IO-Link Wireless-Technologie

Kabellose Kommunikation auf dem Fabrikboden

Möglichkeiten für Maschinen und Produktionslinien erweitern

IO-Link Wireless wurde als weltweiter, drahtloser Kommunikationsstandard entwickelt und ersetzt die Datenleitungen der Sensoren und Aktoren, für die Steuerung und Überwachung der Fabrikautomation. Basierend auf dem IO-Link IEC 61131-9 Standard ist IO-Link Wireless eine Systemerweiterung der bereits etablierten IO-Link Technologie.

Die IO-Link Wireless Technologie bietet, ebenso wie das IO-Link Protokoll, eine hohe Übertragungszuverlässigkeit, geringe Latenz, Skalierbarkeit, ein deterministisches Protokoll und dies als Wireless-System. IO-Link Wireless wurde entwickelt, um die Anforderungen der Industrie 4.0 zu erfüllen und wird bereits von großen, weltweit agierenden Herstellern von Automatisierungsanlagen und Maschinen erfolgreich eingesetzt.

IO-Link Wireless ermöglicht die Konnektivität im Shopfloor mit nahtloser, herstellerunabhängiger, drahtloser Kommunikation. IO-Link Wireless erweitert die Vorteile der drahtgebundenen IO-Link Systeme, da es auch diese Lösungen ermöglicht:

  • Ein zentrales Kommunikationsprotokoll für die Steuerung und Überwachung von Maschinen und Prozessen.
  • Unterstützung neuartiger Anwendungen und Systeme (drahtlose Steuerung und Sensorik bei Warentransfersystemen/ Rundschalttische/Karussells, drahtlose intelligente Werkzeuge, drahtlose End-of-Arm-Geräte für die Robotik, usw.
  • Einfache und kosteneffiziente Integration sowohl bei Maschinen-Retrofitlösungen als auch bei Neukonstruktionen
  • Verbesserung der Maschinen-Flexibilität und -Modularität
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Drahtlose, hochverfügbare Kommunikation für die Industrie

Kabellose IO-Link-Zuverlässigkeit in Kabelqualität

Die IO-Link Wireless Technologie bietet eine hohe Übertragungszuverlässigkeit mit einer Bitfehlerrate von 10-9 Packet Error Rate (PER). IO-Link Wireless ist somit eine Millionen Mal zuverlässiger als andere drahtlose Kommunikationslösungen, wie z.B. Wifi, Bluetooth oder Zigbee, die eine PER
von 10-3 aufweisen. Dies wird u.a. durch einen Wiederholungsmechanismus erreicht, der bei IO-Link Wireless für die Übertragung der Daten verwendet wird.

Um eine geringe Latenzzeit zu gewährleisten, ist dieser Mechanismus direkt in der physikalischen Schicht des Funkchips integriert. IO-Link Wireless verwendet zudem die GFSK-Modulation (Gaussian Frequency Shift Keying), die eine äußerst robuste Modulation für die Behandlung von Störungen und Rauschen ist.

IO-Link-Technologieleistung - drahtlos

IO-Link Wireless wurde als deterministisches Protokoll mit der Garantie entwickelt, dass jedes Datenpaket innerhalb einer definierten Latenzzeit zugestellt wird. Die Struktur des IO-Link Wireless Zyklus ist streng definiert, u.a. durch die Begrenzung der maximalen Anzahl von Wireless-Geräten pro IO-Link Wireless Master.

Kritische Daten werden periodisch und deterministisch übertragen. Die deterministischen Eigenschaften von IO-Link Wireless gewährleisten vorhersagbare, kalkulierbare Systemeigenschaften des Wireless-Netzwerkes und ermöglichen Funktionalitäten, die bei nicht-deterministischen Protokollen, wie beispielsweise Wi-Fi oder Bluetooth, nicht realisiert werden können.

Industrielle drahtlose Konnektivität mit niedriger Latenzzeit

IO-Link Wireless bietet eine deterministische Kommunikation mit 5ms Latenz bei 40 Endgeräten (Sensoren, Aktoren oder I/O-Hubs) pro Wireless-Master. Jeder IO-Link Wireless Zyklus von 5ms besteht aus 3 separaten Unterzyklen, mit einer Dauer von jeweils 1,6ms. Jeder Unterzyklus kommuniziert auf einer anderen Frequenz und umfasst einen Downlink-Teil, der vom Wireless-Master an alle Wireless-Geräte auf einem Kanal gesendet wird, sowie einen Uplink-Teil, eine einmalig gesendete Zeitmultiplex-Nachricht, die von den drahtlosen Geräten, gemäß einem definierten System-Zeitschlitz, an den Master gesendet wird.

Lückenlose Kommunikation entlang anderer Technologien

IO-Link Wireless ist speziell für die Koexistenz mit anderen drahtlosen Netzwerken durch Mechanismen, wie z.B. das Blacklisting und adaptiven Frequenzsprüngen, ausgelegt. Der Blacklisting Mechanismus wurde für die Vermeidung von möglichen Übertragungs-Kollisionen mit
anderen Funksystemen, wie z.B. Wi-Fi, entwickelt.

Frequenzsprünge werden genutzt, um eine hohe Performance für die Komponenten des IO-Link Wireless Systems zu gewährleisten und Interferenzen zu reduzieren.
Beim Frequenzsprungverfahren werden bei jeder Übertragung die Frequenzkanäle gewechselt, um Interferenzen zu vermeiden, sodass eine PER von 10-9 erreicht wird, welche einer drahtgebundenen Verbindungsqualität entspricht.

Einfache und schnelle Erweiterung nach Bedarf

IO-Link Wireless wurde entwickelt, um die drahtlose Integration einer hohen Anzahl von Geräten zu unterstützen und gleichzeitig die erforderliche, niedrige Latenzzeit und die hohe Übertragungs-Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Ein einzelner IO-Link Wireless Master unterstützt gleichzeitig bis zu 40 IO-Link Wireless End-Geräte. Der Master kann sternförmig bis zu 5 Funk-Tracks unterstützen. Jeder Track eines Wireless-Master unterstützt bis zu 8 IO-Link Wireless End-Geräte.
Alle Wireless-Master-Tracks kommunizieren
gleichzeitig auf verschiedenen Frequenzen und ermöglichen so eine optimale, gleichmäßige Funk-Netzwerkauslastung. Darüber hinaus können bis zu drei Master zu einer Kommunikationszelle synchronisiert werden, die somit bis zu 120 IO-Link Wireless Geräte unterstützt.

Speziell entwickelt für industrielle Umgebungen

IO-Link Wireless ist ein weltweit einsetzbarer, drahtloser Kommunikationsstandard für die Fabrikautomation, der auf dem IO-Link IEC 61131-9 Standard basiert und eine Systemerweiterung der bereits etablierten IO-Link Technologie darstellt. Es handelt sich um eine drahtlose Kommunikationstechnologie, bei der die Datenkabel für die Überwachung und Steuerung der Sensoren und Aktoren in der Fabrikautomation entfallen.
Die IO-Link Wireless Technologie bietet, ebenso wie die verkabelte IO-Link Technologie, eine hohe Übertragungszuverlässigkeit, eine niedrige Latenz, eine hohe Skalierbarkeit sowie ein deterministisches Kommunikationsverhalten – und dies als industrielle, drahtlose Systemlösung.

Entdecken Sie hier, was die IO-Link Wireless Technologie für Ihren Produktionsbetrieb leisten kann.

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