Przejdź do głównej zawartości

Kwantowy skok do korzystania z bezprzewodowej komunikacji w automatyce

Michelle Foster

Najnowsza generacja bezprzewodowych sieci LAN (WLAN) zapewnia nie tylko większą szybkość transmisji danych, ale także innowacyjny interfejs bezprzewodowy, który został specjalnie zaprojektowany do zastosowania w automatyce. Oto cała historia!


Konfigurując niezawodną sieć bezprzewodową, w pobliżu znajduje się mnóstwo sprzętu, który jest odpowiednio odporny na wibracje, wodoodporny, dobrze nadaje się do długotrwałego użytkowania i spełnia wszystkie odpowiednie standardy. Mimo to sieci WLAN nadal nie zawsze działają tak dobrze, jak powinny.

Rys. 1: Maszt transmisyjny wyposażony w różne technologie bezprzewodowe

Przykładem tego była instalacja w dokach w Hamburgu, przeznaczona do komunikacji bezprzewodowej między brzegiem a brzegiem i między statkiem a brzegiem. Inżynierowie byli w stanie wybrać miejsca instalacji, w których istniała wolna od przeszkód linia wzorku między antenami i punktami dostępowymi, nie było dużej odległości między nadajnikiem a odbiornikiem, a sygnały otrzymane w testach wydawały się wystarczająco silne, aby zapewnić pożądaną szerokość pasma. Ale w użyciu transmisja danych była kiepskiej jakości i podlegała częstym przerwom, a wiele pakietów danych zostało utraconych lub uszkodzonych. Szczególnie dotknęło to statki, które chciały ustanowić tymczasowe połączenia.

Przeprowadzono więc kompletną i kosztowną analizę częstotliwości. WLAN jest ograniczone do maksymalnej mocy wyjściowej 100 mW w paśmie 2,4 GHz i do maksimum 1000 mW w paśmie 5 GHz. Oznacza to, że jego transmisje są słabe w porównaniu z innymi technologiami bezprzewodowymi w bezpośrednim sąsiedztwie. Ponieważ anteny WLAN odbierają wszystkie rodzaje fal elektromagnetycznych, urządzenia WLAN muszą próbować odfiltrować odpowiedni sygnał z rozmaitych innnych. Niestety, filtr częstotliwości w zestawie układów nie jest szczególnie silny.

Rys. 2: Analiza częstotliwości doków w Hamburgu

Problem został złagodzony przez zainstalowanie dodatkowego filtra pasmowego pomiędzy punktem dostępowym i anteną, co zapobiegło przekazywaniu zakłóceń pobranych z sąsiednich częstotliwości do odbiornika WLAN. To znacznie zmniejszyło poziom szumu i podniosło poziom odbioru pakietów do akceptowalnego.

Rys. 3: Moc wyjściowa i dystrybucja systemów bezprzewodowych w całym paśmie częstotliwości
Inną sytuacją, w której napotkano nieoczekiwane problemy, była kopalnia odkrywkowa. Urządzenia WLAN zostały zainstalowane, aby utworzyć mobilne połączenie sieciowe wzdłuż przenośników taśmowych. Urządzenia stopniowo traciły moc nadawczą i ostatecznie nie były w stanie zapewnić wymaganego poziomu transmisji danych. Okazało się, że nad kopalnią odkrywkową występowały regularne wyładowania elektrostatyczne wywołane tarciem między masami powietrza. Anteny WLAN odbierały i przekazywały te wyładowania. Ponieważ znajdowały się poniżej wyzwalacza napięciowego, mogły przedostać się przez osłonę odgromową.

W obu sytuacjach problemy rozwiązano poprzez zainstalowanie dodatkowych elementów między urządzeniami WLAN. W pierwszym przypadku był to filtr pasmowo-przepustowy, w drugim przypadku był to zaawansowany rodzaj ochrony przeciwprzepięciowej, który działa nawet przy niskim napięciu i prądzie. Oba te czynniki znacząco przyczyniły się do obniżenia kosztów instalacji i zapotrzebowania na miejsce. Jednak w wielu scenariuszach przemysłowych, przestrzeń jest bardzo niewielka, np. w pociągach, a wiele anten może wymagać stosowania wielu filtrów przeciwprzepięciowych i/lub filtrów pasmowo-przepustowych.

Rys. 4: Sygnał WLAN po filtrze pasmowo-przepustowym

Dlatego Hirschmann opracował interfejs WLAN, który spełnia wszystkie wymagania zastosowań przemysłowych, takich jak te opisane powyżej. Projektanci zdołali zintegrować ochronę przeciwprzepięciową i komponenty filtra pasmowego w samym punkcie dostępowym.

Każdy moduł stanowi obecnie interfejs bezprzewodowy, a do trzech z nich można zainstalować w jednym punkcie dostępowym. Testy wykazały, że zintegrowane zabezpieczenie przeciwprzepięciowe może wytrzymać wyładowania do 25 kV. Drugi zintegrowany komponent, filtr pasmowo-przepustowy, działa w paśmie 2,4 GHz lub 5 GHz i eliminuje zakłócenia z sieci WLAN.

Rys. 5: Nowa seria urządzeń bezprzewodowych OpenBAT firmy Hirschmann zawiera opatentowane moduły bezprzewodowe ze zintegrowanymi filtrami pasmowo-przepustowymi i ochroną ESD, wszystko w standardzie

Nowa, opatentowana platforma OpenBAT firmy Hirschmann to najnowszej generacji urządzenia WLAN. Stanowi nowy etap rozwoju sieci WLAN i pozwala na prędkość transmisji danych nawet o 50% wyższą niż w poprzednich generacjach urządzeń. Ponadto ta platforma umożliwia klientom zaspokojenie wszystkich ich potrzeb z szerokiej gamy interfejsów, zasilaczy, typów obudów i specjalnych certyfikatów.

Sieci WLAN można skonfigurować za pomocą urządzeń OpenBAT jako samodzielne punkty dostępowe lub, alternatywnie, zarządzać za pomocą centralnego sterownika BAT. Nowa platforma OpenBAT umożliwia wdrożenie rozwiązań WLAN w obszarach, w których wcześniej nie było to możliwe. Obszary zastosowania obejmują obecnie automatyzację zakładu i procesu, przesyłanie i dystrybucję energii, wydobycie i wytwarzanie energii z odnawialnych źródeł. Ponadto klienci mogą zaoszczędzić pieniądze, wybierając wariant produktu, który ma tylko te funkcje, których naprawdę potrzebują.

Opatentowany moduł bezprzewodowy WLAN jest wyposażony nie tylko w zintegrowany filtr pasmowo-przepustowy i ochronę ESD, ale także zapewnia bardzo niskie zużycie energii i niezwykle szeroki zakres temperatur roboczych. Ponadto ma wyjątkowo solidne złącza antenowe i dlatego jest szczególnie odporny na wibracje.

Od teraz możliwe jest tworzenie stabilnych i niezawodnych połączeń bezprzewodowych nawet w najtrudniejszych warunkach!

Komentarz edytora: Autorem tego wpisu jest Olaf Schilperoort i został on pierwotnie opublikowany na naszym blogu EMEA.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 -16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…