der am Markt verfügbaren Technik. Dabei stellen die Geräte abhängig vom Verwendungszweck und der Auswahl der Type unterschiedliche Variationen von Datensätzen zur Verfügung. Die Verarbeitung kann, ähnlich der Prozessdaten in der Steuerung, in dieser, oder in übergeordneten Side-Systemen erfolgen. Diese sollen ganz nach dem Motto der Industrie 4.0 den Y-Way zur Cloud realisieren und eine Grundlage für Analysen zur Verwendung wie in Folge von Predictive Maintenance beisteuern. Eine Betrachtung der einzelnen Softwaresysteme der einzelnen Hersteller zeigte eine Unabhängigkeit zu den IO-Link Geräten, jedoch aber eine teilweise Einschränkung durch die übergeordneten Schnittstellen der Mastersysteme der IO-Link Kommunikation. Die Tests dieser Systeme zeigten das Potenzial der Zusatzdaten und Prozessdaten der intelligenten IO-Link Devices und führten bedingt durch die Lizenzkosten zur Entwicklung des Gedankens an eine Low-Cost Variante eines ähnlichen Systems durch OpenSource-Softwaretools in Verbindung mit der Nutzung der IoT-Protokolle im Hintergrund der übergeordneten Systeme. Die Kurzzeittests des entwickelten Systems brachten positive Ergebnisse mit einem spannenden Ausblick für die Nutzung in Langzeittests – mit geeigneten Analysen zur Unterstützung in der Instandhaltung im Hinblick auf die dadurch erzielbare Steigerung der Anlagenverfügbarkeit.
description: This master’s thesis deals with smart, intelligent sensors, actuators as well as hybrid devices in automation technology. They generate additional data besides the actual process data based on their intelligence. Only the intelligent interface via IO-Link integrated in the devices makes communication to the lowest level of the automation pyramid possible. It also enables the transport of data. A closer look at the technology of the IO-Link interface and the possibilities of IO-Link in automation technology provided the necessary knowhow for setting up an acyclic communication with the IO-Link device. An analysis of the provided data and the capabilities of these devices for a wide range of applications by different manufacturers provides an insight into IO-Link devices. It depicts the currently available technology on the market. The devices provide different variations of data sets depending on the intended use and the selection of the type of the device. Similar to the process data in the controller, the data processing can take place in this or in higher-level side systems. In line with the slogan of Industry 4.0 and the realization of the Y-way to the cloud, this could contribute to a basis for analyzes for the usage as a result of predictive maintenance. An examination of the individual software systems of the different manufacturers showed an independence to the IO-Link devices with a partial restriction by the higher-level interfaces of the master system of the IO-Link communication. The tests of these systems showed the potential of the additional data besides the process data of the intelligent IO-Link devices. Due to the licensing costs of the cloud systems, the development of a low-cost variant began. A similar system through open source software tools was developed with the usage of the communication protocols in the background of the IO-Link masters. The short-term tests of the developed system showed positive results with the possibility of using it for long-term tests.