SICK FieldEcho® – IO-Link op z’n best


Zou het niet mooi zijn als er een tool is die alle IO-Link-apparaten in een machine automatisch herkent? Een tool waarmee de apparaatbeschrijvingen (IODD) automatisch worden gedownload en gebruikt voor een heldere grafische presentatie? Een tool waarmee IO-Link-apparaten gedurende hun gehele levenscyclus onafhankelijk van het besturingssysteem en de veldbus kunnen worden geparametreerd en bewaakt? Antwoord op deze drie vragen: die tool is er al – FieldEcho van SICK.

FieldEcho maakt de communicatie met IO-Link-apparaten van alle fabrikanten zo gemakkelijk mogelijk en elimineert alle obstakels die het gebruik van IO-Link-apparaten in de weg kan staan. De systeemonafhankelijke softwaretool is altijd beschikbaar en overbrugt bestaande hiaten in de integratie.

FieldEcho integreert zelfstandig in machine-HMI’s en creëert een directe toegang tot de proces- en servicegegevens van alle IO-Link-apparaten. Dit zijn precies die parameterwaarden, diagnostische berichten, gebeurtenissen en waarschuwingssignalen, die meestal niet of slechts zelden nodig zijn in het besturingsprogramma van de machine of het systeem, maar die MES- of cloudapplicaties van de doorslaggevende informatie voorzien. FieldEcho garandeert daarbij een volledig inzicht in de apparaatgegevens en ondersteunt zo inbedrijfname, bewaking tijdens gebruik van het systeem en voorspellend onderhoud.

FieldEcho houdt de ontwikkelingstijd beperkt – de extra benodigde PLC-code bestaat uit slechts één regel – en zorgt er zo voor dat PLC-cyclustijden niet worden beïnvloed. De besturingscommunicatie via OPC UA of TCP/IP en de gegevensuitwisseling met IT- of cloudgebaseerde toepassingen via REST maken een state-of-the-art IO-Link-gegevensintegratie mogelijk in alle Industrie 4.0-toepassingen.


IO-Link: ideaal gegevenskanaal voor slimme en toekomstbestendige automatisering

Digitalisering, Industrie 4.0, Smart Factory en Industrial Internet of Things (IIoT) – de implementatie van deze megatrends vereist vooral één ding: gegevens. Dankzij point-to-point communicatie is IO-Link het ideale kanaal om dergelijke gegevens – meestal meetwaarden, parameterinstellingen en apparaatinformatie – te verstrekken.


Wat verklaart het succes van IO-Link? De apparaten zijn veldbusonafhankelijk, helpen de kosten te minimaliseren en zijn zelf kostenneutraal. Ze brengen een veelheid aan verschillende I/O-types in een machine terug tot een IO-Link Master, dragen gegevens digitaal over en bieden toegang tot extra diagnostische informatie. Ze kunnen worden aangesloten met standaard sensorkabels en communiceren bi-directioneel: tijdens de runtime kunnen ze worden geparametreerd en uitgelezen.
Dit alles brengt de meest uiteenlopende nieuwe toepassingsmogelijkheden binnen handbereik – of het nu gaat om het produceren van batchgrootte 1, het vergrendelen van bedieningselementen of het beschikbaar stellen van voorbewerkte gegevens. Intelligente sensoren kunnen zelfs zelfstandig Smart Tasks uitvoeren, zoals tellen of lengtes meten, en deze informatie via IO-Link verstrekken.


De populariteit van IO-Link kent geen grenzen: steeds meer veldapparaten, vooral die zonder ruimte voor ethernet, hebben deze interface aan boord. Enkele honderden IO-Link-apparaten in een machinelijn is dan ook niet langer een zeldzaamheid.

FieldEcho: nog meer profiteren van IO-Link
SICK heeft de softwaretool FieldEcho ontwikkeld om bestaande integratiehiaten te overbruggen, om het gebruik van IO-Link-apparaten zo eenvoudig en (kosten)efficiënt mogelijk te maken en om tegelijkertijd de IO-Link-gegevens op de gebruikelijke IT-manier beschikbaar te maken voor Industrie 4.0-applicaties.

FieldEcho biedt op elk moment volledige toegang tot alle IO-Link-apparaatgegevens om deze via een browser of HMI (Human Machine Interface) in te zien, te bewaken of te wijzigen. De IODD’s van de aangesloten en door FieldEcho herkende IO-Link-apparaten worden automatisch gedownload en ter beschikking gesteld op de poorten van de geconfigureerde IO-Link Master. De inspanning van het handmatig downloaden vervalt dus.


De communicatie gebeurt systeemonafhankelijk en is dan ook via verschillende PLC’s, veldbussen en IO-Link Master mogelijk. De ontwikkelingsinspanning is minimaal: de softwareontwikkelaar van de machinebouwer schrijft slechts één enkele regel PLC-code, waardoor het met de FieldEcho geleverde generieke functieblok wordt opgeroepen om lees- of schrijfopdrachten naar de IO-Link-apparaten te sturen. FieldEcho ondersteunt inmiddels besturingen van Beckhoff, Mitsubishi, Rockwell Automation en Siemens.


