Bezdrátové technologie

Bezdrátové technologie

Vždy vhodné řešení

Různé bezdrátové technologie pro speciální průmyslové požadavky.

Spät´ na Industrial Wireless

Kategorie

  • Bluetooth

    Bluetooth pro velmi robustní a těžké podmínky a prostředí představuje rychlou a nekomplikovanou metodu k přenosu řídicích dat k pohyblivým nebo těžko přístupným automatizačním přístrojům.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 pro jednoduchý a spolehlivý přenos dat a signálů na velké vzdálenosti.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN je řešení pro univerzální a výkonné bezdrátové sítě, např. pro mobilní aplikace pro automatizaci.

  • WirelessHART

    WirelessHART s Full-Mesh-Routing je řešení pro velmi vysokou spolehlivost při nízké spotřebě energie k bezdrátovému propojení polních přístrojů HART v procesním průmyslu.

V průmyslu existují různé oblasti použití bezdrátových technologií: od přenosu jednoduché senzorové hodnoty až k výkonné síti se stovkami účastníků. Z toho vyplývají velmi rozdílné požadavky na bezdrátovou technologii.

Toto široké spektrum požadavků dnes nemůže úplně pokrýt žádná bezdrátová technologie. Phoenix Contact nabízí výrobky a řešení pro čtyři různé, bezplatně využitelné bezdrátové technologie bez licenčních poplatků, s nimiž lze pokrýt téměř všechny průmyslové oblasti použití.

Přehled bezdrátových technologií

  • Bluetooth pro rychlý a efektivní přenos dat I/O, Ethernet dat, sériových dat v konstrukci strojů a zařízení.
  • Trusted Wireless 2.0 jako speciální bezdrátové řešení pro jednoduchý přenos dat I/O a sériových dat na velké vzdálenosti.
  • WirelessHART jako standardizované řešení pro přenos signálů HART v procesní technologii.
  • Wireless LAN jako univerzální a výkonné bezdrátové síťové řešení, volitelně i pro mobilní aplikace pro automatizaci.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Bezdrátový standardIEEE 802.15.1Vlastní vývoj Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Frekvenční pásmo2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Pracovní dosah při optickém spojení<250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
<250 m<1 km
Pracovní dosah v průmyslové hale<100 m<250 m<100 m<100 m
TopologieOd bodu k bodu, hvězdaOd bodu k bodu, hvězda, MeshFull MeshOd bodu k bodu, hvězda, Mesh
Síťová strukturaStatickyStatickyStatickyMobilní
Přenosová rychlostDo 3 MBit/sDo 500 kBit/sDo 250 kBit/sDo 300 MBit/s
Čekací dobaNěkolik ms>200 ms, v závislosti na frekvenčním pásmu, přenosová rychlost OTA a síťová struktura>3 sNěkolik ms
Nejkratší doba aktualizace16 ms u PROFINET  4 ms u PROFINET
Koexistence k WLANVelmi dobráVelmi dobráDobráVelmi dobrá při dobrém plánování
Odolnost vůči poruchámVelmi dobráVelmi dobráVelmi dobráDobrá
Typické použitíPROFINET, PROFIBUS (sériová data)Data I/O, sériová dataData HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Funkční bezpečnostVhodné pro aplikace PROFIsafe a SafetyBridgeNeNeVhodné pro aplikace PROFIsafe a SafetyBridge

Standardní bezdrátové technologie: WLAN 802.11 a Bluetooth

Řešení a výrobky s Bluetooth a Wireless LAN společnosti Phoenix Contact jsou standardně konformní. Průmyslové bezdrátové technologie se však v důležitých bodech odlišují od běžných výrobků pro spotřebitelské a kancelářské aplikace.

Charakteristické pro průmyslovou komunikaci je, že musí být cyklicky přenášeny relativně malé datové balíky s krátkými časy aktualizace. Přitom je rozhodující spolehlivost komunikace. Již nepatrné vynechání nebo časová přerušení komunikace mohou vést k zastavení výroby, a tím k vysokým následným výdajům. Speciální, stabilní průmyslový firmware je rozhodující pro trvale spolehlivou bezdrátovou komunikaci 24/7.

V protikladu k dobře chráněnému kabelovému spojení není přenosové médium při bezdrátové komunikaci v průmyslu dodáváno s ochranou proti různým poruchám. K zajištění dostatečné kvality přenosu byly dokonce i do bezdrátových technologií a průmyslových bezdrátových modulů implementovány početné mechanizmy.

