IO-Link ist ein standardisiertes, digitales Punkt-zu-Punkt-Kommunikationssystem für die Anbindung von Sensoren und Aktoren an die Automatisierung. Es sitzt unterhalb von PROFINET, PROFIBUS oder Modbus: Der IO-Link-Teil verbindet Feldgeräte mit einem IO-Link Master, der die Daten dann über das übergeordnete Feldbus- oder Industrial-Ethernet-Netz an die SPS weitergibt.
IO-Link ist kein Feldbus auf Device-Ebene, sondern eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Master-Port und Device – über Standard-Sensorleitungen, meist dreiadrig.
Wie IO-Link aufgebaut ist
Ein IO-Link-System besteht aus drei Elementen. Das IO-Link Device ist der Sensor oder Aktor – etwa Näherungsschalter, Drucksensor, Ventilinsel, RFID-Reader oder Lichtschranke. Der IO-Link Master ist der Sammelpunkt mit mehreren Ports, jeder Port eine eigene Verbindung zu einem Device. Die SPS oder SCADA empfängt die Daten vom Master über PROFINET, EtherNet/IP oder ein anderes übergeordnetes Netzwerk.
Die Gerätebeschreibung kommt über eine IODD-Datei, die Engineering-Tools und Systeme darüber informiert, welche Parameter und Datenpunkte ein Device bietet.
Welche Daten IO-Link liefert
IO-Link geht weit über ein einfaches Schaltsignal hinaus. Zyklisch überträgt es Prozessdaten wie Messwerte, Zustände und Schaltpunkte. Azyklisch überträgt es Parameterdaten wie Grenzwerte, Filter, Geräteeinstellungen und Rezeptparameter. Dazu kommen Diagnose-Events – Verschmutzung, Kurzschluss, Temperaturwarnung, Unterspannung – sowie Geräteidentifikation mit Seriennummern.
Genau diese Kombination aus Prozesswert, Diagnose und Parametrierung ist der eigentliche Vorteil gegenüber klassischer Sensorik.
Warum IO-Link eingesetzt wird
IO-Link macht den Sprung von einfacher binärer Sensorik zu parametrierbarer, diagnosetauglicher Peripherie – ohne komplexe Feldbusinfrastruktur direkt am Gerät. Schnellere Inbetriebnahme durch automatische Parametrierung statt manueller Einstellung, weniger ungeplante Stillstände durch frühzeitige Diagnose-Events statt plötzlicher Ausfälle, stressfreier Gerätewechsel weil Parameter vom Master wiederaufgespielt werden können, und mehr Datenbasis für Condition Monitoring und Qualitätssicherung.
Typische Use Cases am Shopfloor
Condition Monitoring ist der häufigste Anwendungsfall: Verschleiß- und Verschmutzungsindikatoren aus Sensoren machen Wartungsmaßnahmen planbar statt reaktiv. Bei schnellen Formatwechseln lassen sich Rezeptparameter automatisch auf Geräte aufspielen statt manuell einzustellen. Für Prozessüberwachung liefern Druck, Temperatur und Durchfluss digital und störungsarmer als Analogwerte. Und RFID-Reader über IO-Link ermöglichen Identifikation und Statuserfassung als Baustein für Traceability-Konzepte.
IO-Link und MES: Der realistische Datenpfad
MES-Systeme sprechen IO-Link fast nie direkt an. Der typische Pfad lautet: IO-Link Device → IO-Link Master → SPS/SCADA/Edge → OT-IT-Schnittstelle → MES oder BI. Der Wert entsteht erst, wenn Diagnose-Events und Gerätezustände im MES modelliert und ausgewertet werden – etwa als Ursachencodes für Stillstände oder als Frühindikatoren für präventive Wartung. Wer IO-Link nur für Prozesswerte nutzt und Diagnosen ignoriert, verschenkt den größten Hebel für OEE-Verbesserung.
Typische Fehler
Nur den Prozesswert nutzen und die Diagnose ignorieren – damit entfällt der Hauptnutzen von IO-Link. Keine Standardisierung von Tags und Einheiten macht spätere Auswertungen aufwendig. Fehlendes Parameter-Management bedeutet, dass Rezeptwechsel und Geräteersatz wieder manuell werden. Und unklare Erwartungen an Update-Raten führen dazu, dass zyklische und azyklische Daten falsch geplant werden.
FAQ
Was ist der Unterschied zwischen IO-Link und PROFINET? PROFINET ist das übergeordnete Industrial-Ethernet-Netzwerk für die Kommunikation zwischen SPS, Drives und Feldgeräten auf Netzwerkebene. IO-Link ist die Punkt-zu-Punkt-Verbindung auf der untersten Ebene – zwischen Master-Port und einzelnem Sensor oder Aktor. Beide ergänzen sich: IO-Link liefert die Gerätedaten, PROFINET transportiert sie weiter.
Ist IO-Link für Brownfield-Anlagen geeignet? Ja. IO-Link nutzt Standard-Sensorleitungen und ist daher auch in bestehenden Anlagen nachrüstbar, ohne komplette Verkabelung zu ersetzen. IO-Link-fähige Geräte sind oft pin-kompatibel zu bestehenden digitalen Sensoren.
Wie werden IO-Link-Diagnosedaten im MES nutzbar gemacht? Die Diagnosedaten laufen über SPS und Edge in die OT/IT-Integrationsschicht. Im MES werden sie als Events modelliert – etwa als Stillstandsursache, Wartungsauslöser oder Qualitätsereignis. Voraussetzung ist, dass die Signalbedeutung (z.B. „Sensor verschmutzt") beim Übergang von OT nach IT nicht verloren geht.
Was ist eine IODD-Datei? IODD steht für IO Device Description. Es ist eine standardisierte XML-Datei, die beschreibt, welche Parameter, Datenpunkte und Diagnoseinformationen ein IO-Link-Gerät bietet. Engineering-Tools und Integrationssoftware lesen die IODD, um Devices automatisch zu konfigurieren und auszuwerten.
