Drahtlose Übertragung ist ein Trend der Fabrikautomation. Die Prozess- und Fertigungsbereiche stellen dabei unterschiedliche Anforderungen an Wireless-Lösungen. Nicht immer lassen sich Standardprodukte verwenden.
Von unserem Redaktionsmitglied Werner Möller ia-redaktion@t-online.de
In der industriellen Anwendung nimmt der Wunsch nach mehr Mobilität und Flexibilität zu. Zum Beispiel, um Signale über weite Strecken zu übertragen, ohne aufwändig Kabel verlegen zu müssen; oder um Automatisierungssysteme, die auf einem fahrerlosen Transportsystem mitfahren, drahtlos in das überlagerte Anlagennetzwerk einzubinden. „Neben den im industriellen Umfeld bereits etablierten Funktechnologien, wie Trusted Wireless der kanadischen Firma Omnex, drängen zunehmend Technologien aus dem Office-Umfeld in die Fabriken“, sagt Martin Müller. Der Marketingleiter Automatisierungstechnik bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg verweist hier auf den Bluetooth-Standard, der sich in der maschinennahen Kommunikation etabliert hat, oder auf die Wireless-Lan-Technologie, die ihre Stärken bei der Integration von Steuerungen in überlagerte Ethernet-Netzwerke zeigt.
Entscheidend bei der Auswahl sind aber die Anforderungen. Während es im Nahbereich bei der drahtlosen Anbindung von Sensoren und Aktoren darum geht, wenige Informationen schnell und deterministisch zu übertragen, wird bei langen Distanzen, beispielsweise in der Prozessindustrie, sehr viel Wert auf die zuverlässige Datenübertragung gelegt.
Ein Beispiel für Trusted Wireless zeigt eine Applikation der Stadtwerke in Husum. Dort sind die Netzleitungen der Stadtwerke mit denen der Eon Hanse AG verbunden. An den Schnittstellen ist das Erfassen der bezogenen oder gelieferten Menge Strom oder Gas wichtig für Abrechnungszwecke und Lastmanagement. Statt eines 1,2 km langen Signalkabels setzen die Stadtwerke auf das drahtlose Signalübertragungssystem RAD-ISM- 2400 von Phoenix Contact. Kosten von 60 bis 100 Euro pro Meter konnten so eingespart werden. Und weil die robuste Trusted-Wireless-Funktechnik den Parallelbetrieb mehrerer Systeme ermöglicht, konnten zwei Funkstrecken parallel aufgebaut werden. Das System überträgt analoge und digitale Signale über eine Distanz von bis zu einigen Kilometern.
In einem weiteren Beispiel testet Phoenix Contact in Zusammenarbeit mit Daimler-Chrysler ein Wireless-I/O-System auf Bluetooth-Basis an einem Roboter. Es ersetzt dort Schleifringe und Schleifleitungen. Bei der Testapplikation handelt es sich um einen Handling- Roboter. Der Test läuft in der Produktion im realen Schichtbetrieb. Das für die Funkübertragung zuständige Basismodul ist als Einheit zusammen mit einer separaten Steuerung zum Überwachen der Funkstrecke am Gitter der Roboterzelle angebracht. Das zweite Funkmodul ist in den Greifer des Roboters integriert. Kommuniziert wird über Bluetooth in einem Entfernungsbereich von 10 m. Eingesetzt wird das Wireless-Fieldbus-System, an dessen Fieldline-Basisstation sich mehrere Wireless-I/O-Module anbinden lassen, die verteilt im Feld montiert sind. Als Funkkomponenten stehen Inline-Block-I/O-Module in Schutzart IP20 sowie Fieldline-Module in Schutzart IP67 zur Verfügung. Die Basisstation steuert die Kommunikation automatisch und überträgt die zeitkritischen Steuersignale zyklisch und deterministisch in weniger als 10 ms. Über entsprechende Busklemmen ist die Fieldline-Station in alle gängigen Feldbus-Netzwerke, wie Interbus oder Profibus, integrierbar.
Die Beispiele zeigen, dass Wireless mehr als nur ein Modetrend ist. Die Anwendungen können sehr facettenreich sein, und bei der Auswahl ist das Bereitstellen von Anlageninformationen unabdingbar. Unschlagbarer Vorteil einer Wireless-Lan-Infrastruktur ist beispielsweise, dass die Fertigungsdaten immer und überall zur Verfügung stehen. Neben den Applikationen des Bedienens und Beobachtens gibt es nach Einschätzung von Experten viele Steuerungsanwendungen auf der I/O-Ebene. Hier geht es vordergründig nicht nur um Kosteneinsparungen durch den Wegfall der Kabel. Der Vorteil besteht vielmehr darin, dass Wireless-Technologien bessere, schnellere und genauere Produktionsprozesse ermöglichen.
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