Felhasználási területek

Felhasználási területek

Itt mindenhol rádióznak

Sokféle követelmény: dinamikus alkalmazások, nagy távolságok és szélsőséges környezeti feltételek.

Gyárautomatizálás az Industrial Wireless segítségével

A növekvő folyamatoptimalizálás, a gépek és berendezések rugalmassá tétele és teljesítményük növelése adja a hátteret ahhoz, hogy a forgó vagy mozgó géprendszerek automatizálási foka is növekszik.

Ugyanakkor a gépek és berendezések mechanikája egyre kompaktabb és összetettebb, nőnek a kommunikációs szükségletek. Ezeknek a kihívásoknak rádiós kommunikációs megoldások alkalmazása nélkül ma már nem lehet a gyakorlatban használható módon vagy gazdaságosan megfelelni.

A következőkben bemutatunk néhány példát a gyártásautomatizálás területéről.

Gyárautomatizálás az Industrial Wireless segítségével

A forgó vagy mozgó géprendszereken egyre gyakrabban távolról karbantartható decentralizált vezérlőrendszereket, intelligens hajtásszabályzókat vagy érzékelőrendszereket alkalmaznak. Ennek előfeltétele a nagy teljesítőképességű és mindenekelőtt átlátható Ethernet-kommunikáció.

Az erre a célra alkalmazott szokásos csúszógyűrűs átvezetéseken keresztül az Ethernet-kommunikáció gyakorlatilag megvalósíthatatlan. Ezeknél az alkalmazásoknál egyre gyakrabban használják a Wireless LAN vagy Bluetooth rendszeren keresztüli Ethernet-kommunikációt.

Legyen szó az autógyártásról, az anyagáramlás automatizálásáról vagy a raktárlogisztikáról: gyakran szállítják síneken mozgó vezethető függesztékek a szükséges alkatrészeket az egyes munkaállomások vagy raktári területek között. A korábban jól bevált, csúszógyűrűs átvezetéseken keresztül megvalósított soros adatátvitel a központi vezérlő és a mozgó függesztékek között a mindössze másodpercenkénti néhány kilobites adatátviteli sebesség miatt időközben elérte a maga határait.

Emiatt manapság már számos ilyen alkalmazásban a kommunikáció kopásmentes és gyors vezeték nélküli LAN kapcsolaton keresztül zajlik. A teljes pálya mentén speciális sugárzó hullámvezető antennát szerelnek fel, amely gondoskodik a stabil és megbízható kommunikációról.

Autonóm szállítórendszerek, a létesítményben önállóan oda-vissza mozgó raktári kocsik vagy targoncák növelik meg a rugalmasságot, és fokozzák az anyagszállítás hatékonyságát. Ezek nagy előnye abban áll, hogy egyszerűen hozzá lehet működésüket igazítani a korszerű termelés folyamatosan változó követelményeihez és adottságaihoz. Ezekkel az autonóm rendszerekkel csak rádiós rendszerek segítségével lehet kommunikálni.

Az alkalmazástól függően akár 100-nál is több helyváltoztató szállítórendszert kell a hálózatba integrálni, amelyek általában nagy területen mozognak. Az ilyen alkalmazásokat csak nagy teljesítőképességű WLAN hálózattal lehet megvalósítani. A zavarmentes üzemelésnek előfeltétele a WLAN ügyfelek gyors és megbízható váltása a hálózat különböző WLAN hozzáférési pontjai (Access Point) között (roaming). A Phoenix Contact Wireless LAN moduljait ezért speciálisan a gyors roaming szempontjából optimalizáltuk.

Sok magasraktárban a rádiós kommunikáció ma már műszaki vagy gazdasági szempontok alapján valós alternatívája az optikai adatátviteli rendszereknek. A bonyolultabb alkalmazásoknál, pl. ha több polckiszolgáló berendezést kell egy közös sínen üzemeltetni, a rádiós kommunikáció gyakran az egyetlen gyakorlatban megvalósítható megoldás.

Ezen túlmenően egyre gyakrabban szerelnek videokamerákat a polckiszolgáló berendezésekre annak érdekében, hogy problémás esetekben az okokat gyors videoelemzéssel lehessen felderíteni. Ennél az alkalmazási esetnél nagy adatátviteli sebességekre van szükség. Míg az egyszerű vezérlési kommunikációhoz elegendő a Bluetooth-megoldás, a nagy adatátviteli sebességet igénylő alkalmazásoknál vezeték nélküli LAN megvalósítására van szükség.

A darurendszereket manapság már integrálják a termelés- vagy raktárirányító rendszerbe, és teljesen automatizálva vezérlik. A jelek funkcionálisan biztonságos átvitele ennek általában alapfeltétele.

A funkcionálisan biztonságos darualkalmazásokat (kettős daruk, összeütközés-gátló alkalmazások stb.) egyszerűen és megbízhatóan meg lehet valósítani Bluetoothon keresztül, egy ProfiSAFE vagy SafetyBridge megoldás keretében. A WLAN rendszereket mindenekelőtt bonyolultabb alkalmazásoknál, például darucsoportoknál használják.

