IO-Link ist die Zukunft der Sensordatenübertragung. In Druck, Temperatur, Füllstandssensoren und Co. ist die Technologie bereits Standard. In der Bildverarbeitung sieht es bisher anders aus: Viele Anwender haben Vorbehalte, dass IO-Link aufgrund der großen Datenmengen bei gleichzeitig geringen Datenraten an seine Grenzen kommt. Dass IO-Link in der Bildverarbeitung eine Zukunft hat, zeigt der Multicode-Reader O2I von ifm.

Das Kommunikationssystem IO-Link hat nicht ohne Grund einen Siegeszug in der Industrie angetreten. Die Technologie verbindet Einfachheit mit Zuverlässigkeit. Auch der Aufbau ist vergleichsweise einfach erklärt. In der Anlage befinden sich verschiedene Sensoren und Aktoren, die als sogenannte IO-Link-Devices über die Technologie an einen Master angeschlossen sind, der wiederum die Schnittstelle zur übergeordneten Steuerung darstellt. Dadurch ist es steuerungs- und feldbusunabhängig. Durch den standardisierten IO-Link werden sowohl die Installation als auch die Instandsetzung erleichtert. Fällt etwa ein Temperatursensor in der Lebensmittelindustrie aus, kann er schnell ersetzt und die Parametrierung auf den neuen Sensor übertragen werden; Plug&Play ist damit keine Zukunftsvision mehr. IO-Link liefert die exakten Messwerte störsicher bei der Steuerung ab und erlaubt den transparenten Fernzugriff auf die Sensorparameter. Außerdem kann neben dem Prozesswert auch sekundäre Information aus dem Sensor abgerufen und verarbeitet werden. Es entsteht ein Y-Weg, der einerseits den Prozesswert zur Steuerung überträgt, parallel aber auch sensorspezifische Diagnosedaten und Speicherwerte an einen IoT-Controller über den Master sendet. Auch Condition Monitoring und Predictive Maintenance werden über das Kommunikationssystem erleichtert. Dennoch hat IO-Link bisher ein Problem, das den Einsatz in einigen Anwendungsfeldern erschwert. Das Protokoll bietet drei verschiedene Geschwindigkeiten: 4,8, 38,4 und 230,4kBaud. Das ist für die Übertragung herkömmlicher Sensordaten völlig ausreichend, allerdings nicht für die Übertragung von Prozessdaten, die durch Bildverarbeitung entstehen können. Dennoch macht der Trend zu IO-Link auch vor Vision-Systemen nicht Halt. So zeigt ifm mit dem Multicode-Reader O2I, wie IO-Link bereits in der Bildverarbeitung eingesetzt werden kann.

Multicode-Reader für Code & Text
Der Multicode-Reader ermöglicht die Auswertung von verschiedenen 1D/2D-Codes und Texten in einem einzigen Bild. Das ist in unterschiedlichen Phasen des Produktionsprozesses relevant, insbesondere die Logistik profitiert von der Technologie. Der O2I überprüft Codes und Textinformationen auf ihre Qualität oder stellt die Produktverfolgung entlang des gesamten Produktionsprozesses sicher. Auch für den Einsatz in den oft dunklen oder verschatteten Produktionsumgebungen ist der Reader gerüstet. Die integrierte RGBW-Beleuchtung ist anpassbar, sodass der Reader selbst schwierige Farbkombinationen zwischen Code, Text und Hintergrund zuverlässig erkennt.

Der O21 profitiert gleich in mehreren Aspekten von IO-Link. Er nutzt zur Datenübertragung den COM3-Standard mit einer Geschwindigkeit von 230,4kBaud. Zur besseren Übertragbarkeit werden Daten mit einer Größe von mehr als 32Bytes automatisch in mehrere Blöcke aufgeteilt und damit schnell an die Steuerung übertragen. Die Trennung der Datenblöcke erfolgt automatisch, die Haltezeit ist individuell einstellbar. Somit ergibt sich der Vorteil, dass in der Steuerung keine speziellen Funktionsbausteine erforderlich sind. Neben der Übertragung macht IO-Link aber auch die Handhabung des Multicode-Reader leichter. Anwender können den Sensor direkt in die bestehende Anlageninfrastruktur einbauen. Der Reader wird über eine Teach-Taste eingestellt und ist innerhalb von wenigen Sekunden betriebsbereit. Dazu wird er auf den Code ausgerichtet und nimmt dann automatisch die Fokussierung, Code-Typ-Erkennung und Belichtungseinstellung vor. Wer dennoch auf die Bearbeitung komplexerer Aufgaben angewiesen ist, kann jederzeit auch die Ethernet-Schnittstelle verwenden. Die grundlegende Konfiguration ist per spezieller Smartphone-App möglich, über die auch Trigger oder die IP-Adresse festgelegt werden können. Das Smartphone generiert dann einen Datamatrix-Code, der in das Sichtfeld des O2I gehalten wird. Der Sensor übernimmt die im Code gespeicherte Konfiguration automatisch.

Konfiguration über Assistenten
Die Konfiguration über die Smartphone-App ist nicht die einzige Möglichkeit, um den Multicode-Reader einzurichten. Das Unternehmen bietet mit der Software ifm Vision Assistant ein Tool für professionelle Anwender in der Industrie, mit der der Sensor noch weitreichender konfiguriert werden kann. Über unterschiedliche Logik-Funktionen programmieren sie die Ablaufsteuerung innerhalb des Sensors, sodass die Notwendigkeit einer externen Auswerteeinheit entfällt. Der O2I erkennt zudem selbstständig mehrere unterschiedliche Codes in einem Bild. Über den Vision Assistant können die Codes einfach zugeordnet werden. Durch ein Livebild und die Visualisierung der Einstellungen behalten Nutzer jederzeit den Überblick.

Fazit
Der Multicode-Reader O2I von ifm ist der Beweis dafür, dass sich Bildverarbeitung und die Vorteile von IO-Link bei der Kommissionierung und Ergebnisübertragung keinesfalls ausschließen. Bei ifm ist man überzeugt: Selbst mit der im Vergleich zu Ethernet und Feldbus limitierten Datenrate können Applikationen einfach, schnell und übertragungssicher realisiert werden – auch bei Anwendungen mit Vision Sensoren.