Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Od nedávné doby je pro bezdrátovou komunikaci v průmyslu zaváděn nový komunikační standard podle normy IEEE 802.11n s větší rychlostí a spolehlivostí přenosu, popř. také v kombinaci s centrální řídicí jednotkou systému WiFi.
Mobilní bezdrátová komunikace získala na významu zejména v posledních deseti až patnácti letech díky rychlému nástupu cenově dostupné techniky. Současně s využitím Ethernetu jakožto komunikačního standardu se průmyslová bezdrátová komunikace podle standardu IEEE 802.11 prosadila snad ve všech oblastech průmyslu. Typickými úlohami jsou např. sběr dat z výrobních strojů, připojení mobilních operátorských panelů a servisních PC/PG i vlastní řízení výrobních strojů a jejich částí. Význam bezdrátové komunikace nadále poroste a ani vývoj techniky se nezastavil. V současné době nabývá v průmyslu na významu nový, rychlejší komunikační standard podle normy IEEE 802.11n, popř. v kombinaci s centrální řídicí jednotkou WiFi.
Dobré zkušenosti z dosavadních instalací
Možnosti dosažitelné při využití bezdrátové komunikace v oboru řízení strojů lze ukázat na mnoha úspěšných instalacích. Při použití např. komunikačního protokolu Profinet IO založeného na standardu průmyslového Ethernetu, lze bezdrátově řídit a ovládat nejrůznější mobilní zařízení a jejich části. Pro tento typ úloh je nezbytné mít k dispozici vedle standardních protokolů kategorie WiFi také soubor vlastností a protokolů určených pro průmyslové prostředí, tzv. iFeatures. Ten umožňuje přizpůsobit komunikační systém k použití při řízení a v dopravě, zejména s ohledem na potřebu cyklické komunikace a rychlého přechodu (roaming) mezi přístupovými body.
Existuje mnoho instalací po celém světě, nicméně jako příklad popsaný v českém tisku lze uvést úspěšnou rekonstrukci kovacího jeřábu v závodě Pilsner Steel v Plzni (viz článek Profinet přes průmyslovou bezdrátovou síť [1]). Další detaily a příklady týkající se bezdrátové techniky a využití speciálního systému antén RCoax při řízení nejrůznějších podvěsných dopravníků jsou v článku Bezdrátová komunikace v aplikacích automobilového průmyslu [2]. V něm popsaný způsob řízení je typický nejen pro dopravníky na montážních linkách v automobilovém průmyslu, ale i pro šachty nákladní výtahů, dopravníky v betonárnách apod.
Jinými úlohami často řešenými pomocí sítě IWLAN jsou bezdrátový sběr dat z výrobních strojů nebo připojení mobilního servisního a operátorského zařízení v rámci technologické linky. Zde není požadována cyklická komunikace, ale je nutné spolehlivě pokrýt daný prostor. S množstvím překážek a kovových konstrukcí se lze obvykle vyrovnat použitím většího počtu přístupových bodů (access point) a vhodných všesměrových a sektorových antén. V některých úlohách může také existovat zásadní požadavek na umístění přístupového bodu v prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX do zóny 2), tak jako v případě nového závodu firmy Jan Becher – Karlovarská Becherovka [3].
Prostor pro nový standard
Uvedené úlohy by nyní bylo možné s výhodou realizovat při použití nové techniky založené na standardu IEEE 802.11n, jehož přínosem je zejména větší přenosová rychlost (podle normy 300 až 600 Mb/s) a, díky dalším vlastnostem použité normy, také obecně větší spolehlivost přenosu (obr. 1).
Pro své vlastnosti nalezne nový standard uplatnění zejména při plnění požadavku na videozáznamy (např. z kamerových systémů), přenos hlasu (VoIP-telefonie) nebo případy logistických úloh, při realizaci výrobních informačních systémů (MES) atd. Toto vše lze nově a s výhodou realizovat pomocí bezdrátového připojení, a to i z velmi rozsáhlých ploch.
Se stále se zvětšujícím počtem použitých přístupových bodů roste složitost jejich správy. Proto lze pro větší instalace (např. již od deseti přístupových bodů doporučit použití přístupových bodů ovládaných centrální řídicí jednotkou WiFi. Takové instalace jsou typické pro nejrůznější logistické úlohy, pokrytí venkovních skladovacích prostor výrobních závodů, ploch letišť a jiné veřejné infrastruktury.
Široká nabídka společnosti Siemens
Společnost Siemens si je vědoma rozmanitých požadavků provázejících využívání bezdrátové komunikace v rozličných průmyslových odvětvích a úlohách. Skupina produktů Siemens Scalance W pro bezdrátovou komunikaci obsahuje jak přístroje umožňující splnit požadavky na rychlou cyklickou komunikaci a rychlý roaming (moduly s označením Scalance W78x-yRR), tak i přístroje s velkou přenosovou rychlostí podle standardu IEEE 802.11n (moduly Scalance W788 RJ45/
/M12 a W786) s charakteristikou 3 × 3 MIMO (až 450 Mb/s). Nově jsou k dispozici také přístupové body s označením „C“ (Scalance W78xC), určené pro sítě IWLAN s centrální řídicí jednotkou Scalance WLC711 (obr. 2). To vše v odolném a osvědčeném průmyslovém provedení (obr. 3).
Produkty společnosti Siemens pro bezdrátovou komunikaci v průmyslu jsou díky svému koncepčním pojetí a uplatnění nejnovějších technologií a standardů vhodné k použití nejen v oboru samotné automatizace, ale i ve velmi širokém spektru jiných úloh v mnoha průmyslových odvětvích.
Literatura:
[1] –: Profinet přes průmyslovou bezdrátovou síť. Automa, 2011, roč. 17, č. 4, s. 57. Dostupné na: <http://www.odbornecasopisy.cz/index.php?id_document=43432>.
[2] ŠEVČÍK, V. – RŮŽIČKA, M: Bezdrátová komunikace v aplikacích automobilového průmyslu. Automatizace, 2009, roč. 52, č. 4, s. 250–251. Dostupné na: <http://www.automatizace.cz/article.php?a=2510>.
[3] –: Řízení výroby likérů ve společnosti Jan Becher – Karlovarská Becherovka. Industry fórum, 2011, č. 1, s. 8, Siemens 2011. Dostupné na: <http://www1.siemens.cz/ad/current/content/data_files/o_divizi_ad/_publikace/industry-forum_01-2011_cz.pdf>.
Ing. Vladimír Ševčík, Siemens, s. r. o.
Obr. 1. Porovnání dosavadních technik přenosu s principem nové normy IEEE 802.11n
Obr. 2. Přehled produktů Scalance W pro sítě IWLAN
Obr. 3. Nové produkty rodiny Scalance W podporující standard IEEE 802.11n mají osvědčené odolné průmyslové provedení