Az automatizálási összetevők megbízható integrálása a gyorsan forgó géprészekre komoly kihívás, különösen a PROFINET- vagy EtherNet/IP-kommunikációval kombinálva. A raklaptekercselő gép tekercselőgyűrűje percenként max. 60 fordulatot megtéve forog a raklap körül, és betekercseli fóliával.

A kábeltekercselő gépeknél a fordulatszám meghaladhatja a 200 U/min értéket. Ezek a gyors mozgások ugyanakkor nincsenek semmilyen befolyással a rádiós átvitel megbízhatóágára, az alkalmazott rádiós technológiától függetlenül. A központi kapcsolószekrényben elhelyezett vezérlő és a forgó gyűrű hajtásai és I/O állomásai közötti kopásmentes rádiós kommunikáció tartósan megbízható üzemeltetést tesz lehetővé.

Az okos készülékek, például a táblagépek vagy az okostelefonok már teljesen meghódították mindannyiunk magánéletét. Ezek egyre inkább meghatározzák az ipari felhasználók kezelésre és grafikai kialakításra vonatkozó elvárásait is. Ennek eredménye az új, erőteljes trend: érdemes a táblagépeket vagy az okostelefonokat a gépekkel és berendezésekkel lefolytatott kommunikációra is használni. Ez kiterjedhet többek között a következőkre: üzemi adatgyűjtés, diagnosztika, karbantartás, üzembe helyezés, sőt programozás és kezelés.

Ebben az összefüggésben a biztonság témája is nagy szerepet játszik. Az ipari rádiós rendszernek ki kell elégítenie a speciális biztonsági követelményeket. A Phoenix Contact WLAN 5100 típusú ipari Wireless LAN Access Point készüléke tartalmazza a gép és a hálózat biztosításához szükséges megfelelő funkciókat.

Infrastruktúra

Az infrastrukturális létesítményeket gyakran évtizedek alatt kialakult, szerteágazó létesítménystruktúra jellemzi, amely sok decentralizált, távol fekvő létesítményrészt tartalmaz. A kommunikációs struktúra ezért általában nagyon inhomogén, és sok esetben már nem felel meg a mostani követelményeknek.

Ennek ellenére egyre több mért értéket és üzemeltetési üzenetet, pl. töltöttségi szinteket, szivattyúteljesítményeket vagy átfolyási mennyiségeket kell a távoli létesítményrészekben feljegyezni és megbízhatóan a vezérlés irányító központba továbbítani. Ipari rádiós rendszerek alkalmazása révén ezeknek a kihívásoknak egyszerűen és hatékonyan meg lehet felelni.

Infrastruktúra

A vízgazdálkodás és szennyvízkezelés létesítményeiben gyakran sok, a központtól több kilométer távolságra elhelyezkedő állomás, például szivattyú- és nyomásfokozó állomás vagy magasan fekvő tartály található. Ezeknél a helyszínen kell az érzékelők adatait, például a hőmérsékleteket vagy a töltöttségi szinteket begyűjteni, és egy adatgyűjtő központba vagy vezérlés irányító központba továbbítani. A helyben gyűjtött adatokat gyakran csak rádiós megoldás segítségével lehet gyakorlatilag használható vagy gazdaságos módon a központba átvinni, mivel nagy távolságot vagy megközelíthetetlen terepet kell áthidalni.

A standard rádiós technológiák, például a Wireless LAN vagy a Bluetooth mindazonáltal nem képesek ilyen nagy távolságokat áthidalni. Speciálisan az ilyen alkalmazási esetekre fejlesztettük ki a Trusted Wireless 2.0 rádiós technológiát. Ez lehetővé teszi az adatok és mért értékek több kilométer távolságra való átvitelét, a beállítható adatátviteli sebesség révén pedig rugalmasan illeszthető a konkrét alkalmazáshoz. A rádiós rendszer jelismétlő (repeater) állomásként történő alkalmazása révén a hatótávolság tovább növelhető.

A távvezeték-hálózatok lehető leginkább súrlódásmentes üzemeltetéséhez az átfolyási mennyiséget és a nyomáskülönbséget optimálisan kell beállítani. Ehhez a csővezetékek mentén egyenlő térközönként meg kell mérni a folyamatadatokat, és továbbítani kell azokat a távoli irányító rendszerhez.

A mért értékek irányító központba való átviteléhez rádiós megoldásra van szükség. A hosszú csővezetékek felügyeletét nagyon egyszerűen és gazdaságosan meg lehet oldani a Trusted Wireless 2.0 rendszer segítségével, amennyiben jelismétlő állomásokat kell vonalstruktúrában felépíteni.

A derítő berendezésekben egyre több mérési adatot kell megmérni és felügyelni. Jó példa erre az iszapszint a derítő medencékben. Az iszapszint mérésére egy-egy folyamatszondát szerelnek fel közvetlenül a forgó tisztító hidakra. Mivel a mért értékek átvitele csúszógyűrűs érintkezőkkel sok karbantartást igényel és érzékeny a zavarokra, sok derítő berendezésben az adatátvitel ma már rádiós kommunikációval történik. A távolsági követelményektől függően a Bluetooth vagy a Trusted Wireless 2.0 alapú rádiós megoldás kínálkozik.

