DE202014105928U1 - IO-Link adapter - Google Patents

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Abstract

IO-Link-Adapter (200) zur Anbindung eines Feldgerätes an eine Masterbaugruppe mit einer IO-Link-Schnittstelle (210), einer Feldgeräte-Schnittstelle (220) und einer Schaltungsanordnung (230) zur Konvertierung der Feldgeräte-Schnittstelle-Daten in IO-Link-Schnittstelle-Daten, dadurch gekennzeichnet, dass der IO-Link-Adapter (200) Befestigungselemente (240) zur lösbaren Befestigung an dem Feldgerät aufweist, wobei durch die Befestigung des IO-Link-Adapters (200) an dem Feldgerät gleichzeitig eine Ankopplung der Feldgeräte-Schnittstelle (220) des IO-Link-Adapters (200) an eine Schnittstelle des Feldgeräts (120) erfolgt.IO-Link adapter (200) for connecting a field device to a master module with an IO-Link interface (210), a field device interface (220) and a circuit arrangement (230) for converting the field device interface data into IO Link interface data, characterized in that the IO-Link adapter (200) fastening elements (240) for releasable attachment to the field device, wherein by attaching the IO-Link adapter (200) to the field device at the same time a coupling the field device interface (220) of the IO-Link adapter (200) to an interface of the field device (120) takes place.

Description

Die Erfindung betrifft einen IO-Link-Adapter zur Anbindung eines Feldgerätes an eine Masterbaugruppe mit einer IO-Link-Schnittstelle, einer Feldgeräte-Schnittstelle und einer Schaltungsanordnung zur Konvertierung der Feldgeräte-Schnittstelle-Daten in IO-Link-Schnittstelle-Daten. The invention relates to an IO-Link adapter for connecting a field device to a master module with an IO-Link interface, a field device interface and a circuit arrangement for converting the field device interface data into IO-Link interface data.

Unter Feldgeräte-Schnittstelle versteht die vorliegende Erfindung eine in dem IO-Link-Adapter vorgesehene Schnittstelle, die an eine in dem Feldgerät vorgesehene Schnittstelle angepasst ist. Unter IO-Link-Schnittstelle versteht die vorliegende Erfindung eine in dem IO-Link-Adapter vorgesehene Schnittstelle, die an eine IO-Link-Verbindung angepasst ist. Unter Feldgeräte-Schnittstelle-Daten versteht die vorliegende Erfindung Daten, die von der in dem Feldgerät vorgesehenen Schnittstelle an die Feldgeräte-Schnittstelle des IO-Link-Adapters übermittelt werden. Unter IO-Link-Schnittstelle-Daten versteht die vorliegende Erfindung Daten, die über die IO-Link-Schnittstelle als IO-Link-Daten übermittelt werden. Under field device interface, the present invention understands an interface provided in the IO-Link adapter which is adapted to an interface provided in the field device. Under IO-Link interface, the present invention understands an interface provided in the IO-Link adapter which is adapted to an IO-Link connection. Under field device interface data, the present invention understands data that is transmitted from the provided in the field device interface to the field device interface of the IO-Link adapter. Under IO-Link interface data, the present invention understands data that is transmitted via the IO-Link interface as IO-Link data.

Stand der Technik State of the art

Aus der DE 10 2012 014 681 A1 geht die Verwendung eines IO-Links zur Anbindung von Feldgeräten hervor. Dabei kann eines oder mehrere der folgenden Feldgeräte an die Masterbaugruppe angebunden werden:

  • – Antriebe und Frequenzumrichter,
  • – Anzeige und Bediengeräte (HMI),
  • – bilderkennende Systeme,
  • – Netzgeräte,
  • – Türsicherheitsschalter,
  • – sicherheitsgerichtete Lichtvorgänge.
From the DE 10 2012 014 681 A1 the use of an IO-Link for the connection of field devices emerges. One or more of the following field devices can be connected to the master module:
  • - Drives and frequency converters,
  • - Display and HMIs,
  • - picture-recognizing systems,
  • - power supplies,
  • - door safety switch,
  • - Safety-related light processes.

