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Die nahtlose Anbindung von sensorspezifischen Daten an weitere Dienste und Services, etwa für ein Asset Monitoring, ist eine der spannendsten Aufgaben in modernen Anlagen. IO-Link liefert für die schnelle Bereitstellung der Daten für die weitere Verarbeitung alle Voraussetzungen. Basis ist der IO-Link-Master, in den eine REST API-Schnittstelle integriert ist. 

Worum geht’s? Inzwischen laufen vermehrt Dienste außerhalb der Steuerung, z. B. auf einem PC innerhalb eines lokalen Netzwerks einer Anlage oder remote als cloud-basierte Apps. Dazu gehören Monitoring-Tools, die z. B. in einer AWS (Amazon Web Services)-Cloud laufen und Zustände von Sensoren oder Aktoren überwachen und visualisieren oder Daten aus einer Fertigungsanlage zur OEE-Berechnung in ein ERP-System übertragen. Auch wenn es darum geht, neue Methoden mit KI zur Datenanalyse von Prozesszuständen einzubinden, ist es sinnvoll, diese außerhalb des Automatisierungssystems zu verarbeiten.

Viele dieser Anwendungen werden unter dem Dach von IIOT (Industrial Internet of Things) zusammengefasst. Solche Clients fordern Daten aus dem Prozess oder der Fertigung an und leiten sie speziellen weiteren Auswertungen zu. Anwender wollen diese Daten auf einfachstem Weg nutzen, sprich die Daten sollen auf in der IT-Welt anerkannten und implementierten Protokollen schlank und nahtlos übertragen werden. 

Und an dieser Stelle kommt der IO-Link-Master ins Spiel, der mit REST API zu einem sehr schlanken Datenserver wird. Dieser kann aus der IT-Welt von jeglichen Applikationen über seine IP-Adresse direkt angefragt werden. Bei REST API handelt es sich um eine im Internet allgemein genutzte Schnittstelle zur Abfrage von Daten, die auf einfachen HTTP (Hypertext Transfer Protocol)-Anfragen basiert. Solche Anfragen werden von allen Programmiersprachen unterstützt, sind vom Betriebssystem unabhängig und in allen Web Clients wie Browsern implementiert.  

Die über diese HTTP „Requests“ angeforderten Daten werden in der „Response“ als JSON-Objekte übertragen und dargestellt. JSON-Objekte sind sehr leichtgewichtig und können von Maschinen gelesen und interpretiert werden. Mit der Unterstützung durch die IODD (IO Device Description) sind die Daten semantisch beschrieben und damit einfach interpretierbar. Die IODD basiert auf XML und beschreibt alle Parameter, Fehlermeldungen und Diagnosen. 

Die von der IO-Link bereitgestellte Spezifikation umfasst JSON-Objekte zur Konfiguration, Monitoring und Steuerung der IO-Link Master und der angeschlossenen Devices. Mithilfe dieser Daten kann eine einfache Automatisierungsaufgabe direkt aus einer IIOT-Welt realisiert werden. Im Übrigen kann als Übertragungsmechanismus außer der REST API auch MQTT genutzt werden. 

Wie diese Anbindung in der Praxis funktioniert, wird auf dem PI-Gemeinschaftsstand auf der Hannover Messe (Halle 9, D68) gezeigt. Dort realisiert ein Demonstrator mithilfe eines Raspberry-Kleincomputers als Controller eine einfache Füllstands-Steuerungsaufgabe. Dabei kommuniziert der Controller unabhängig von den angeschlossenen IO-Link-Mastern mit den Sensoren auf Basis der JSON-REST API und tauscht Daten aus.