Drahtlose Automatisierung mit WISA steigert die Maschinenverfügbarkeit

Anbieter zum Thema

Lenord_Bauer.jpg (Lenord, Bauer & Co. GmbH)

Die Gegenstelle für bis zu 13 dieser drahtlosen E/A-Module ist eine sogenannte Basisstation, die via Profibus die Verbindung zur Maschinensteuerung herstellt. In der beschriebenen Schäumanlage ist diese Basisstation in einem kleinen Installationsschrank nahe der Anlage installiert. Ein Paar Antennen, das oberhalb der Wendetrommel montiert und über Koaxialkabel mit der Basisstation verbunden ist, hält die Funkverbindung zu dem drahtlosen IP67-Feldgerät in der Trommel.

Selbst für die Funktechnik geht es eng zu

In der beschriebenen Anwendung geht es auch für die Funktechnik recht eng zu: Zum einen schirmt die massive Metallwand der Wendetrommel ab, zum anderen schränken die Metallgehäuse der Kühlgeräte eine freie Ausbreitung der Funkwellen weiter ein. Metallkörper schirmen Funkwellen im 2,4 GHz-Band jedoch nicht nur ab, sondern reflektieren sie auch, was die Kommunikation unterstützen kann.

Selbstverständlich dürfen Funkmodule nicht komplett metallisch gekapselt sein, eine Sichtverbindung zwischen den Antennen der Basisstation und den drahtlosen IP67-Verteilern in der Maschine ist jedoch nicht erforderlich. Praxistests haben gezeigt, dass auch bei umfangreicher metallischer Umgebung häufig Freiräume von wenigen Zentimetern genügen, um eine zuverlässige Funkkommunikation zu gewährleisten.

Das in der Wendetrommel montierte E/A-Modul sendet und empfängt Informationen drahtlos im weltweit lizenzfrei nutzbaren 2,4 GHz ISM-Band (ISM = Industrial, Scientific, Medical). Dieser Frequenzbereich liegt oberhalb des elektromagnetischen Störspektrums, wie es typischerweise in einem industriellen Umfeld durch Schaltvorgänge, Frequenzumrichter, Schweißanwendungen etc. entsteht, so dass keinerlei Beeinträchtigungen zu erwarten sind.

Die Kommunikation erfolgt auf Basis des Standards IEEE 802.15.1 mit WISA (WISA = Wireless Interface für Sensoren und Aktoren), ein Protokoll, das speziell für zuverlässige Kommunikation in der Fertigungsautomation entwickelt wurde.

Funkttechnik für die E/A-Ebene muss viele Knoten integrieren können

Eine Funktechnologie für die E/A-Ebene der Fertigungsautomation muss neben hoher Zuverlässigkeit auch die Möglichkeit bieten, viele E/A-Knoten einer Maschine zu integrieren und mit einem Funkzyklus von wenigen Millisekunden arbeiten. Kurze Taktzeiten in der Fertigung verlangen von einer geeigneten Funktechnologie außerdem, dass sie sich deterministisch verhält, dass also ihr Zeitverhalten durch das Hinzufügen weiterer Feldgeräte nicht verändert wird.

(ID:323408)