Ein IO-Link ist eine intelligente Sensor-/Aktorschnittstelle. IO-Link soll als internationaler offener Standard in der Norm IEC61131-9 genormt werden. Ein IO-Link ist eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung für die Signalübertragung zwischen beispielsweise Sensoren und Aktoren und der IO-Ebene einer Maschine. Grundsätzlich überträgt ein IO-Link Daten zwischen einem IO-Link-Master und einem angeschlossenen IO-Link-Gerät (device) als Slave. Als IO-Link-Master stehen sowohl Feldbusmodule als auch SPS-Schnittstellenbaugruppen zur Verfügung. IO-Link-Verbindungen sind abwärts kompatibel zu binären Standardsensoren und verwenden durchgängig ungeschirmte drei- oder fünfadrige Standardleitungen. An IO-Link is an intelligent sensor / actuator interface. IO-Link is intended as an international open standard in the Standard IEC61131-9 be standardized. An IO-Link is a serial point-to-point connection for the signal transmission between, for example, sensors and actuators and the IO level of a machine. Basically, an IO-Link transfers data between an IO-Link master and a connected IO-Link device as a slave. As IO-Link master, both fieldbus modules and PLC interface modules are available. IO-Link connections are backwards compatible with standard binary sensors and use standard unshielded three- or five-wire lines.

Aus der DE 10 2009 013 303 A1 ist die Verwendung eines IO-Links zur Anbindung von sogenannten IO-Link-Devices bekannt geworden. Diese sind an sich bekannte Sensoren und Aktoren. From the DE 10 2009 013 303 A1 the use of an IO-Link for the connection of so-called IO-Link devices has become known. These are known per se sensors and actuators.

Neben Sensoren und Aktoren werden auch – wie vorstehend bereits erwähnt – beispielsweise Netzgeräte über IO-Link-Verbindungen an eine Masterbaugruppe angekoppelt. In addition to sensors and actuators, as already mentioned above, for example, power supply units are coupled to a master module via IO-Link connections.

Viele üblicherweise verwendete Netzgeräte weisen allerdings keine IO-Link-Schnittstellen auf und werden daher auf an sich bekannte konventionelle Weise angekoppelt. However, many commonly used network devices have no IO-Link interfaces and are therefore coupled in a conventional manner known per se.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Der erfindungsgemäße IO-Link-Adapter ermöglicht es, konventionelle Feldgeräte über IO-Link-Verbindungen an eine Masterbaugruppe anzukoppeln. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der IO-Link-Adapter Befestigungselemente zur lösbaren Befestigung an dem Feldgerät aufweist, wobei durch die Befestigung des IO-Link-Adapters an dem Feldgerät gleichzeitig eine Ankopplung der Feldgeräte-Schnittstelle des IO-Link-Adapters an eine Schnittstelle des Feldgeräts erfolgt. Durch die Befestigung des als zusätzliches Gerät und Bauteil verwendeten IO-Link-Adapters an dem Feldgerät ist es auf diese Weise möglich, die Daten der konventionellen Schnittstelle in die IO-Link-kompatiblen Daten zu konvertieren und über die IO-Link-Schnittstelle auszulesen. The IO-Link adapter according to the invention makes it possible to couple conventional field devices to a master module via IO-Link connections. For this purpose, the invention provides that the IO-Link adapter has fastening elements for releasable attachment to the field device, wherein by attaching the IO-Link adapter to the field device at the same time a coupling of the field device interface of the IO-Link adapter to an interface of the field device. By attaching the IO-Link adapter used as an additional device and component to the field device, it is possible in this way to convert the data from the conventional interface into the IO-Link-compatible data and read it out via the IO-Link interface.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen IO-Link-Adapters möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim specified IO-link adapter are possible.

So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Befestigungselemente Rastelemente sind. Auf diese Weise kann der IO-Link-Adapter sehr schnell lösbar an dem Feldgerät befestigt werden. Durch diese Rastelemente ist auch eine präzise Anordnung des IO-Link-Adapters möglich, sodass eine sichere Kommunikation zwischen den Daten der Schnittstelle des Feldgerätes und der Feldgeräte-Schnittstelle des IO-Link-Adapters gewährleistet ist. Thus, an advantageous embodiment provides that the fastening elements are latching elements. In this way, the IO-Link adapter can be attached to the field device very quickly detachably. These snap-in elements also enable a precise arrangement of the IO-Link adapter so that secure communication between the data of the interface of the field device and the field device interface of the IO-Link adapter is ensured.

