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FAQ
Können beim DATAEAGLE-Funksystem mehrere Antennen genutzt werden?
Immer wieder taucht die Frage auf, ob es möglich ist, mehrere Antennen an eines unserer #DATAEAGLE-Funksysteme anzuschließen.
Die Antwort lautet: Ja.
Möglich wird dies durch einen Antennensplitter. Er wird z.B. verwendet, um eine Antenne im Innenbereich und die andere im Außenbereich zu installieren. Oder wenn 2 Hallen durch ein Rolltor getrennt sind, aber in beiden Hallen eine Funkabdeckung benötigt wird.
Eines muss bei der Verwendung beachtet werden. Der Antennensplitter teilt auch die Sendeleistung zwischen den Antennen auf. Dadurch wird die Reichweite verringert.
Warum Condition Monitoring umsetzen?
Durch Condition Monitoring kann die Produktivität Ihrer Maschinen und Anlagen gesteigert werden, indem Maschinenausfälle vorbeugend vermieden werden. Messen Sie z.B. die Vibration Ihres Motors, die Temperatur oder die Feuchtigkeit an Maschinenteilen. Mit dem DATAEAGLE Condition Monitoring System der Schildknecht AG können Sie Vibrationen / Beschleunigung, Bewegungen, den magnetischen Fluss, digitales Licht, Druck, Geräusche, Temperatur und Feuchte messen. Das System ist schnell und einfach installiert.
• Lesen Sie unseren Blog-Beitrag
• Lesen Sie hier einen ausführlichen Anwendungsbericht oder sehen Sie sich das Installationsvideo an
• DATAEAGLE Condition Monitoring System
Wie kann ich Condition Monitoring umsetzen?
Wie kann ich Condition Monitoring umsetzen?
Das DATAEAGLE Condition Monitoring System der Schildknecht AG besteht aus einem kleinen Multisensor für raue Industrieumgebungen (CISS), einem weltweit einsatzfähigen IoT-Gateway (DATAEAGLE 2730) mit integrierter eSIM-Karte und einem Cloud-Dashboard (DATAEAGLE Portal). Der robuste Multisensor kann direkt am Motor oder der Maschine angebracht werden und überträgt die Daten per Bluetooth Low Energy an das zentrale IoT Gateway DATAEAGLE 2730. Die Werte werden vorverarbeitet und in Intervallen an ein Cloud-Portal übertragen und gespeichert. Die Sensorwerte werden im Online-Portal analysiert und weiter verarbeitet. im nächsten Schritt können dann Alarme eingestellt werden und schrittweise eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen.
Die ersten Schritte bei der Einführung des Condition Monitoring
Für eine effiziente Einführung ist es sinnvoll, sich zunächst auf die Schwachpunkte Ihrer Produktion zu konzentrieren. Stellen Sie sich unter anderem folgende Fragen:
- Was sind die problematischsten Stellen meiner Produktionsstrecke?
- Wo kommt es am häufigsten zu Ausfällen?
- Wo entstehen durch Stillstände finanzielle Konsequenzen?
- Wo haben Ausfälle weitreichende Auswirkungen, z. B. weil dadurch mehrere Produktionslinien blockiert werden?
Sehr wahrscheinlich können Sie bestimmte Pumpen, Maschinen oder Komponenten identifizieren, die kritische Schwachstellen sind und daher dauerhaft überwacht werden müssen. Um diese sollten Sie sich zuerst kümmern.
Bestimmen Sie jeweils, was Sie genau messen wollen. Die häufigsten Werte für die Zustandsüberwachung sind Temperatur, Vibration und Geräuschpegel. Mit dem IoT Ready-To-Use-System können Sie aber noch viel mehr messen. Der CISS Multi-Sensor für starke Beanspruchung enthält 8 Sensoren:
- Beschleunigungs-Sensor
- Gyroskop
- Magnetometer
- Digitaler Lichtsensor
- Drucksensor
- Mikrofon
- Temperatur-Sensor
- Feuchtigkeits-Sensor
Diese Vielfalt ermöglicht es Ihnen, unterschiedliche Parameter zu analysieren und anzupassen, bis Sie die passenden Parameter für Ihre Maschine oder Anlage gefunden haben.
Fangen Sie mit einer Anwendung an!
Es ist wichtig, dass Sie sich zu Beginn auf eine Anwendung oder Maschinenart konzentrieren. Denken Sie jetzt noch nicht an IT-Integrationen oder multi-funktionale Systeme, das kommt später. In der Anfangsphase geht es darum, die Prozesse für einen Anwendungsfall zu optimieren. Dadurch halten Sie die Kosten und den Zeitaufwand gering und sehen schnell erste Ergebnisse.
