Anvendelsesområder

Anvendelsesområder

Her er trådløse stråler alle vegne

Mange forskelligartede krav: Dynamiske anvendelser, store afstande og ekstreme omgivelser.

Fabriksautomatisering med Industrial Wireless

Med baggrund i tiltagende procesoptimering, fleksibilitet og effektivisering af maskiner og anlæg stiger også automatiseringsgraden af roterende eller mobile maskinsystemer.

Samtidig bliver maskiner og anlæg mere kompakte og komplekse i deres mekanik, og behovet for kommunikation stiger. Udfordringerne kan ofte ikke længere løses i praksis eller økonomisk uden anvendelse af en trådløs kommunikationsløsning.

I det følgende præsenteres der nogle eksempler fra området produktionsautomatisering.

Fabriksautomatisering med Industrial Wireless

På roterende eller mobile maskinsystemer bliver der i stigende grad anvendt decentrale styringssystemer, intelligent drivenhedsregulering eller sensorsystemer, som skal kunne fjernbetjenes. En forudsætning for dette er en effektiv og især gennemsigtig Ethernet-kommunikation.

En Ethernet-kommunikation kan ikke i praksis udføres med de normalt anvendte slæberinge. Derfor anvendes der i stigende grad en Ethernet-kommunikation over Wireless LAN eller Bluetooth til disse anvendelsesområder.

Uanset om det er i bilproduktion, automatisering af materiale-flow eller lagerlogistik: Ofte transporterer skinnekøretøjer de ønskede dele mellem de enkelte arbejdsstationer eller lagerområder. Den velkendte serielle dataoverførsel via slæbering mellem den centrale kontroller og køretøjerne møder efterhånden deres begrænsning pga. en for lav overførselshastighed på få kilobit pr. sekund.

Derfor sker kommunikationen i mange af disse anvendelser allerede via en slidfri, hurtig Wireless LAN-forbindelse. Langs med den samlede kørestrækning lægges der en speciel lækbølgeleder-antenne ud, som sørger for stabil og pålidelig kommunikation.

Selvstændige transportsystemer, lager-shuttles eller carrys, som bevæger sig selvstændigt i anlægget, øger fleksibiliteten og effektiviteten for materialetransporten. Deres største fordel består i, at de nemt kan tilpasses til de konstant ændrede krav og omstændigheder i en moderne produktion. Kommunikation med disse autonome systemer kan kun gennemføres med trådløse systemer.

Alt efter anvendelsen skal der integreres over 100 mobile transportsystemer i netværket, som mest bevæger sig på et stort areal. Sådanne anvendelser kan kun realiseres med et effektivt WLAN-netværk. For at få en fejlfri drift er det en forudsætning, at der sker en hurtig og pålidelig udveksling (roaming) for WLAN-klienterne mellem de forskellige WLAN Access Points i netværket. Wireless LAN-moduler fra Phoenix Contact er derfor blevet udviklet specielt til hurtig roaming.

På mange lagre med høje reoler anvendes trådløs kommunikation allerede i dag som teknisk eller økonomisk alternativ til optiske overførselssystemer. I mere komplekse anvendelser, hvor der f.eks. er flere reolbetjeningsapparater på en skinne, er trådløs kommunikation ofte den eneste praktisk mulige løsning.

Derudover installeres der stadig hyppigere videokameraer på reolbetjeningsapparaterne for at gøre det muligt hurtigt at foretage en hurtig videoanalyse af årsagen til et evt. problem. Til denne applikation er det nødvendigt med høje datahastigheder. Mens det for en ren styringskommunikation er nok med en Bluetooth-løsning, skal datahastighedsintensive anvendelser udføres med Wireless LAN.

I dag integreres kransystemer i produktions- eller lagerforvaltningssystemet og styres fuldautomatiseret. En funktionelt sikker overførsel af signaler er her som regel en grundlæggende forudsætning.

Funktionelt sikre krananvendelser (traverskraner, antikollisionsanvendelser osv.) kan som et led i en PROFIsafe- eller SafetyBridge-løsning enkelt og pålideligt udføres via Bluetooth. WLAN-systemer anvendes frem for alt i de mere komplekse anvendelser som f.eks. kranforbindelser.

