imported>LucaTec: Hinzufügen von Information zu Konformitätstests (Protokolltest, Physical Layer Test & EMV-Tests. Erweiterung Beschreibungsblock IO-Link um Klarstellung der Punkt zu Punkt-Verbindung sowie Einfügen eines Absatzes zum Thema Profile.

2026-03-18T16:54:58Z

Hinzufügen von Information zu Konformitätstests (Protokolltest, Physical Layer Test & EMV-Tests. Erweiterung Beschreibungsblock IO-Link um Klarstellung der Punkt zu Punkt-Verbindung sowie Einfügen eines Absatzes zum Thema Profile.

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Mit dem Markennamen '''IO-Link''' ist ein [[Kommunikationssystem]] zur Anbindung [[Smart-Sensor|intelligenter Sensoren]] und [[Aktor]]en an ein Automatisierungssystem in der Norm [[IEC 61131|IEC 61131-9]] unter der Bezeichnung '''''S'''ingle-drop '''d'''igital '''c'''ommunication '''i'''nterface for small sensors and actuators'' (SDCI) normiert. Die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation basiert auf einer 3-adrigen Sensor- und Aktorverbindung und stellt keine speziellen Anforderungen an das Leitungsmaterial. IO-Link ist kein Feldbus, sondern eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Anschlusstechnik für Sensoren und Aktoren.<ref>{{Internetquelle |url=https://io-link.com/technology |titel=IO-Link Technology - Everything You Need To Know |abruf=2026-03-18}}</ref> Die Standardisierung umfasst dabei sowohl die elektrischen Anschlussdaten als auch ein digitales Kommunikationsprotokoll, über das die Sensoren und Aktoren mit dem Automatisierungssystem in Datenaustausch treten.

== Systemaufbau ==
Ein IO-Link-System besteht aus einem IO-Link-Master und einem oder mehreren IO-Link-Geräten, also [[Sensor]]en oder [[Aktor]]en. Der IO-Link-Master stellt die Schnittstelle zur übergeordneten Steuerung ([[Speicherprogrammierbare Steuerung|SPS]]) zur Verfügung und steuert die Kommunikation mit den angeschlossenen IO-Link-Geräten.

Ein IO-Link-Master kann einen oder mehrere IO-Link-Ports haben, an dem jeweils nur ein Device angeschlossen werden kann. Dies kann auch ein „Hub“ sein, der als Konzentrator den Anschluss von klassisch schaltenden Sensoren und Aktoren ermöglicht.

Ein IO-Link-Gerät kann ein intelligenter Sensor, Aktor, Hub, oder aber bedingt durch die bidirektionale Kommunikation auch eine Mechatronik-Komponente z. B. ein Greifer oder ein Netzteil mit IO-Link-Anbindung sein. Intelligent heißt im Hinblick auf IO-Link, dass ein Gerät Identifikationsdaten z. B. eine Typbezeichnung und eine Seriennummer oder Parameterdaten (z. B. Empfindlichkeiten, Schaltverzögerungen oder Kennlinien) besitzt, die über das IO-Link-Protokoll lesbar bzw. schreibbar sind. Das Ändern von Parametern kann damit z. T. im laufenden Betrieb durch die SPS erfolgen. Intelligent heißt aber auch, dass es detaillierte Diagnoseinformationen liefern kann.

Die Parameter der Sensoren und Aktoren sind geräte- und technologiespezifisch, daher gibt es für jedes Gerät Parameterinformationen in Form einer [[IODD]] (IO Device Description) mit der Beschreibungssprache [[XML]]. Die IO-Link Community stellt Schnittstellen zu einem „IODD Finder“<ref>[https://io-link.com/de/IODDfinder/IODDfinder.php IODD finder] Webseite der IODD Datenbank</ref> zur Verfügung, der von Engineering- oder Master-Tools genutzt werden kann, um zu einem Device die passende IODD zu präsentieren.

