Drahtlose Signalübertragung

Wer eine drahtlose Signalübertragung für die Prozesstechnik plant, sollte die nachfolgenden Merkmale beachten:

Datendurchsatz

Wenn in den Prozessanlagen Regelungen durchgeführt werden sollen, ist ein Mindest-datendurchsatz pro Zeiteinheit notwendig.

Zuverlässigkeit

Die Zuverlässigkeit wird als die stabile Funktionsfähigkeit einer Funkübertragung bezeichnet. Dabei ist darauf zu achten, dass die Funkübertragung nicht durch bauseits vorhandene Einflüsse (Motoren, Leuchtstoff-Röhren, Access-Points, ) gestört wird.

Reichweite

Die Reichweite ist die maximale Entfernung zwischen Sender und Empfänger, bei der eine zuverlässige Signalübertragung gewährleistet ist. Weil die Störeinflüsse bei jeder Installation anders sind, muss die maximale Reichweite bei den meisten Installationen individuell durch Feldtests ermittelt werden.

Energieversorgung

Eine drahtlose Signalübertragung ist nutzlos, wenn gleichzeitig eine drahtgebundene Hilfsenergie nötig ist. Bei der Planung muss darauf geachtet werden, eine möglichst energiesparende Technik zu verwenden. Dann kann die Hilfsenergie durch Batterien oder Solar-Zellen sichergestellt werden.

Einflüsse aus der Umgebung

In der Prozessindustrie sind die Umgebungsbedingungen extrem. Wichtigste Parameter sind die Umgebungstemperatur, der IP- und Ex-Schutz.

Welcher Übertragungsstandard eignet sich am besten für die Prozessindustrie? Das hängt von der Applikation und den vorstehenden Merkmalen ab. Eine Übersicht gibt die Tabelle.

Große Reichweite

Für Datenübertragung über große Entfernungen bis zu ca. 10km eignet sich das lizenzfreie 869Mhz-Band. In diesem Frequenzbereich können Einzelsignale oder Feldbusprotokolle (z.B. Profibus DP) über große Entfernung übertragen werden. Um die Verfügbarkeit weiter zu erhöhen, können vermaschte Funknetze gebildet werden. In solchen Funknetzen befindet sich eine große Anzahl von Sender/Empfänger-Modulen. Wenn ein primärer Verbindungsweg gestört ist, dann kann ein redundanter Verbindungsweg für die Signalübertragung genutzt werden. Dieses Verfahren verbessert die Verfügbarkeit der Signalübertragung nachhaltig. Voraussetzung für diese hochverfügbare Signalübertragung ist, dass jeder Sender/Empfänger mit zwei weiteren Sendern/Empfängern verbunden ist.

Fazit drahtlose Signalübertragung

Der Trend für die drahtlose Signalübertragung ist in den letzten Jahren ansteigend. Dieser wird durch die positiven Erfahrungen aus dem Fabrikautomationsbereich und den prozesstypischen Übertragungsstandards wie wHART oder WLAN weiter unterstützt.

Im Wesentlichen gibt es heute zwei Anwendungsfälle für die drahtlose Signalübertragung. Das sind Sensor/Aktor-Netzwerke und das dezentrale Bedienen und Beobachten von Anlagenteilen. Die drahtlosen Sensor/Aktor-Netzwerke werden verwendet, wenn die Verlegung von Kabeln zu teuer ist (große Entfernung oder bewegliche Anlagenteile).