K tomu patří početné postupy ke korekturám chyb a rozložení pásma, redundantní přenos dat nebo anténní technologie MIMO (Multiple Input, Multiple Output). Vysokou ochranu před různými, zčásti silnými elektromagnetickými poruchami v průmyslové oblasti nabízí vysoká přenosová frekvence: Typické průmyslové poruchy, např. díky frekvenčnímu měniči, se většinou vyskytují v dolním frekvenčním rozsahu (kHz, MHz). Bezdrátová komunikace tím není ovlivněna, protože je realizována nad 2,4 GHz.

Elektromagnetické poruchy, které vznikly ve vysokých frekvenčních pásmech, jsou způsobeny spíše jinými bezdrátovými aplikacemi na stejné frekvenci. Základním předpokladem nerušeného bezdrátového provozu je proto plánování frekvence, při které je ke každé aplikaci přiřazen vlastní frekvenční rozsah. V zásadě lze říci, že k poruše dojde jen tehdy, když příčina vznikne ve stejné době, na stejném místě a ve stejném frekvenčním rozsahu.

Protože lze rádiové pole jen stěží prostorově vymezit, jsou zvláště u bezdrátové komunikace povinná bezpečnostní opatření. Tyto chrání před manipulací nebo načítání dat. Většina rádiových systémů již zahrnuje technické bezpečnostní mechanizmy, které odpovídají aktuálnímu stavu bezpečnostní techniky IT a umožňují výstavbu bezpečných bezdrátových sítí. Přitom by měly být vždy aktivovány nejaktuálnější a nejbezpečnější postupy kódování rádiových systémů.

Pro bezpečnost sítě nejsou ale dostačující pouze technická opatření. Spíše je provozovatel žádán, aby provedl i organizační opatření. V části Další informace najdete odkazy na příslušné stránky VDI a Spolkový úřad pro bezpečnost v informační technice (BSI). Zde se podrobně informuje o zajištění (bezdrátových) sítí. Na přání si také můžete nechat poradit našimi experty v oblasti Industrial Wireless.

Protože jsou data přenášena rádiově prostřednictvím vysokofrekvenčních elektromagnetických polí, není ještě vyřešena otázka, zda tento přenos nepředstavuje zdravotní riziko. Jako základ pro posouzení, jak to známe u mobilních telefonů, se používá specifická rychlost absorpce (SAR). SAR popisuje, jaký výkon záření je v dané situaci zachycován tkání lidského těla.

Při dodržování doporučených maximálních hodnot nejsou podle současných znalostí prokázány žádné zdravotně závadné účinky na tkáň těla. Hodnoty SAR díky rádiovým vlnám zařízení Bluetooth nebo WLAN zůstávají zpravidla, zvláště při používání mimo dosah těla, výrazně pod doporučeným výkonem záření. Odkazy k dalším informacím na toto téma najdete v rubrice Odkazy.

Rádiové systémy se často používají ke komunikaci s mobilními nebo pohyblivými systémy. Pohyb je často provázen ohrožením zdraví a věcných hodnot. V těchto případech je potřebná funkčně bezpečná komunikace prostřednictvím bezdrátové trasy. Nejjednodušším řešením je využívat bezpečnostní protokoly opírající se o Ethernet, jako je technologie PROFIsafe nebo SafetyBridge, které lze bezpečně přenést bezdrátovými trasami Bluetooth nebo WLAN. Důvod: Bezpečnostní mechanizmy koncové komunikace PROFIsafe a SafetyBridge zaměřené na bezpečnost jsou realizovány nezávisle na přenosovém kanálu, zvaném Black Channel.

V takzvaném Black Channel mohou být používány standardní síťové komponenty i moduly Wireless LAN nebo Bluetooth, protože nemusí být ověřovány podle bezpečnostních standardů řady IEC 61508. Bezpečnostní protokol rozpozná chyby nebo překročení času při komunikaci a automaticky uvede aplikaci do bezpečného stavu. Aby tak nebyla kvůli častým komunikačním poruchám negativně ovlivněna produktivita stroje nebo zařízení, je naléhavě zapotřebí robustní a spolehlivé řešení pro bezdrátový přenos.

Síťové komponenty v Black Channel nemusí být ověřovány dle IEC 61508

Síťové komponenty v Black Channel nemusí být ověřovány dle IEC 61508

PHOENIX CONTACT, s.r.o.

Mokráň záhon 4
821 04 Bratislava
+421 2 3210 1470

Táto webová stránka používa súbory cookies, pokračovaním v prezeraní stránok súhlasite s našou cookie politikou. Viac informácií nájdete v našich zásadách o ochrane osobných údajov.

zavrieť