Wireless I/O

So lassen sich Prozessdaten zuverlässig kabellos übertragen

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Auswahl der Wireless Komponenten je nach Komplexität

Die Komponenten, aus denen sich eine Wireless-Lösung zusammensetzt, sind so unterschiedlich wie die Applikationen selbst. Für Standardanwendungen bietet sich beispielsweise eine vorkonfigurierte Plug-&-Play-Gerätegruppe aus Sender, Empfänger und Antenne an. Ein solch typisches Katalogprodukt eignet sich zur Übertragung von zwei digitalen, einem analogen und einem Temperaturwert. Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die Tanküberwachung.

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Umfangreichere Projekte müssen dagegen sorgfältig geplant werden. Ein entsprechendes Projektierungstool hilft dabei. Wachendorff stellt die windowsbasierte Software kostenlos zum Download zur Verfügung. „Jeder, der mit Windows umgehen kann, ist damit innerhalb von 30 Minuten in der Lage, ein Wireless-Netzwerk zu entwerfen und die Projektierung auf die Geräte zu übertragen“, meint Matthias Holzhausen. Bei komplexeren Aufgaben ist jedoch eine Ortsbegehung und theoretische Vorausberechnung durch Wireless-Experten unbedingt zu empfehlen.

I/Os, Gateways und Modems

Die Wachendorff Wireless-Geräte werden in I/O-Geräte, Gateways und Modems unterteilt. Wireless I/Os arbeiten funkseitig mit dem WIB (Wireless Information Backbone) Protokoll und übertragen sowohl analoge wie auch digitale Signale, Thermoelemente, Temperaturwiderstände und Zählersignale. Sie gestatten die Erfassung der Anlagensignale ebenso wie die Steuerung der Anlage. Zudem erlauben sie das Setzen von Grenzwerten und die Schaltung von Alarmmeldungen.

Gateways arbeiten ebenfalls funkseitig mit dem WIB-Protokoll und lassen sich daher mit den Wireless I/Os kombinieren. Wireless Gateways setzen die Funkdaten auf übliche Feldprotokolle wie beispielsweise Profibus, DeviceNet, Modbus oder TCP/IP um. Damit ermöglichen sie die Anbindung von Wireless I/O-Geräten an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI Displays), lokale Netzwerke (LAN) oder SCADA-Systeme.

Wireless Modems übertragen bequem und flexibel die seriellen Schnittstellen RS232, RS422 und/oder RS485. Auch eine transparente Übertragung von Profibus ist mit diesen Geräten möglich. Die Ethernet-Modems sorgen dabei für die Netzwerkkommunikation ohne Kabel.

Abhör- und Betriebssicherheit gewährleistet

Wachendorff Wireless-Komponenten lassen sich vor unbefugtem Zugriff schützen. Dabei bedienen sie sich der etablierten Standards aus der IT, z.B.: WEP, WPA, WPA2. Zusätzlich können die Geräte durch eine 128-BIT AES-Verschlüsselung nach Militärstandard vor dem Fremdzugriff auf die übertragenen Daten geschützt werden. Damit ist auch die Verwendung auf Verkehrs- oder Militärflughäfen möglich. Eine zusätzliche Hürde bildet das benutzte Wireless-Protokoll WIB, welches die I/Os zur Signalübertragung nutzen.

Die Betriebssicherheit wird durch eine sorgfältige Projektierung und theoretische Vorbetrachtung gewährleistet. So ist die Auslegung der Antennen entscheidend für die sichere Übertragung der Daten auch bei schlechten Witterungsbedingungen wie Schnee oder Starkregen. Die richtige Antenne kann die Gesamtleistung des Funknetzwerks wesentlich verbessern. Sie sorgt für eine verlustarme Übertragung der Energie in die Luft und umgekehrt.

Die redundante Übertragung der Daten mit Handshake – also der Synchronisierung der Systeme nach jedem Übertragungsvorgang durch Quittungssignale – ist ebenfalls eine wichtige Voraussetzung für die störungsfreie Funktion des laufenden Betriebs der Anlage. Da die kabellose Datenübertragung Radiofrequenzen nutzt, ist sie unabhängig vom Mobilfunknetz. Damit funktioniert sie auch dann noch zuverlässig, wenn die Mobilfunknetze aufgrund von Überlastung oder anderen Störungen zusammenbrechen. Lediglich die Stromversorgung muss stehen. Übrigens: Wireless-Geräte, die auf Radiofrequenzen senden, sind wesentlich strahlungsärmer als Mobiltelefone.

SPS IPC Drives: Wachendorff Prozesstechnik, Halle 7, Stand 151

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