== Übertragungsverfahren ==
IO-Link<ref>[https://io-link.com/de/Technologie/IO-Link_im_Durchblick.php Beschreibung von IO-Link] auf der Webseite der IO-Link Organisation</ref> setzt auf die klassischen 24 V Signale der [[EN 61131|IEC 61131-2]]. Die Signalpegel „0“ (0 V) bzw. „1“ (24 V) zeigten traditionell das Über- oder Unterschreiten eines Schwellenwertes an. Dieser Betrieb wird als „Schalt-Modus“ oder SIO bezeichnet. Bei IO-Link kann dieses Schalten (0/1) rasch hintereinander und codiert durchgeführt werden. Die Codierung und die daraus folgenden [[Rahmen (Nachrichtentechnik)|Rahmen]] und [[Datenpaket]]e sind im IO-Link-Protokoll festgelegt. Das Umschalten vom „Schalt-Modus“ (IO-Link SIO) in den „Datenpaket-Modus“ geschieht durch einen vom Master ausgelösten „Wake-up“-Vorgang.

Wenn Übertragungen fehlschlagen wird das Datenpaket noch 2-mal wiederholt. Erst nach dem Fehlschlagen des zweiten Wiederholversuchs erkennt der IO-Link Master einen Kommunikationsabbruch und meldet diesen an die übergeordnete Steuerung.

== IO-Link Safety ==
IO-Link Safety<ref>[https://io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Safety_Systembeschreibung_dt_2018.pdf IO-Link Safety Systembeschreibung] Technologie und Anwendung</ref> ist eine Erweiterung von IO-Link, indem es eine zusätzliche Sicherheitskommunikationsschicht auf den vorhandenen Master- und Device-Schichten vorsieht, die dadurch zum „FS-Master“ und „FS-Device“ werden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.profibus.de/io-link-safety |titel=IO-Link Safety |sprache=de-DE |abruf=2025-07-30}}</ref> Man spricht auch von [[Black Channel]] - Prinzip. Das Konzept wurde durch [[Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung|IFA]] und [[TÜV Süd|TÜV SÜD]] geprüft.

IO-Link Safety hat zudem die bei [[Funktionale Sicherheit|funktionaler Sicherheit]] bei einer [[berührungslos wirkende Schutzeinrichtung|berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung]] (BWS) üblichen Ausgangsschaltelemente OSSD (Output Switching Signal Device) erweitert zu OSSDe. Wie bei Standard IO-Link kann ein FS-Device sowohl im Schaltbetrieb als OSSDe als auch über funktional sichere IO-Link Kommunikation betrieben werden.

Bei der Implementierung sind die Sicherheitsregeln der [[IEC 61508]] und/oder [[EN ISO 13849]] zu beachten.

== IO-Link Wireless ==
IO-Link Wireless<ref>[https://io-link.com/share/Downloads/At-a-glance/IO-Link_Wireless_Expos%c3%a9_eng_2018.pdf IO-Link Wireless Exposé] PDF in Englisch.</ref> ist eine Erweiterung von IO-Link auf der physikalischen Ebene.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.profibus.de/io-link-wireless |titel=IO-Link wireless |sprache=de-DE |abruf=2025-07-30}}</ref> Zum übergeordneten System verhält sich ein IO-Link Wireless Master („W-Master“) wie ein Master. Es gibt nach „unten“ zu den IO-Link Wireless Devices („W-Devices“) nur noch virtuelle Ports über eine [[Funkstrecke]] auf Basis [[IEEE 802.15.1]].

Ein Übertragungszyklus besteht aus zwei Phasen. Der W-Master sendet zur Übertragung von Ausgangsdaten ein [[Multicast]]-W-Frame ([[Downlink]]) mit Daten für die W-Devices in zugewiesenen [[Zeitschlitz]]en (Slots). Danach geht der W-Master auf Empfang und sammelt im [[Uplink]] Daten von den W-Devices, die nach einem vereinbarten festen Schema nacheinander senden.

Zur Sicherung der Übertragung kommen [[Frequency Hopping]] und Channel-[[Blacklisting]] zum Einsatz.

== Profile ==
Geräteprofile wurden von der IO-Link Community definiert, um die Integration von Geräten verschiedener Hersteller in die übergeordnete Steuerung ([[Speicherprogrammierbare Steuerung|SPS]]) zu vereinfachen. Ein Beispiel hierfür ist das Smart Sensor Profile.

