Die IO-Link Community bietet vom 9. bis 11. Mai 2023 wieder in Zusammenarbeit mit dem TÜV-SÜD ein Training zum IO-Link Safety Certified Designer an. Mit IO-Link Safety können nun auch über IO-Link automatisierte Maschinen und Anlagen um funktional sichere Komponenten und Kommunikation ergänzt werden. Das Training findet in englischer Sprache in Karlsruhe statt und vermittelt fundierte Kenntnisse über die neue Technologie sowie allgemeine Grundlagen der Sicherheitstechnik.
Der Inhalt des Trainings umfasst die Grundlagen von IO-Link Safety wie Sicherheitsgrundsätze, funktionale Zielsetzungen, Voraussetzungen bei IO-Link (Black Channel) sowie Risiken und Abwehrmaßnahmen. Darüber hinaus werden die Themen Kommunikationsprotokoll, Fehleraufdeckungen, Gerätetausch ohne Tool, Konfiguration, Parametrierung und Sicherung der Daten, mögliche Architekturen, Test & Zertifizierung sowie Umweltanforderungen und Applikationsbeispiele behandelt.
Außerdem werden von TÜV-SÜD die Grundsätze der sicheren Entwicklung speziell von FS-Master und FS-Devices gemäß IEC 61508/62061 und ISO 13849 vermittelt. Dazu gehört auch ein Überblick über relevante Normen und ihre Inhalte, Projektmanagement, Management für funktionale Sicherheit, notwendige Dokumentation, Lebenszyklus, Sicherheitsfunktionen, Vorzugsarchitekturen, Methoden zur Vermeidung von gefährlichen Fehlern, FMEA, Verifikation & Validierung und Zertifizierung. Thema sind auch Design & Implementierung und Test sowie die Erstellung von IODDs und die Nutzung von Dedicated Tools.
Harmonisierter Safety-Standard
IO-Link-Safety war in der ersten Version bereits im Jahr 2017 standardisiert. Dabei handelt es sich um einen interessanten Ansatz, weil gerade der Safety-Bereich geprägt ist von proprietären Sensor- und Aktor-Lösungen. Mit IO-Link Safety ist erstmals ein harmonisierter Standard auf der unteren Ebene verfügbar, der ein heterogenes Feld verschiedener sicherer Sensorik und Aktorik zahlreicher Hersteller verspricht, das an Master unterschiedlicher Hersteller angeschlossen werden kann. IO-Link Safety ist als internationaler Standard IEC 61139-2 ED 1 veröffentlicht.
IO-Link Safety ist völlig unabhängig von Profinet, Ethercat oder Ethernet IP. Einzelne Feldbusorganisationen haben bereits Spezifikationen ausgearbeitet, wie IO-Link-Safety in die die bestehende Feldbuswelt zu integrieren ist. Wichtig ist letztendlich, dass sich die Hersteller von Sicherheitssensoren und -Schaltgeräten auf einen Standard fokussieren. Betrachtet man das Beispiel einer Türzuhaltung wird deutlich, dass IO-Link-Safety mit der bidirektionalen Kommunikation erhebliche Vorteile bei Installation und Betrieb bringt. So kommuniziert beispielsweise eine fehlersichere SPS über Profinet und Profisafe mit IO-Link- und IO-Link-Safety-Mastern mit den IO-Link Safety Devices wie Lichtgitter, Türzuhaltungen oder Befehls- und Meldegeräten wie Not-Halt-Taster und sichere Antriebe.
Gemischte Kommunikation
IO-Link Safety ist nicht nur für einfache Safety-Sensoren und -Meldegeräte geeignet, sondern auch für Gerätekombinationen aus Aktorik und Sensorik bis hin zu sicheren Antrieben. Dabei spielt insbesondere der gemischte Kommunikationsmodus eine wichtige Rolle, bei dem gleichzeitig sicherheitsgerichtete sowie Standard-Daten mit dem gleichen IO-Link-Device kommuniziert werden.
IO-Link Safety ist sehr leistungsfähig besonders im Zusammenspiel sicheren Antrieben, Türzuhaltungen sowie die Befehls- und Meldegeräten. Die nicht sicherheitsgerichteten Funktionen können wie gewohnt programmiert werden, während nur die Sicherheitsfunktionen vom fehlersicheren Programm der Sicherheits-SPS gesteuert werden müssen. Bei einem elektrischen Antrieb wird deshalb zum Beispiel die Motor-Freigabe und der verlangsamte Modus sowie die damit verbundenen Feedback-Signale sicherheitsgerichtet übertragen, während die dynamische Steuerung der Bewegung vom Standard-Programm der SPS oder einem Motion-Controller erfolgt. Dieser kann als Feldbus-Controller realisiert sein oder aber als intelligente Vorverarbeitung im IO-Link- oder IO-Link-Safety-Master.
Das Geräte-Engineering erfolgt wie bei IO-Link gewohnt mit der IO-Link Device Description. Können bei dem IO-Link Device auch gerätespezifische sicherheitsgerichtete Parameter eingestellt werden, dann wird zusätzlich zur IODD ein sogenanntes Dedicated Safety Tool von den Normen bzw. den zuständigen Stellen für funktionale Sicherheit gefordert. Dieses wird vom Gerätehersteller mit seinem Device geliefert. Damit die Dedicated Safety Tools überall verwendet werden können, gibt es eine in der IO-Link Safety-Spezifikation standardisierte Software-Schnittstelle (Device Tool Interface, DTI) zur Integration in die IO-Link-Engineering-Software.
Weitere Optionen zur Parametrierung
Es ist IO-Link Engineering Software verfügbar, die direkt in den Anlagen verwendet werden kann, um die dort eingebauten IO-Link-Safety-Master zu konfigurieren und die angeschlossenen IO-Link-Safety-Devices zu parametrieren bzw. Parameter und Diagnosedaten auszulesen. Die Vorparametrierung kann aber auch außerhalb der Anlage komfortabel mit einem sogenannten USB-IO-Link-Master erfolgen. Dieser bietet im Zusammenspiel mit der Engineering-Software IO-Link-Safety-Funktionalität an. So können die Sicherheitsfunktionen auch schon vor der Installation in der Anlage getestet werden.
Integration in übergeordnete Systeme
Ohne Änderungen an den IO-Link-Safety-Devices können diese durch Verwendung geeigneter IO-Link-Safety-Master in beliebige übergeordnete Systeme wie Profisafe, Ethernet/IP mit CIP Safety oder Ethercat mit FSOE eingebunden werden. Ein einziger IO-Link-Safety-Master für ein überlagertes System ist letztendlich ausreichend, um das gesamte Spektrum an verfügbaren IO-Link-Safety-Devices für ein System verfügbar zu machen.