Dabei sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass die Feldgeräte-Schnittstelle eine optoelektronische Schnittstelle ist. Diese ermöglicht auf sehr vorteilhafte Weise eine galvanische Entkoppelung der Datenübertragung. Eine Ausgestaltung sieht dabei vor, dass die Datenkommunikation über die optoelektronische Schnittstelle im infraroten Bereich erfolgt. In this case, an advantageous embodiment provides that the field device interface is an optoelectronic interface. This allows in a very advantageous manner a galvanic decoupling of data transmission. One embodiment provides that the data communication takes place via the optoelectronic interface in the infrared range.

Rein prinzipiell können die unterschiedlichsten Feldgeräte angekoppelt werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Feldgerät ein Netzteil ist. Gerade die Ankopplung von Netzteilen an eine Masterbaugruppe weist viele Vorteile auf. In principle, the most varied field devices can be connected. An advantageous embodiment provides that the field device is a power supply. Especially the coupling of power supplies to a master module has many advantages.

So ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass über die IO-Link-Schnittstelle Prozessdaten des Netzteils, insbesondere der Strom und die Spannung übertragen werden. Es können über die IO-Link-Schnittstelle aber auch Diagnosedaten des Netzteils, insbesondere deren Temperatur, die Betriebsstunden, Boost-Counter sowie ganz allgemein den Zustand des Netzteils charakterisierende Daten übertragen werden. Dies ermöglicht die Parametrierung und Überwachung einzelner oder ganzer Anlagenfunktionen. Durch die Übertragung von den Zustand des Netzteiles charakterisierenden Daten, die auch als sogenannte "Heartbeat Parameter" bezeichnet werden, über die IO-Link-Schnittstelle, nachfolgend auch kurz als IO-Link bezeichnet, ist es möglich, den Zustand des Netzteils im eingebautem Zustand über die Steuerung zu überwachen und automatisch Instandhaltungsmaßnahmen zu veranlassen. Thus, it is advantageously provided that process data of the power supply, in particular the current and the voltage are transmitted via the IO-Link interface. However, diagnostics data of the power supply unit, in particular its temperature, the operating hours, boost counters as well as data characterizing the state of the power supply unit in general, can be transmitted via the IO-Link interface. This allows the parameterization and monitoring of individual or entire system functions. By transferring data characterizing the state of the power supply unit, which are also referred to as so-called "heartbeat parameters", via the IO-Link interface, also referred to below as IO-Link for short, it is possible to determine the state of the power supply in the installed state to monitor via the controller and to initiate automatic maintenance measures.

Eine weitere Ausgestaltung sieht darüber hinaus vor, dass über die IO-Link-Schnittstelle Steuerungssignale, insbesondere zur Spannungs-Regelung und Strombegrenzung des Netzteils, übertragbar sind. A further embodiment also provides that control signals, in particular for voltage regulation and current limitation of the power supply, can be transmitted via the IO-Link interface.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

In der Figur sind schematisch ein erfindungsgemäßer IO-Link-Adapter und ein Feldgerät in Form eines Netzteils dargestellt, an dem dieser IO-Link-Adapter einrastbar ist. In the figure, an inventive IO-link adapter and a field device in the form of a power supply are shown schematically, to which this IO-link adapter can be latched.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

Ein als ganzer mit 200 bezeichneter IO-Link-Adapter zur Anbindung an ein Feldgerät, im vorliegenden Falle ein Netzteil 100, weist ein Gehäuse 205 auf, an dessen Stirnseite eine Steckverbindung 210 zur Anbindung eines an sich üblichen Leiters für eine IO-Link-Verbindung vorgesehen ist. Die Steckverbindung 210 dient der Ankopplung einer drei- oder fünfadrigen Standardleitung. Dargestellt in der Figur ist eine Steckverbindung 210 für eine dreiadrige Standardleitung. One as a whole with 200 designated IO-Link adapter for connection to a field device, in this case a power supply 100 , has a housing 205 on, on the front side of a plug connection 210 is intended for connection of a conventional conductor for an IO-Link connection. The plug connection 210 serves the coupling of a three- or five-wire standard line. Shown in the figure is a plug connection 210 for a standard three-wire cable.