Profile legen Hersteller- und Geräteübergreifend einheitliche Datenstrukturen, Parameter und Verhaltensweisen für bestimmte Sensor- oder Aktorklassen fest (z. B. für messende Sensoren, Bedienelemente oder Signallampen). Dadurch können in der Steuerung herstellerunabhängige Standard-Funktionsbausteine verwendet werden. Durch Profile können der Programmieraufwand bei der Inbetriebnahme reduziert und der Austausch von Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglicht werden, da die grundlegende Datenstruktur identisch bleibt.<ref>{{Internetquelle |url=https://io-link.com/technology/profiles |titel=IO-Link - With Profiles into the Future |abruf=2026-03-18}}</ref>

== Herstellung von Geräten ==
Sämtliche IO-Link Spezifikationen stehen auf der Webseite des IO-Link Community im Download-Bereich kostenlos zur Verfügung<ref>[https://io-link.com/de/Download/Download.php IO-Link Spezifikationen] kostenlos zum Download</ref>. Bei Implementierungen in Geräte ist die Policy der IO-Link Community zu beachten.

Die Konformität der Implementierung eines Masters oder Devices zum IO-Link- bzw. SDCI-Standards erklärt der Hersteller durch eine Unterschrift auf einer Herstellererklärung. Die nötigen Voraussetzungen hierfür hat die IO-Link Community durch eine IO-Link Testspezifikation und durch die Verfügbarkeit von Master- und Device-Testern geschaffen. Die Konformitätsprüfung umfasst dabei Protokoll-, Physical-Layer- und EMV-Tests.<ref>{{Internetquelle |url=https://teconcept.de/faq/ |titel=FAQ |werk=TEConcept |sprache=de-DE |abruf=2026-03-18}}</ref> Sie kann entweder vom Gerätehersteller eigenständig (Eigenzertifizierung) oder durch ein akkreditiertes IO-Link Testzentrum erfolgen.<ref>{{Internetquelle |url=https://io-link.com/community/services/test-center |titel=IO-Link Test Center: Development, Services and Certification |abruf=2026-03-18}}</ref> Es gibt Kompetenzzentren zur Entwicklungsunterstützung<ref>[https://io-link.com/de/WirUeberUns/IOL-CompetenceCenter.php Liste der Competence Center (IOL-CC)]</ref>. Deren Aufgabe ist es, bei der Entwicklung von IO-Link-Geräten beratend, als auch entwickelnd, tätig zu werden. Die Herstellererklärung ist seit dem 1. Juli 2011 für alle Geräte verpflichtend, die ab diesem Zeitpunkt in Umlauf gebracht werden.

== Literatur ==
* Peter Wienzek, Joachim R. Uffelmann: ''IO-Link. Intelligente Geräte brauchen einfache Schnittstellen.'' Oldenbourg Industrieverlag, München 2010, ISBN 978-3-8356-3115-1.
* Joachim R. Uffelmann, Peter Wienzek, Myriam Jahn: ''IO-Link. Brückentechnologie für Industrie 4.0.'' 2. Auflage. Deutscher Industrieverlag, Essen 2018, ISBN 978-3-8356-7377-9.
* Joachim R. Uffelmann, Peter Wienzek, Myriam Jahn: ''IO-Link. Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0.'' Band 1: Anwendungen, 3. Auflage. Vulkan Verlag, Essen 2020, ISBN 978-3-8356-7439-4.
* Joachim R. Uffelmann, Peter Wienzek, Myriam Jahn: ''IO-Link. Basiswissen, Wireless und Safety für das Industrial Internet of Things'', Band 2: Technologie, 3. Auflage. Vulkan Verlag, Essen 2020, ISBN 978-3-8356-7441-7.

== Weblinks ==
* Digitale Sensorausgänge: [https://www.ichaus.de/upload/pdf/EInfo_H3_2011_PNP-NPN-PP_oder_IO-Link_NeuB.pdf PNP/NPN/PP oder IO-Link? ]
* [https://www.profibus.de/io-link IO-Link: Technologiestandard von PROFIBUS & PROFINET International]
* [https://www.profibus.de/io-link-wireless IO-Link Wireless]
* [https://www.profibus.de/io-link-safety IO-Link Safety]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kommunikationstechnik]]
[[Kategorie:Kommunikationsprotokoll]]

IO-Link - Versionsgeschichte

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