Användningsområden

Användningsområden

Här är det trådlöst överallt

Mångsidiga krav: dynamiska applikationer, stora avstånd och extrema omgivningsförhållanden.

Fabrikautomation med Industrial Wireless

Mot bakgrund av den tilltagande processoptimeringen, flexibiliseringen och prestandaökningen hos maskiner och anläggningar stiger även automationsgraden hos roterande eller mobila maskinsystem.

Samtidigt blir maskiner och anläggningar allt mer komplexa och kompakta med avseende på mekanik, och behovet av kommunikation tilltar. Dessa utmaningar kan ofta inte längre lösas praktiskt eller ekonomiskt utan användning av en trådlös kommunikationslösning.

Här följer några exempel från tillverkningsautomationen.

Fabrikautomation med Industrial Wireless

För roterande eller mobila maskinsystem används allt mer decentrala styrsystem, intelligenta drivregulatorer eller givarsystem, som ska kunna fjärrunderhållas. Förutsättningen för detta är en kraftfull och framför allt transparent Ethernet-kommunikation.

En Ethernet-kommunikation kan inte realiseras via de vanligtvis använda ögleledningarna. Därför används allt mer en Ethernet-kommunikation via Wireless LAN eller Bluetooth i dessa tillämpningar.

För biltillverkning, automation av materialflöde eller lagerlogistik: ofta transporteras de behövda delarna mellan de enskilda arbetsstationerna eller lagerområdena på skenstyrda mobila galgar. Den beprövade seriella dataöverföringen via ögleledare mellan det centrala styrsystemet och den rörliga galgen når snart sin gräns vid en överföringshastighet på grund av den låga överföringshastigheten på några få kilobit per sekund.

Därför sker kommunikationen redan över en slitagfri, snabb Wireless-LAN-anslutning i många av dessa användningar. Längs hela körsträckan dras en speciell läckvågledar-antenn, som sörjer för en stabil och tillförlitlig kommunikation.

Autonoma transportsystem, lager-shuttles och carrys, som rör sig självständigt i anläggningen, ökar flexibiliteten och effektiviteten för materialtransporten. Deras stora fördel är att de lätt kan anpassas till de ständigt föränderliga kraven och villkoren i modern produktion. Kommunikationen med dessa autonoma system kan enbart realiseras med trådlösa system.

Beroende på tillämpningen behöver mer än 100 mobila transportsystem integreras i nätverket, som mest befinner sig i en areal med stor yta. Sådana tillämpningar kan enbart realiseras med ett kraftfullt WLAN-nätverk. För en störningsfri drift är ett snabbt och tillförlitligt byte (roaming) av WLAN-clients mellan nätverkets olika WLAN-Access-Points en förutsättning. Phoenix Contacts Wireless-LAN-moduler optimerades därför speciellt för den snabba roamingen.

I många lager med höga hyllor används trådlös kommunikation redan idag som tekniska eller ekonomiska alternativ till optiska överföringssystem. För mer komplexa tillämpningar, för vilka t.ex. flera hyllstyrenheter drivs på en skena, är en trådlös kommunikation ofta den enda praktiska lösningen.

Dessutom installeras allt oftare videokameror på hyllstyrenheterna, för att möjliggöra en snabb videoanalys av orsaken vid problem. Höga datahastigheter behövs för dessa tillämpningar. Medan en Bluetooth-lösning räcker för en ren styrsystemskommunikation, behöver datahastighetsintensiva applikationer realiseras med Wireless LAN.

Idag integreras kransystem i produktions- eller lagerförvaltningssystemet och styrs helautomatiserat. Den funktionellt säkra överföringen av signaler är i regel en grundförutsättning för detta.

Funktionssäkra kranapplikaktioner (tandemkranar, antikollisionsapplikationer, osv.) realiseras enkelt och tillförlitligt via Bluetooth inom ramen för en ProfiSAFE- eller SafetyBridge-lösning. WLAN-system används främst i alla mer komplexa applikationer såsom i kranförbindelser.

