Trådlösa tekniker

Trådlösa tekniker

Alltid en lösning som passar

Olika trådlösa tekniker för speciella industriella krav.

Tillbaka till Industrial Wireless

Kategorier

  • Bluetooth

    Bluetooth är en snabb och okomplicerad metod för överföring av styrsystemsdata till rörliga eller svårtillgängliga automationsenheter för särskilt robusta och svåra förhållanden.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 för enkel och tillförlitlig överföring av data och signaler över stora avstånd.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN är lösningen för universella och kraftfulla trådlösa nätverk, t.ex. för mobila automationstillämpningar.

  • WirelessHART

    WirelessHART med Full-Mesh-Routing är lösningen för speciellt hög tillförlitlighet vid låg strömförbrukning för trådlös anslutning av HART-fältenheter i processindustrin.

I industrin finns det olika användningsområden för bruk av trådlösa tekniker: från överföring av ett enkelt givarvärde till ett kraftfullt nätverk med hundratals enheter. Därur kommer mycket olika krav på de trådlösa teknikerna.

Detta breda spektra av krav täcks inte omfattande av någon trådlös teknik idag. Phoenix Contact erbjuder produkter och lösningar för fya olika, licens- och kostnadsfritt användbara trådlösa tekniker, med vilka nära nog alla industriella användningsområden kan täckas.

Översikt trådlösa tekniker

  • Bluetooth för en snabb och effektiv överföring av I/O-, seriella och Ethernet-data i maskin- och anläggningsbyggnation.
  • Trusted Wireless 2.0 som specialiserad trådlös lösning för enkel överföring av I/O- och seriella data över stora avstånd.
  • WirelessHART som standardiserad lösning för överföring av HART-signaler i processtekniken.
  • Wireless LAN som universell och kraftfull trådlös nätverkslösning, optimal även för mobila automationsapplikationer.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Trådlös standardIEEE 802.15.1Phoenix Contacts egenutvecklingIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Frekvensband2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Arbetsräckvidd med fri sikt< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Arbetsräckvidd i en industrihall< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopologiPunkt-till-punkt, stjärnaPunkt-till-punkt, stjärna, meshFull MeshPunkt-till-punkt, stjärna, mesh
NätverksstrukturStatiskStatiskStatiskMobiltelefon
DatahastighetUpp till 3 Mbit/sUpp till 500 kbit/sUpp till 250 kbit/sUpp till 300 Mbit/s
Latency/fördröjningNågra få ms> 200 ms, beroende på frekvensbandet, OTA-datahastigheten och nätverksstrukturen> 3 sNågra få ms
Kortaste uppdateringstiden16 ms för PROFINET  4 ms för PROFINET
Samexistens med WLANMycket braMycket braBraMycket bra vid god planering
Robusthet gentemot störningarMycket braMycket braMycket braBra
Typisk tillämpningPROFINET, PROFIBUS (seriella data)I/O-data, seriella dataHART-dataEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
FunktionssäkerhetLämplig för PROFIsafe- och SafetyBridge-applikationerNejNejLämplig för PROFIsafe- och SafetyBridge-applikationer

Trådlösa standardtekniker: WLAN 802.11 och Bluetooth

Bluetooth- och Wireless LAN-lösningar och -produkter från Phoenix Contact är konforma med standard. De industriella trådlösa teknikerna skiljer sig ändå i väsentliga punkter från vanliga produkter för consumer- och office-applikationer.

Det är utmärkande för den industriella kommunikationen att relativt små datapaket behöver överföras cykliskt med en kort uppdateringstid. För detta är kommunikationens tillförlitlighet avgörande. Även de minsta feltändningarna eller tidsavbrotten i kommunikationen kan leda till att produktionen står stilla vilket medför höga kostnader. En speciell, härdad industri-hårdvara är avgörande för en varaktigt tillförlitlig trådlös kommunikation 24/7.

I motsats till en väl skyddad kabelanslutning levereras överföringsmediet utan skydd mot många störningar vid trådlös kommunikation i industrin. För att även säkerställa en tillräcklig överföringshastighet, implementerades en mängd mekanismer i själva de trådlösa teknikerna samt i de industriella trådlösa modulerna.

