Сферы применения

Сферы применения

Здесь повсюду радио

Разнообразные требования: динамические приложения, большие расстояния и экстремальные окружающие условия.

Автоматизация фабрик с промышленными устройствами беспроводной связи

На фоне увеличивающегося числа оптимизированных процессов, большей гибкости и повышения производительности машин и установок возрастает уровень автоматизации вращающихся или мобильных машин и систем.

Одновременно механика машин и установок становится более компактной и комплексной, а потребность в коммуникации возрастает. Данные задачи практически невозможно решить экономичным способом без использования решений с радикоммуникацией.

Далее представлены некоторые примеры из области автоматизации производственных процессов.

Автоматизация фабрик с промышленными устройствами беспроводной связи

На вращающихся или мобильных системах машин все чаще применяются децентрализованные системы управления, интеллектуальные регуляторы приводов или системы датчиков, для которых необходимо удаленное обслуживание. Его условием является производительная и, прежде всего, прозрачная коммуникация Ethernet.

При помощи обычно используемых контактных проводов связь Ethernet практически невозможно реализовать. Поэтому в таких приложениях все чаще используется коммуникация Ethernet посредством Wireless LAN или Bluetooth.

Часто подвесные шинные транспортные средства транспортируют необходимые детали между рабочими станциями или внутри склада: будь то сборка автомобилей, автоматизация потока материала или складская логистика. Используемая последовательная передача данных от центрального устройства управления через токоведущую шину подвижным подвесным транспортным средствам с ограниченным объемом передаваемых данных в несколько килобит в секунду часто недостаточна.

Поэтому во многих таких приложениях связь уже осуществляется через неизнашиваемое быстрое беспроводное соединение Wireless-LAN. Вдоль всего участка следования прокладывается специальная антенна-волновод, обеспечивающая стабильную и надежную коммуникацию.

Автономные транспортные системы, складские подвижные машины и перевозчики, независимо передвигающиеся в установке, повышают гибкость и эффективность транспортировки материала. Их большим преимуществом является то, что они просто адаптируются к постоянно изменяющимся требованиям и условиям современного производства. Связь с данными автономными системами может быть реализована только через системы радиосвязи.

В зависимости от приложения необходимо интегрировать в сеть более 100 мобильных транспортных систем, постоянно передвигающихся на большом пространстве. Такие приложения можно реализовать только при помощи производительной сети WLAN. Предпосылкой для бесперебойной работы является быстрое и надежное перемещение (роуминг) клиента WLAN между различными точками доступа WLAN внутри сети. Поэтому беспроводные модули Wireless-LAN производства Phoenix Contact были специально оптимизированы для быстрого роуминга.

Во многих многоярусных складах радиосвязь уже используется в качестве технической или экономичной альтернативы оптическим системам передачи данных. В более комплексных приложениях с использованием, например, нескольких устройств обслуживания полок на одной шине беспроводная связь часто является единственным возможным решением.

Кроме того, все чаще на таких устройствах монтируются видеокамеры, чтобы в проблемном случае дать возможность быстрого видеоанализа причины. Для данного случая применения требуется возможность передачи больших объемов данных. В то время как для ряда систем управления достаточно решения с Bluetooth, приложения с большим объемом передаваемых данных требуют применения Wireless LAN.

Системы кранов в настоящие дни интегрируются в систему производства или управления складом и управляются полностью автоматически. Функционально безопасная передача сигналов при этом является основным условием.

Функционально безопасные приложения с кранами (сдвоенные краны, приложения для предупреждения столкновений и т.п.) просто и надежно реализуются в рамках решений ProfiSAFE или SafetyBridge через Bluetooth. Системы WLAN используются, прежде всего, в комплексных приложениях, например, системах кранов.

Надежная интеграция компонентов автоматизации в быстро вращающиеся части машины является важным требованием, особенно вместе с коммуникацией PROFINET или EtherNet/IP. Вращающиеся кольцо обмоточной машины делает до 60 оборотов в минуту вокруг поддона и обматывает его упаковочной пленкой.

Машины, заматывающие кабели, достигают скорости вращения до 200 оборотов/минуту. Но данные быстрые движения не влияют на надежность беспроводной передачи, независимо от того, какая технология радиосвязи в них используется. Неизнашиваемая радиокоммуникация между устройством управления, приводами и станциями ввода-вывода на вращающемся кольце обеспечивает продолжительную надежную эксплуатацию.

Такие интеллектуальные устройства, как планшеты или смартфоны окончательно укоренились в частном использовании. Они во все большей степени являются одним из требований пользователей промышленных установок для обслуживания и графического отображения. Результатом этого является все более возрастающая тенденция использования смартфонов или планшетов для связи с машинами и установками: для регистрации производственных данных, диагностики, обслуживания, ввода в эксплуатацию или даже программирования и управления.

В данной связи важную роль играет тема безопасности. Поэтому промышленные системы радиосвязи должны соответствовать специальным требованиям по безопасности. Промышленная беспроводная точка доступа WLAN 5100 производства Phoenix Contact оснащена соответствующими функциями для обеспечения безопасности машины и сети.

Инфраструктура

Инфраструктурные приложения часто имеют создаваемую десятилетиями, широко разветвленную структуру с большим количеством децентрализованных удаленных частей установки. Поэтому коммуникационная структура, как правило, неоднородна и во многих случаях больше не соответствует актуальным требованиям.

Все большее количество измеренных значений и рабочих сообщений (например, уровень наполнения, производительность насосов и расходы жидкости) от удаленных частей установок должны протоколироваться и надежно передаваться на пульт управления. Путем использования промышленных систем радиосвязи многие из этих требований осуществляются просто и эффективно.