En tillförlitlig integrering av automationskomponenter i snabbt roternade maskindelar är en utmaning, speciellt i förbindelse med PROFINET- eller EtherNet/IP-kommunikation. Lindningsringen i en palettlindningsmaslin vrider sig runt paletten med upp till 60 varv per minut, och lindar in paletten i folie.

För kabellindningsmaskinen kan rotationshastigheten till och med ligga över 200 varv/min. De snabba rörelserna har ändå inget inflytande på den trådlösa överföringen, oavsett vilken trådlös teknik som används. Den slitagefria trådlösa kommunikationen mellan styrsystemet i det centrala kopplingsskåpet och drivdonen och I/O-stationerna till den roterande ringen möjliggör en varaktigt tillförlitlig drift.

Smarta enheter såsom tablets eller smartphones har helt slagit igenom i det privata området. De präglar i tilltagande utsträckning även förväntningarna hos den industriella användaren med avseende på manövrering och grafisk gestaltning. Därur uppstår en stark trend: att använda smartphones eller tablets även för kommunikation med maskiner och anläggningar: produktionsuppföljning, diagnostik, idrifttagning eller till och med programmering och drift.

I detta sammanhang spelar även ämnet säkerhet en stor roll. Det industriella trådlösa systemet behöver därför uppfylla speciella säkerhetskrav. Det industriella Wireless LAN Access Point WLAN 5100 från Phoenix Contact har motsvarande funktioner för säkring av maskiner och nätverk.

Infrastruktur

Infrastrukturanläggningar har ofta en vitt förgrenad anläggningsstruktur som vuxit över årtionden med många decentrala, avlägsna anläggningsdelar. Kommunikationsstrukturen är därför i regel mycket inhomogen och motsvarar i många fall inte längre de aktuella kraven.

Ändå behöver allt fler mätvärden och driftmeddelanden, t.ex. fyllnadsnivåer, pumpeffekter eller genomflödesmängder, protokolleras och överföras tillförlitligt till kontrollrummen. Genom använding av industriella trådlösa system kan flera av dessa utmaningar lösas enkelt och effektivt.

Infrastruktur

Anläggningar i hanteringen av vatten- och avloppsvatten förfogar ofta över flera av de centrala anläggningarna som ibland är flera kilometer avlägsna stationer såsom pump- eller tryckökningsstationer eller vattentorn. På plats behöver respektiva givardata såsom temperaturer eller fyllnadsnivåer upptas och överföras till ett centralt upptagningsställe eller kontrollrum. Lokalt upptagna data kan oftast enbart överföras praktiskt eller ekonomiskt till centralen med en trådlös lösning, eftersom en stor sträcka eller otillgänglig terräng ska överbryggas.

Trådlösa standardtekniker såsom Wireless LAN eller Bluetooth kan inte överbrygga större avstånd. Den trådlösa tekniken Trusted Wireless 2.0 utvecklades speciellt för sådana användningsfall. Den möjliggör överföring av data och mätvärden över flera kilometer och kan anpassas flexibelt till applikationen tack vare inställbara datahastigheter. Genom användning av det trådlösa systemet som repeater-station ökas räckvidden ytterligare.

För att driva fjärrstyrningsnät så slitagefritt som möjligt, behöver genomflödesmängden och tryckskillnaden vara optimalt inställda. Därför registreras processdata med regelbundna avstånd längs rörledningarna och behöver överföras till det avlägsna styrsystemet.

En trådlös lösning krävs för överföringen av mätvärdena till kontrollrummet. Övervakningen av långa rörledningar realiseras mycket enkelt och ekonomiskt med Trusted Wireless 2.0, genom bygga upp repeater-stationer i en linjestruktur.

I reningsverk behöver allt mer mätdata registreras och övervakas. Ett exempel nämndes är slamnivån i sedimenteringsbassängen. För mätning av slamnivån monteras en processond direkt på den roterande skraparmen. Eftersom överföringen av mätvärdena med ögleledningskontakterna är mycket underhållsintensiva och störningsmottagliga, sker överföringen i flera reningsverk redan per trådlös kommunikation. Beroende på kraven och på avståndet erbjuds användning av en trådlös lösning baserat på Bluetooth eller Trusted Wireless 2.0.