Den pålidelige integration af automatiseringskomponenter på hurtigt roterende maskindele er en udfordring, særligt i forbindelse med PROFINET- eller EtherNet/IP-kommunikation. Emballeringsringen på en palleviklemaskine drejer sig med op til 60 omdrejninger pr. minut rundt om pallen og vikler den ind i folie.

For kabelviklemaskiner kan rotationshastigheden endda komme op på over 200 U/min. De hurtige bevægelser har imidlertid ingen indflydelse på den trådløse overførsels pålidelighed, uanset hvilken trådløse teknologi der anvendes. Den slidfri trådløse kommunikation mellem kontrolleren i det centrale styreskab og drevene og I/O-stationerne ved den roterende ring muliggør en varigt pålidelig drift.

Smart Devices som tablets og smartphones til privatpersoner er fuldt ud slået an. De præger i stigende grad også forventningerne fra den industrielle bruger mht. betjening og grafisk design. Deraf kommer der en stærk tendens til at anvende smartphones eller tablets også til kommunikation med maskiner og anlæg: Til driftsdataregistrering, diagnose, vedligeholdelse, idriftsættelse eller endda til programmering og betjening.

I den sammenhæng spiller også sikkerhed en stor rolle. Det trådløse system til industrien skal derfor opfylde specielle sikkerhedskrav. Det industrielle Wireless LAN Access Point WLAN 5100 fra Phoenix Contact råder over sådanne funktioner til sikring af maskine og netværk.

Infrastruktur

Infrastrukturanlæg har ofte en anlægsstruktur, der er vokset til et vidt forgrenet system over årtier, med mange decentrale, fjerntliggende anlægsdele. Kommunikationsstruktur er derfor som regel meget uhomogen og svarer i mange tilfælde ikke længere til de aktuelle krav.

Alligevel skal stadig flere måleværdier og driftsmeldinger, f.eks. påfyldningsniveau, pumpeeffekt eller gennemstrømningsmængde protokolleres i fjerntliggende anlægsdele og overføres pålideligt til kontrolrummet. Gennem anvendelse af industrielle trådløse systemer kan mange af disse udfordringer løses enkelt og effektivt.

Infrastruktur

Anlæg i vand- og spildevandssektoren råder ofte over mange stationer som pumpe- og trykforøgeranlæg eller høje beholdere, som ligger flere km væk fra det centrale anlæg. På stedet skal hhv. sensordata som temperaturer eller påfyldningsniveau registreres og overføres til et centralt registreringssted eller kontrolrum. De lokalt registrerede data kan ofte kun rent praktisk eller økonomisk overføres til centralen vha. en trådløs løsning, når en lang strækning eller et ufremkommeligt område skal passeres.

Standardmæssige trådløse teknologier som Wireless LAN eller Bluetooth kan dog række hele vejen over store afstande. Til sådanne applikationer er den trådløse teknologi Trusted Wireless 2.0 blevet specielt udviklet. Den muliggør overførsel af data og måleværdier over flere km og kan takket være justerbar datahastighed tilpasses fleksibelt til den konkrete applikation. Gennem anvendelse af det trådløse system som repeater-station kan rækkevidden øges yderligere.

For at drive fjerne ledningsnet så slidfrit som muligt skal gennemstrømningsmængde og trykdifference være optimalt indstillet. Til dette opsamles der procesdata langs med rørledninger med regelmæssige afstande, som efterfølgende overføres til det fjerne kontrolsystem.

Det er nødvendigt med en trådløs løsning til overførsel af måleværdierne til kontrolrummet. Overvågningen af lange rørlednnger kan nemt og økonomisk udføres med Trusted Wireless 2.0, idet der opstilles repeater-stationer i en linjestruktur.

I rensningsanlæg skal der registreres og overvåges stadig flere måledata. Som eksempel kan her nævnes slamniveaumålere i rensningsanlæg. Når slamniveauet skal måles, anbringes der en processonde direkte på den roterende skraberbro. Da overførsel af måleværdier vha. strømskinnekontakter er meget vedligeholdelseskrævende og har tendens til fejl, foregår overførslen i mange rensningsanlæg allerede nu med trådløs kommunikation. Alt efter krav og distance kan der anvendes en trådløs løsning på grundlag af Bluetooth eller Trusted Wireless 2.0.