Инфраструктура

Установки систем водоснабжения и канализации часто имеют много станций (таких как насосные и подкачивающие станции или напорные резервуары), удаленных от центрального пульта управления на несколько километров. На месте необходимо регистрировать данные датчиков (такие как температура или уровень наполнения) и передавать их в центральный пункт управления или диспетчерскую. Часто собранные на местах данные могут передаваться центральному пункту управления только посредством радиосвязи, поскольку необходимо преодолевать большие расстояния или труднодоступную территорию.

Такие стандартные технологии радиосвязи, как Wireless LAN или Bluetooth, не могут преодолевать такие большие расстояния. Специально для таких случаев применения была разработана технология радиосвязи Trusted Wireless 2.0. Она позволяет передавать данные и измеренные значения на несколько километров и может быть гибко адаптирована к конкретному приложению путем настройки скорости передачи данных. При использовании системы радиосвязи в качестве станции-повторителя можно дополнительно увеличить дальность передачи.

Для обеспечения работы трубопроводов с минимальным износом необходимо оптимально настроить расходы и разность давлений. Для этого вдоль трубопроводов через регулярные промежутки регистрируются технологические данные, которые затем передаются удаленной системе управления.

Для передачи измеренных значений на пульт управления необходимо использовать радиосвязь. Контроль длинных трубопроводов можно очень просто и экономно реализовать при помощи Trusted Wireless 2.0 путем установки станций-повторителей вдоль всей линии.

В очистных установках необходимо регистрировать и контролировать все больше измеренных значений. В качестве примера назовем уровень шлама в осветлительном бассейне. Для измерения уровня шлама на вращающийся очистительный мост напрямую крепится технологический зонд. Поскольку передача измеренных значений через контактный провод требует частого обслуживания и часто выходит из строя, во многих очистительных установках передача уже производится через радиосвязь. В зависимости от требований и расстояния можно использовать радиосвязь на базе Bluetooth или Trusted Wireless 2.0.

Эксплуатационники силовых установок обязаны документировать значения уровня и температуры подвода и отвода охлаждающей воды. Поэтому в силовых установках создаются и распределяются точки измерения. Измеренные значения должны передаваться для обработки и сохранения в центральную систему управления.

Часто данные сначала посылаются на сборные станции в децентрализованных зданиях, а затем передаются далее в центр управления. Предпосылкой для передачи посредством радиосвязи являются дальность действия в несколько километров, простота расширения и отказоустойчивые ячеистые сети. При помощи Trusted Wireless 2.0 такие приложения реализуются просто.

Управление энергией приобретает в настоящее время все большее значение и является важным фактором издержек особенно в таких энергоемких производствах, как сталеплавильная или химическая промышленность. При помощи системы управления энергопотреблением можно существенно снизить энергозатраты. Но для целенаправленного регулирования потребления энергии необходимо централизованно и на местах регистрировать много параметров машин и установок при помощи работающих в сети энергоизмерительных устройств.

Существующие установки часто не имеют соответствующей инфраструктуры и должны быть дооборудованы. Если места регистрации находятся на удаленных или труднодоступных местах, необходимо использовать сеть радиосвязи. В зависимости от требований связи для этого можно использовать Wireless LAN или на протяженных установках связь с RS485, Trusted Wireless 2.0.

Производительная сеть Ethernet является коммуникационным стержнем промышленной установки. Часто просто невозможно подсоединить все децентрализованные части установки к сети при помощи кабельного соединения. Во многих случаях прокладка необходимой кабельной разводки или слишком дорога или вообще невозможна, поскольку между отдельными частями находится чужая или труднопроходимая территория.

Тогда для соединения можно использовать производительные линии направленной радиорелейной связи WLAN со скоростью передачи данных до 300 Мбит/с. При зрительной связи и высоком расположении можно даже создавать быстрые соединения через расстояния до 1000 м с незначительными затратами. Сигналы состояния или последовательные данные могут передаваться через линии радиорелейной связи при помощи Trusted Wireless 2.0 даже на несколько километров.

Нефтяные месторождения представляют собой системы, состоящие из распределенных и работающих независимо друг от друга насосов. Эти насосные станции часто находятся на расстоянии нескольких километров друг от друга. Сетевая кабельная разводка отсутствует, так же как и сеть GSM. В прошлом для этого сотрудники были вынуждены ездить от насоса к насосу и считывать данные на месте.

Отсюда следует актуальная тенденция дигитализации нефтяных месторождений (Digital Oilfield) для проведения быстрой и недорогой диагностики и эффективного мониторинга. Все передаваемые станциями измеренные значения и сигналы должны циклически регистрироваться и отображаться в расположенной на большом расстоянии диспетчерской. Надежная передача сигналов играет при этом центральную роль. Поскольку насосные станции не работают с быстро изменяющимися процессами, скорость передачи здесь не играет существенной роли.

Технология Trusted Wireless 2.0 была разработана специально с учетом данных требований промышленного окружения, благодаря функциям повторителей и самовосстанавливающейся ячеистой структуре она оптимально подходит для передачи данных между разными станциями и пунктом управления.

Интенсивность освещения контрольных ламп на ветросиловых установках эксплуатационники в некоторых странах могут регулировать в зависимости от дальности видимости. Связь между противопожарными сигнальными установками в ветропарке также можно просто реализовать при помощи радиосвязи. Для эффективной и надежной передачи сигнала между несколькими ветросиловыми установками используется технология радиосвязи Trusted Wireless 2.0.

PHOENIX CONTACT - Россия
OOO "Феникс Контакт РУС"

119619, Москва,
Новомещерский проезд, д. 9, стр. 1
+7 (495) 933-8548