För kraftverkens operatörer föreligger en dokumenteringsplikt för nivå- och temperaturvärden i till- och frånflödet av kylvatten. Därför inrättas distribuerade mätställen i terrängen. Mätvärdena behöver överföras till ett centralt styrsystem för bearbetning och arkivering.

Data sänds ofta först till insamlingsstationerna i decentrala byggnader, innan de därifrån vidarebefordras till styrcentralerna. En förutsättning för den trådlösa överföringen är en räckvidd på flera kilometer, enkel expanering och bortfallssäkra mesh-nätverk. Med Trusted Wireless 2.0 realiseras sådana tillämpningar enkelt.

Energimanagement vinner för närvarande i betydelse och är en viktig kostnadsfaktor speciellt i energiintensiva företag i stålindustrin eller i kemin. Energikostnaderna kan sänkas avsevärt med ett energimanagementsystem. För att ändå kunna reglera energiförbrukningen riktat, behöver många parametrar registreras centralt och på plats för maskiner och anläggningar genom nätverksanpassad energimätutrustning.

Befintliga anläggningar förfogar ofta inte över en motsvarande infrastruktur och behöver rustas upp i efterhand. Om mätplatserna sitter på avlägna eller svårtillgängliga ställen krävs användning av ett trådlöst nätverk. Beroende på kommunikationskraven erbjuds Wireless LAN eller Trusted Wireless 2.0 för t.ex. vidsträckta anläggningar med RS485-kommunikation.

Ett kraftfullt Ethernet-nätverk är den kommunikativa ryggraden i en industrianläggning. Det är vanligt att alla decentrala anläggningsdelar ändå inte kan integreras i nätverket via en kabelförbindelse. I många fall är förläggningen av den nödvändiga kabeldragningen för dyr eller inte möjlig alls, eftersom främmande eller otillgängliga terränger ligger mellan de enskilda verken.

Därefter kan en integrering via kraftfulla WLAN-radiolänksförbindelser följa, över vilka en dataöverföring med upp till 300 MBit/s är möjlig. Vid visuell kontakt och motsvarande höjd kan till och med snabba förbindelser över ett avstånd på upp till 1000 meter realiseras med relativt liten ansträngning. Med Trusted Wireless 2.0 kan statussignaler eller seriella data till och med överföras över flera kilometer över en trådlös länk.

I oljefält handlar det om anläggningar som består av fördelade och oberoende arbetande pumpar. Dessa pumpstationer har ofta flera kilometers avstånd till varandra. Det finns ingen nätverkstrådning och oftast inget GSM-nät. Tidigare behövde merarbetarna färdas från pump till pump och läsa av data på plats.

Därur resulterar den aktuella trenden att digitalisera oljefält (Digital Oilfield), för att genomföra snabbare och mer prisvärda diagnoser och en effektiv monitoring. Alla mätvärden och signaler som överförs från stationerna behöver detekteras cykliskt i avlägsna kontrollrum och ledas dit där de indikeras. Här står en tillförlitlig signalöverföring främst. Eftersom det inte handlar om högdynamiska processer för pumpstationerna, spelar hastigheten en underordnad roll.

Tekniken Trusted Wireless 2.0 utvecklades speciellt med avseende på dessa krav i den industriella miljön, och lämpar sig tack vare repeater-funktioner och självläkande mesh-strukturer optimalt för dataöverföring mellan de olika stationerna och kontrollrummet.

Intensiteten av belysningen av hinderljus på vindkraftverk kan i några länder regleras av operatörer oberoende av omgivningens siktlinje. Även kommunikationen mellan brandskyddssignalanläggningarna i en vindkraftspark kan enkelt realiseras trådlöst. För en enkel och tillförlitlig signalöverföring mellan flera vindkraftverk sörjer den trådlösa tekniken Trusted Wireless 2.0.

PHOENIX CONTACT AB

Linvägen 2
S-14144 Huddinge
+46 (0)8 - 608 64 00

Denna webbplats använder cookies, genom att fortsätta surfa på webbplatsen godkänner du vår användning av cookies.
Läs vår sekretesspolicy för mer information.

Stäng