Im Gehäuse selbst, welches durchsichtig dargestellt ist, ist eine Schaltungsanordnung 230 vorgesehen, die sowohl mit der Steckverbindung 210 als auch mit einer optoelektronischen, insbesondere Infrarot-Schnittstelle 220 verbunden ist. Die Schaltungsanordnung 230 konvertiert die über die Infrarot-Schnittstelle 220 empfangenen Daten in IO-Link-Daten, die über die Steckverbindung 210 ausgegeben werden. Auf der Rückseite des Gehäuses 205 sind darüber hinaus Rasthaken 240 dargestellt, für die im Gehäuse 100 entsprechende Gegenrastelemente 140 vorgesehen sind. Diese Rasthaken 240 dienen der lösbaren Befestigung des IO-Link-Adapters 200 in einer Frontseite des Gehäuses des Netzteils 100 durch Einrasten. Die Rasthaken 240 sind dabei so angeordnet, dass die optoelektronische Schnittstelle 220 exakt mit einer optoelektronischen Schnittstelle 120 in dem Netzteil 100 zusammenfällt und zwar derart, dass auf optoelektronischem Wege, also im Infrarot-Bereich, Daten bidirektional übertragen werden können. Diese Daten sind beispielsweise Prozessdaten des Netzteils 100, insbesondere der Strom und die Spannung. Sie können darüber hinaus aber auch Diagnosedaten sein, insbesondere die Temperatur, die Betriebsstunden, Boost-Counter, sowie den Zustand des Netzgeräts charakterisierende Daten. Diese den Zustand des Netzgeräts charakterisierenden Daten werden auch als Heartbeat-Parameter bezeichnet und ermöglichen es, den Zustand des Netzteils 100 über eine externe Steuerung zu überwachen und automatisch Instandhaltungsmaßnahmen zu veranlassen. Die über die Infrarot-Schnittstellen 120, 220 und die IO-Link-Steckverbindung übertragenen Diagnosedaten ermöglichen eine ständige Überwachung des Netzteils 100. Auf diese Weise kann eine Parametrierung und Überwachung einzelner oder ganzer Anlagenfunktionen vorgenommen werden. In the housing itself, which is shown transparent, is a circuit arrangement 230 provided with both the connector 210 as well as with an optoelectronic, in particular infrared interface 220 connected is. The circuit arrangement 230 converts over the infrared interface 220 received data in IO-Link data via the connector 210 be issued. On the back of the case 205 are also locking hooks 240 shown, for in the housing 100 corresponding counter-locking elements 140 are provided. These snap hooks 240 are used for releasable attachment of the IO-Link adapter 200 in a front of the case of the power supply 100 by latching. The locking hooks 240 are arranged so that the optoelectronic interface 220 exactly with an optoelectronic interface 120 in the power supply 100 coincides and in such a way that data can be transmitted bidirectionally on the optoelectronic path, ie in the infrared range. This data is, for example, process data of the power supply 100 , especially the current and the voltage. In addition, they can also be diagnostic data, in particular the temperature, the operating hours, boost counters, as well as the state of the power supply characterizing data. These data characterizing the state of the power supply are also referred to as heartbeat parameters and allow the state of the power supply 100 to monitor via an external control and to initiate automatic maintenance measures. The over the infrared interfaces 120 . 220 and diagnostic data transmitted via the IO-Link connector enable constant monitoring of the power supply 100 , In this way, parameterization and monitoring of individual or entire system functions can be carried out.

Darüber hinaus ist es auch möglich, Daten zu übertragen, welche eine Spannungsregelung oder eine Strombegrenzung und einen Remote-Boost des Netzteils ermöglichen. In addition, it is also possible to transmit data that allows voltage regulation or current limiting and remote boost of the power supply.