Az erőművek üzemeltetői kötelesek dokumentálni a hűtővíz be- és elvezetésénél a szintek és a hőmérsékletek értékeit. Ebből a célból elosztott mérőhelyeket hoznak létre a terepen. A mért értékeket feldolgozás és archiválás céljából egy központi irányító rendszerbe kell átvinni.

Az adatokat gyakran először decentralizált épületekben elhelyezett gyűjtőállomásokra küldik, majd azok onnak jutnak tovább az irányítóközpontba. A rádiós átvitel előfeltétele a több kilométeres hatótávolság, az egyszerű bővíthetőség és a kiesések nélkül működő Mesh hálózatok lehetősége. Az ilyen alkalmazásokat a Trusted Wireless 2.0 rendszerrel egyszerűen meg lehet valósítani.

Az energiamenedzsment jelentősége manapság egyre nő, fontos költségtényezőt jelent különösen a sok energiát felhasználó üzemekben, például az acél- vagy a vegyiparban. Az energiamenedzsment-rendszerek alkalmazásával jelentős mértékben csökkenteni lehet az energiaköltségeket. Az energiafogyasztás célzott szabályozásához sok jellemzőt kell rögzíteni hálózatképes energiamérő készülékekkel mind a központban, mind helyben a gépeken és berendezéseken.

A meglevő berendezésekből gyakran hiányzik a megfelelő infrastruktúra, ezért azokat utólag kell felszerelni a szükséges rendszerekkel. Ha az adatgyűjtő pontok távoli vagy nehezen hozzáférhető helyeken vannak, rádiós hálózat alkalmazására van szükség. A kommunikációs követelmények függvényében ehhez Wireless LAN, vagy pl. RS-485 kommunikációval ellátott nagy kiterjedésű létesítményeknél a Trusted Wireless 2.0 kínálkozik megoldásként.

A nagy teljesítőképességű Ethernet hálózat az ipari létesítmények kommunikációs gerince. Gyakran nem lehet azonban a decentralizált létesítményrészeket kábeles összeköttetésen keresztül integrálni. Sok esetben a szükséges kábelezés lefektetése vagy túl drága, vagy egyáltalán nem lehetséges, mivel idegen terület, vagy járhatatlan terep van az egyes üzemrészek között.

Ilyenkor nagy teljesítőképességű WLAN irányított rádiós átviteli szakaszokkal lehet a kapcsolatot létrehozni, amelyeken keresztül akár 300 Mbit/s sebességű adatátvitel is lehetséges. Átláthatóság és megfelelő magasság esetén max. 1000 m távolságig még gyors összeköttetéseket is viszonylag csekély ráfordítással létre lehet hozni. Az állapotjeleket vagy a soros adatokat Trusted Wireless 2.0 rendszerű irányított rádiós átviteli szakaszon keresztül akár több kilométer távolságra is át lehet vinni.

Az olajmezőknél a létesítmények elosztott és egymástól függetlenül működő szivattyúkból állnak. Ezek a szivattyúállomások gyakran egymástól több kilométer távolságra vannak. Nincs hálózati kábelezés, és az esetek többségében nincs GSM-hálózat sem. A múltban a munkatársaknak szivattyútól szivattyúig kellett autózniuk, és helyben kellett az adatokat leolvasniuk.

Ebből nőtt ki az olajmezők digitalizálásának aktuális trendje (digital oilfield, digitális olajmező), amely lehetővé teszi a gyors és kedvező költségű diagnosztikát, valamint a hatékony monitoringot. Az állomások által beküldött mért értékeket és jeleket a távolban fekvő irányítóteremben ciklikusan rögzíteni kell, és meg kell jeleníteni. A megbízható jelátvitel itt nagyon fontos. Mivel a szivattyúállomásoknál nem nagy dinamikájú folyamatokról van szó, a sebesség itt alárendelt szerepet játszik.

A Trusted Wireless 2.0 technológiát speciálisan az ipari környezet ilyen jellegű kihívásaira fejlesztették ki, a rendszer a jelismétlő funkcióknak és az öngyógyuló Mesh struktúráknak köszönhetően optimális a különböző állomások és az irányítóterem közötti adatátvitel szempontjából.

A vészjelző világítás intenzitását egyes országokban az üzemeltetők a környezeti látótávolságtól függően szabályozhatják. A szélerőműparkok tűzvédelmi jelzőkészülékei közötti kommunikációt is egyszerűen meg lehet rádióval valósítani. A több szélerőmű közötti hatékony és megbízható jelátvitelről a Trusted Wireless 2.0 rádiós technológia gondoskodik.

PHOENIX CONTACT Kft.

H-2040 Budaörs,
Gyár u. 2.
(+36)-23/501-160

Ez a honlap cookie-kat (sütiket) használ, a böngészés folytatásával Ön elfogadja a cookie-kra (sütikre) vonatkozó szabályainkat. További információkért olvassa el az adatvédelmi szabályainkat.

Bezárás