Der er dokumentationspligt for driftslederne på kraftværket, idet de skal indberette niveau- og temperaturværdier i kølevandstilførsel og -udløb. Derfor indrettes der spredte målesteder i området. Måleværdierne skal overføres til et central styresystem til bearbejdning og arkivering.

Ofte sendes dataene først til samlestationer i decentrale bygninger, før de ledes videre derfra til kontrolcentralen. Forudsætningen for valg af trådløs overførsel er en rækkevidde på flere km, mulighed for nemt at udvide og fejlsikrede Mesh-netværk. Med Trusted Wireless 2.0 kan sådanne anvendelser nemt realiseres.

Energistyring får større og større betydning i dag og er især en vigtig omkostningsfaktor i energiintensive virksomheder i stålindustrien eller i den kemiske industri. Med et energistyringssystem kan energiomkostningerne sænkes betydeligt. For at kunne regulere energiforbruget målrettet, skal der registreres mange parametre på maskiner og anlæg både centralt og lokalt og vha. netværksegnede energimåleapparater.

Eksisterende anlæg råder ofter ikke over en infrastruktur, der passer til dette, og den må så eftermonteres. Hvis registreringssteder ligger på afsondrede eller svært tilgængelige steder, er det nødvendigt med et trådløst netværk. Alt efter kravet til kommunikationen fås der til dette Wireless LAN eller, f.eks. ved spredte anlæg med RS485-kommunikation, Trusted Wireless 2.0.

Et effektivt Ethernet-netværk er den kommunikative rygrad i et industrielt anlæg. Ofte er det dog således, at ikke alle decentrale anlægsdele kan integreres i netværket via en kabelforbindelse. I mange tilfælde er udlægning af de nødvendige kabler enten for dyr eller slet ikke mulig, fordi der ligger et utilgængeligt område mellem de enkelte værker.

Så kan der foretages en tilslutning via effektive WLAN-radioforbindelser, over hvilken en dataoverførsel med op til 300 Mbit/s er mulig. Ved synlig forbindelse og passende højde er endda hurtige forbindelser mulige over en afstand på op til 1000 m med relativt lidt arbejde. Statussignaler eller serielle data kan endda overføres over flere km via en radioforbindelse med Trusted Wireless 2.0.

Ved oliefelter drejer det sig om anlæg, som består af spredte og uafhængigt arbejdende pumper. Pumpestationerne er ofte flere km fra hinanden. Der er ingen netværkskabling og som regel heller ingen GSM-net. Tidligere skulle medarbejderen køre fra pumpe til pumpe for at aflæse data på stedet.

Derfor opstod den aktuelle tendens til at digitalisere oliefelter (Digital Oilfield), således at der nu kan stilles hurtigere og billigere diagnoser samt udføres en mere effektiv overvågning. Alle måleværdier og signaler, der er overført fra stationerne, skal opsamles cyklisk i et fjernt liggende kontrolrum og kunne vises. Her har pålidelig signaloverførsel høj prioritet. Da det ikke drejer sig om højdynamiske processer i pumpestationerne, spiller hastighed en underordnet rolle her.

Teknologien Trusted Wireless 2.0 blev specielt udviklet til disse udfordringer på det industrielle område og egner sig takket være repeater-funktionen og de selvhelende Mesh-strukturer optimalt til dataoverførsel mellem de forskellige stationer og kontrolrummet.

Intensiteten af belysningen fra farelys på vindenergianlæg kan driftsledere i nogle lande regulere, afhængig af sigtbarheden i området. Også kommunikationen mellem meldeanlæg til brandbeskyttelse i en vindpark kan etableres via trådløse forbindelser. Den trådløse teknologi Trusted Wireless 2.0 sørger for effektiv og pålidelig signaloverførsel mellem flere vindenergianlæg.

PHOENIX CONTACT A/S

Hammerholmen 48
Postboks 1181
2650 Hvidovre
36 77 44 11

Denne hjemmeside anvender cookies. Ved at fortsætte accepterer du vores cookie regler. Læs vores erklæring om beskyttelse af persondata.

Luk