Dessa innefattar felkorrigering och bandspridning, redundant dataöverföring eller MIMO-antenntekniken (Multiple Input, Multiple Output). Ett högt skydd mot olika, dels starka elektromagnetiska störningar i industriområdet ges av den höga överföringsfrekvensen självt: typiska industriella störningar, t.ex. genom omformaren, uppträder främst i det lägre frekvensområdet (kHz, MHz). Den trådlösa kommunikationen överskrider 2,4 GHz och påverkas inte av detta.

Elektormagnetiska störningar, som uppträder i de höga frekvensbanden, orsakas snarare genom andra trådlösa applikationer med samma frekvens. En grundförutsättning för en ostörd trådlös drift är därför en frekvensplanering, där varje applikation anvisas sitt egna frekvensområde. I princip gäller det, att det enbart förekommer störningar, när dess orsak uppträder samtidigt, på samma plats och i samma frekvensområde.

Eftersom det trådlösa fältet är svårbegränsat rumsligt, behövs säkerhetsåtgärder speciellt vid trådlös kommunikation. Dessa skyddar mot manipulering eller medläsning av data. De flesta trådlösa systemen medför redan tekniska säkerhetsmekanismer, som motsvarar IT-säkerhetsteknikens senaste standard och som möjliggör uppbyggnad av säkra trådlösa nätverk. För detta ska alltid de mest aktuella och säkraste kodningarna aktiveras för det trådlösa systemet.

Tekniska åtgärder i sig är inte ensamt tillräckligt för nätverkssäkerheten. Det krävs att operatören även genomför organisatoriska åtgärder. Under Mer information finns länkar till motsvarande sidor för VDI och för Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) (den federala byrån för säkerhet i informationsteknik). Här ges utförlig information om säkring av (trådlösa) nätverk. På förfrågan ges omfattande rådgivning av våra experter på Industrial Wireless.

Eftersom dataöverföringen sker trådlöst via högfrekventa elektromagnetiska fält, uppstår frågan igen och igen om detta utgör en hälsorisk. Den specifika absorptionshastigheten (SAR, specific absorptionrate) används som underlag för bedömningen. SAR beskriver hur mycket strålningseffekt som upptas av den mänskliga kroppsvävnaden i en situation.

När de rekommenderade högsta värdena beaktas enligt den aktuella kunskapen, påvisas inga negativa påföljande hälsoeffekter på kroppens vävnad. SAR-värdena genom radiovågor från Bluetooth- eller WLAN-enheter ligger i regel tydligt under den rekommenderade stråleffekten, speciellt vid drift långt från levande kroppar. Länkar till information som leder vidare i detta ämne hittas under rubriken Länkar.

Trådlösa system används ofta till kommunikation med mobila eller rörliga system. Rörelse åtföljs ofta av fara för människor och egendom. I sådana fall behövs en funktionssäker kommunikation via gnistgap. Den enklaste lösningen är att använda ethernetbaserade säkerhetsprotokoll såsom PROFIsafe eller SafetyBridge Technology, som används säkert via Bluetooth- eller WLAN-gnistgap. Orsaken: säkerhetsmekanismen för den säkerhetsinriktade ända-till-ända-kommunikationen från PROFIsafe och SafetyBridge används oberoende av överföringskanalen som kallas Black Channel.

I så kallade Black Channels kan standard-nätverkskomponenterna såsom Wireless-LAN- eller Blutetooth-moduler användas, eftersom dessa inte behöver valideras enligt säkerhetsstandarderna i IEC 61508-serien. Säkerhetsprotokollen detekterar fel eller tidsöverskridelser i kommunikationen och försätter automatiskt applikationen i ett säkert tillstånd. För att maskinernas eller anläggningarnas produktivitet inte ska begränsas genom frekventa kommunikationsstörningar, är en robust och tillförlitlig lösning för trådlös överföring absolut nödvändig.

Nätverkskomponenter i Black Channel behöver inte vara validerade enligt IEC 61508

Nätverkskomponenter i Black Channel behöver inte vara validerade enligt IEC 61508

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