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Schaltgeräte Funkschaltgeräte werden netzwerkfähig

| Redakteur: Jan Vollmuth

Funkschaltgeräte werden netzwerkfähig: Über das Netzwerk sWave.NET lassen sich die Schaltgeräte direkt in die IT-Plattformen des Anwenders integrieren.

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Funkschaltgeräte gibt es in unterschiedlichen Ausprägungen – unter anderem auch als Fußschalter.
Funkschaltgeräte gibt es in unterschiedlichen Ausprägungen – unter anderem auch als Fußschalter.
(Bild: Steute Schaltgeräte GmbH & Co. KG)

Eine elektrische Leitung, das steht fest, ist eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Bus-Leitungen verbinden zwar viele Punkte, verlaufen aber ebenfalls linear. Mit der Möglichkeit, Daten per Funk zu senden und zu empfangen, wurde nicht nur ein neues Übertragungsprinzip eingeführt, sondern auch die Möglichkeit, Signale und Daten netzwerkartig und an viele Empfänger zu versenden.

Die Hersteller und Anwender von Funkschaltgeräten haben diese Möglichkeiten zunächst nicht genutzt. Die Topologie – wenn man sie überhaupt als solche bezeichnen kann – folgte anfangs den leitungsgebundenen Schaltgeräten: Ein Schaltgerät (oder Sensor oder Bediengerät) sendet an einen Empfänger, der das Signal „übersetzt“ und in das Firmennetzwerk einspeist.

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Punkt zu Punkt per Funk

Solche Punkt-zu-Punkt-Verbindungen „on air“ sind durchaus sinnvoll, und sie haben sich in der Industrie durchgesetzt. Beispiele finden sich in ganz unterschiedlichen Anwendungsbereichen wie z.B. der Energieversorgung (Überwachung der Ventilstellung an Pumpstationen), der Handhabungs- und Montagetechnik (E-Kanban-Systeme) und dem Werkzeugmaschinenbau (Bedienelemente an verschiebbaren Schutztüren).

Den Konstrukteuren stehen unterschiedlichste Schalterbauarten mit integrierten Funksystemen zur Verfügung – u.a. Positionsschalter, Fußschalter, berührungslos wirkende Sensoren, Lichttaster und Bediengeräte. Zum Programm des Steute-Geschäftsbereichs Wireless gehören auch Funkschaltgeräte für explosionsgefährdete Bereiche und für sicherheitsgerichtete Aufgaben. Neben batteriegestützten Funkschaltern kommen vielfach energieautarke Schaltgeräte mit elektrodynamischem Energiegenerator zum Einsatz. Abgerundet wird das Programm durch Zusatzgeräte wie Repeater, Universalsender und I/O-Einheiten.

Auf der Signalebene kommt bei den konventionellen Industrie-Anwendungen das außerordentlich stabile und dennoch energiearme Funkprotokoll sWave 868/915 zur Anwendung, das die jeweilige Empfangseinheit mit hoher Zuverlässigkeit und Übertragungsqualität erreicht.

Funken im Netzwerk

Auf der SPS IPC Drives wird Steute nicht nur neue Funkschaltgeräte vorstellen, sondern auch – als zentrale Neuheit – die Demo-Version einer neuen Topologie für den Informationsaustausch zwischen Funkschaltgeräten und den übergeordneten Ebenen.

Das System mit der Bezeichnung sWave.NET verbindet auf der Feldebene die bekannten Funkschaltgeräte und –sensoren – aber nicht als Punkt-zu-Punkt-Verbindung von Schaltgerät und dem zugeordneten Empfänger, sondern als Netzwerk. Dies geschieht über neu entwickelte Access Points. Sie arbeiten wie ein Netzwerkrouter, empfangen auf der „Shopfloor“-Ebene die Signale der Funkschaltgeräte, bündeln sie und senden sie z.B. per Ethernet oder WiFi an einen oder mehrere Applikationsserver.

Integration in die Unternehmens-IT

Auf dem Applikationsserver des Funksystems läuft eine von Steute bereitgestellte Datenbank, die alle Informationen der Feldebene sammelt und entweder direkt oder über eine Middleware an die kundenseitige IT-Plattform (ERP, Betriebsdatenerfassung/ BDE, Condition Monitoring/ CMS, Lagerverwaltung/ LVS) weitergibt. Von da können die Signale weiter z.B. an unterschiedliche Standorte, in die Unternehmens-Cloud oder wohin auch immer verteilt werden.

Die Access Points werden ähnlich wie Router verteilt im Sendebereich installiert. Sie kommunizieren mit den Funkschaltgeräten, wobei jeder Access Point die Signale von bis zu 100 Funkschaltern empfangen kann. Jeder Funkschalter setzt seine Meldungen nach einer festgelegten Reihenfolge an die nächstgelegenen Access Points ab. Wenn das Senden an den ersten Zugangspunkt scheitert, sendet er das Signal an den zweiten usw. Dadurch wird eine sehr hohe Übertragungssicherheit gewährleistet.

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