Der Vorteil des IO-Link-Adapters ist es, dass er gewissermaßen nachrüstbar ist und auch bei an sich bekannten Netzteilen, welche beispielsweise die Infrarot-Schnittstelle 120 bereits aufweisen, eingesetzt werden kann. Es müssen in diesem Falle lediglich Befestigungselemente für den IO-Link-Adapter 200, also beispielsweise die Rastelemente 240, 140, oder auch andere Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, vorgesehen werden. The advantage of the IO-Link adapter is that it can be retrofitted to a certain extent and even with known power supplies, which, for example, the infrared interface 120 already have, can be used. In this case, only fasteners for the IO-Link adapter must be used 200 , So for example, the locking elements 240 . 140 , or other fasteners, such as screws, are provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012014681 A1 [0003] DE 102012014681 A1 [0003]
  • DE 102009013303 A1 [0005] DE 102009013303 A1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm IEC61131-9 [0004] Standard IEC61131-9 [0004]

Claims (9)

IO-Link-Adapter (200) zur Anbindung eines Feldgerätes an eine Masterbaugruppe mit einer IO-Link-Schnittstelle (210), einer Feldgeräte-Schnittstelle (220) und einer Schaltungsanordnung (230) zur Konvertierung der Feldgeräte-Schnittstelle-Daten in IO-Link-Schnittstelle-Daten, dadurch gekennzeichnet, dass der IO-Link-Adapter (200) Befestigungselemente (240) zur lösbaren Befestigung an dem Feldgerät aufweist, wobei durch die Befestigung des IO-Link-Adapters (200) an dem Feldgerät gleichzeitig eine Ankopplung der Feldgeräte-Schnittstelle (220) des IO-Link-Adapters (200) an eine Schnittstelle des Feldgeräts (120) erfolgt. IO-Link adapter ( 200 ) for connecting a field device to a master module with an IO-Link interface ( 210 ), a field device interface ( 220 ) and a circuit arrangement ( 230 ) for converting the field device interface data into IO-Link interface data, characterized in that the IO-Link adapter ( 200 ) Fasteners ( 240 ) for releasably attaching to the field device, wherein the attachment of the IO-Link adapter ( 200 ) at the same time a coupling of the field device interface ( 220 ) of the IO-Link adapter ( 200 ) to an interface of the field device ( 120 ) he follows. IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente Rastelemente (240) sind. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 1, characterized in that the fastening elements latching elements ( 240 ) are. IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeräte-Schnittstelle eine optoelektronische Schnittstelle (220) ist. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the field device interface an opto-electronic interface ( 220 ). IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkommunikation über die optoelektronische Schnittstelle (220) im infraroten Bereich erfolgt. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 3, characterized in that the data communication via the optoelectronic interface ( 220 ) in the infrared region. IO-Link-Adapter (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldgerät ein Netzteil (100) ist. IO-Link adapter ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the field device is a power supply ( 100 ). IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die IO-Link-Schnittstelle (210) Prozessdaten des Netzteils (100), insbesondere der Strom und die Spannung, übertragen werden. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 5, characterized in that via the IO-Link interface ( 210 ) Process data of the power supply ( 100 ), in particular the current and the voltage, are transmitted. IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die IO-Link-Schnittstelle (210) Diagnosedaten, insbesondere die Temperatur, die Betriebsstunden, Boost-Counter, DC-Alarm sowie den Zustand des Netzteils charakterisierende Daten übertragen werden. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 5, characterized in that via the IO-Link interface ( 210 ) Diagnostic data, in particular the temperature, the operating hours, boost counter, DC alarm and the state of the power supply characterizing data are transmitted. IO-Link-Adapter (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die IO-Link-Schnittstelle (210) Schaltsignale zur Abschaltung des Feldgerätes übertragbar sind. IO-Link adapter ( 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that via the IO-Link interface ( 210 ) Switching signals for switching off the field device can be transmitted. IO-Link-Adapter (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die IO-Link-Schnittstelle (210) Steuerungssignale, insbesondere zur Spannungs-Regelung und Strombegrenzung des Netzteils (100) übertragbar sind. IO-Link adapter ( 200 ) according to claim 5, characterized in that via the IO-Link interface ( 210 ) Control signals, in particular for voltage regulation and current limitation of the power supply ( 100 ) are transferable.
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