Wat de schrijf- en leestoegang tot de gegevens betreft communiceert FieldEcho met de machine-PLC via OPC UA of TCP/IP. Deze gevestigde standaards in de industriële communicatie staan beide voor toekomstbestendigheid. Ook inbegrepen is een REST API, waarmee gegevens in het JSON-formaat worden verzonden en ontvangen. Zo kunnen IO-Link-apparaatgegevens worden overgedragen naar ERP- en MES-systemen en cloudgebaseerde diensten, om de gegevens in de Industrie 4.0-omgeving te gebruiken. Bijvoorbeeld voor gegevensanalyse, voorspellend onderhoud of inventarisaties.


De gebruikersinterface: grafisch, web-based, gebruiksvriendelijk
FieldEcho biedt een grafische, webgebaseerde gebruikersinterface in een modern, aantrekkelijk en intuïtief design. De tool kan óf worden geopend in een browser óf worden geïntegreerd in de HMI van een machine of systeem. In het systeem- en IO-Link Master-overzicht visualiseert FieldEcho alle geconfigureerde IO-Link Masters en de IO-Link-sensoren en actuatoren die op de respectievelijke poorten zijn aangesloten en automatisch worden herkend. De status van alle IO-Link-apparaten wordt overzichtelijk gepresenteerd.


Verder is het mogelijk om in de software een apparaatpagina te openen. Daarmee kan de gebruiker inzoomen op de gegevens van het apparaat. Zichtbaar zijn onder meer het serienummer of de softwareversie en de naam en afbeelding van het apparaat. Inkomende en uitgaande procesgegevens zijn in één oogopslag zichtbaar. Bovendien biedt de grafische gebruikersinterface de mogelijkheid om alle IO-Link-apparaten volledig te parametreren. FieldEcho zorgt zo voor een onbeperkte transparantie: het hele IO-Link-systeem ontvouwt op het beeldscherm. De tool bespaart machinebouwers en systeemintegrators niet alleen tijd, maar ontlast ook de PLC. Zo wordt er niet getornd aan de normale machine- of systeemprestaties.


Het FieldEcho-dashboard: autonoom, dynamisch en communicatief
FieldEcho maakt via de REST API een integratie van IO-Link-gegevens mogelijk in ERP- en MES-systemen, evenals in eigen applicaties of cloudgebaseerde services. Het FieldEcho-dashboard biedt, met gebruik van deze REST API, een compleet statusoverzicht van alle IO-Link-apparaten. Bovendien geeft het dashboard autonoom een waarschuwing af in het geval van abnormale waarden. Het maakt automatisch verbinding met FieldEcho, haalt via de REST API automatisch informatie over het hele IO-Link-systeem op en bouwt de interface dynamisch op aan de hand van de ontvangen gegevens. Daar komt dus geen enkele configuratie-inspanning aan te pas.
Om veel informatie van een groot aantal IO-Link-apparaten te beheren, beschikt het dashboard over een geïntegreerde database. Deze kan door alle applicaties worden benaderd – als alternatief voor query’s via REST API – en kan zo de communicatiebelasting op de veldbus en via IO-Link verlagen. Het dashboard maakt het mogelijk om op cloudniveau afzonderlijke procesgegevens en apparaatparameters voor bewaking te selecteren en om grenswaarden en alarmen in te stellen. Zonder FieldEcho en dashboard zou dit allemaal moeten worden geprogrammeerd in de PLC.
Een voorbeeld van wat met deze functionaliteit mogelijk is, is de Quality-of-Run-diagnose van een optische sensor omdat die de detectiebetrouwbaarheid bepaalt wanneer vervuiling begint te ontstaan. Meestal wordt hiervoor in het apparaat een schakeldrempel gedefinieerd, waarbij de sensor automatisch een signaal genereert. In het dashboard is het nu mogelijk om onafhankelijk van deze drempelwaarde in de sensor eigen vervuilingsgrenswaarden te definiëren en te bewaken, en om ze in een applicatie voor voorspellend onderhoud te gebruiken. Waarschuwingen en alarmen worden gevisualiseerd – en toegelicht met duidelijke berichten. Bovendien kan het dashboard e-mails versturen, bijvoorbeeld naar de systeemverantwoordelijke of het servicepersoneel van de machine.


Kortom: IO-Link-integratie is eenvoudiger dan ooit tevoren
Als producentonafhankelijke integratietool maakt FieldEcho IO-Link-gegevens toegankelijk en transparant. De tool biedt een systeemonafhankelijke toegang, voor parametrering en bewaking van alle IO-Link-apparaten in een systeem gedurende de gehele levenscyclus. De automatische herkenning van aangesloten IO-Link-apparaten en het automatisch ophalen van hun IODD’s minimaliseert de tijdsduur en de bronnen van fouten bij installatie en inbedrijfname.
De gegevensuitwisseling tussen FieldEcho en het automatiseringssysteem verloopt via OPC UA of, alternatief, via TPC/IP. De REST API vormt het communicatiekanaal met MES-, ERP- of cloudapplicaties. FieldEcho overbrugt de bestaande hiaten in IO-Link-integratie en geeft een verdere impuls aan de verspreiding van IO-Link-technologie in alle takken van de automatiseringstechniek.

Voor meer informatie:
SICK B.V.
Leijenseweg 111, 3721 BC Bilthoven
Postbus 186, 3720 AD Bilthoven
Tel: 030-2044000 / Fax: 030-2293994
E-mail: info@sick.nl / Internet: www.sick.nl