Später ist es einfach, das Condition-Monitoring-System anzupassen und auszuweiten. Das Schildknecht-Konzept mit der drahtlosen Übertragung, den dezentralen Sensoren und dem zentralen Gateway bietet Ihnen die Flexibilität, das Setup jederzeit zu ändern und zu erweitern.
Wenn Sie zum Beispiel einige ältere Maschinen in Ihrer Fabrik haben, gibt es vermutlich die üblichen Probleme mit Wartungen und Ersatzteilen. Es ist also sinnvoll, diese genau zu überwachen, um ihre Lebensdauer zu erhöhen und eine maximale Betriebszeit zu gewährleisten. Ein nicht-invasives IoT Ready-To-Use lässt sich einfach und mit geringem Installationsaufwand nachrüsten, ohne dass es zu Produktionsunterbrechungen kommt.
Alternativ können Sie die Zusammenarbeit Ihrer IT- und OT-Infrastrukturen verbessern. Da IT und OT immer enger verzahnt sind, ist es sinnvoll, diese gleichzeitig zu überwachen. Hierfür arbeitet Schildknecht mit PAESSLER zusammen. Daten aus dem Schildknecht-System können einfach in den PAESSLER PRTG Monitor integriert werden.
Installieren Sie das Condition-Monitoring-System
Keine Sorge, es muss nicht kompliziert und aufwändig sein, ein System zur Zustandsüberwachung zu installieren und einzurichten. Wir haben unsere Systeme extra so gestaltet, dass sie flexibel und einfach zu bedienen sind. So ist zum Beispiel keine Integration notwendig, und der Multi-Sensor lässt sich dank Magneten ganz einfach anbringen. Um den Installationsaufwand gering zu halten, nutzt das Gateway drahtlose Kommunikation, z. B. Mobilfunk, um die Zustandsdaten an ein Cloud-Portal zu senden.
Sie können den Multi-Sensor direkt an den zu überwachenden Motor oder die Maschine anbringen. Er überträgt die Daten mittels Bluetooth Low Energy zum DATAEAGLE 2730 IoT Gateway, das gleichzeitig Daten von bis zu 8 Sensoren erhalten kann. Auf dem Gateway werden die Daten vorverarbeitet, also z. B.: Alarme detektiert, und dann über eine kabellose 3G/4G-Verbindung in die Cloud gesendet, wo sie gespeichert werden und zur Visualisierung und Analyse im DATAEAGLE Portal bereitstehen.
Das DATAEAGLE Cloud Portal enthält ein individuell anpassbares Dashboard, das einen Überblick der eingehenden Sensordaten bietet. Hier können Sie die Daten analysieren, bei Bedarf mit kostenloser Unterstützung durch unsere Experten. Je nach Anwendungsfall können Sie unterschiedliche Intervalle für die Übertragung der Sensordaten in die Cloud festlegen oder Alarme für einzelne Sensoren einstellen.
So einfach installieren sie unser Condition Monitoring System!
Weitere Informationen:
• Lesen Sie hier einen ausführlichen Anwendungsbericht oder sehen Sie sich das Installationsvideo an
• Zum Produkt: DATAEAGLE Condition Monitoring System
Gibt es eine Condition Monitoring Lösung für Motoren?
Das DATAEAGLE Condition Monitoring System der Schildknecht AG ist ganz nach dem Motto ‚IoT-ready-to-use‘ sofort einsatzbereit um den Zustand von Motoren zu überwachen. Es ist bereits bei vielen Motoren in unterschiedlichsten Branchen erfolgreich im Einsatz. Reduzieren Sie Maschinenausfälle und steigern Sie Ihre Produktivität.
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Was ist CAN Bus?
CAN Bus steht für Controller Area Network Bus und ist ein serielles Netzwerkprotokoll, das in der Automobilindustrie und anderen Branchen zum Beispiel mobilen Arbeitsmaschinen eingesetzt wird. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Systemen und Steuergeräten in einem Fahrzeug oder in einer Maschine.
CAN Bus basiert auf einem Multimaster-System, das es mehreren Geräten ermöglicht, gleichzeitig auf das Netzwerk zuzugreifen. Es ermöglicht eine zuverlässige und schnelle Übertragung von Daten und ist in der Lage, Fehler im System zu erkennen und zu korrigieren.
In der Automobilindustrie wird CAN Bus häufig zur Übertragung von Sensordaten, wie z.B. Motordrehzahl, Geschwindigkeit oder Temperatur, verwendet. Es wird auch für die Steuerung von elektronischen Systemen wie z.B. dem ABS (Antiblockiersystem), ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) oder der Klimaanlage eingesetzt.
CAN Bus wird jedoch nicht nur in der Automobilindustrie eingesetzt, sondern auch in vielen anderen Branchen wie z.B. der Luftfahrt, der Medizintechnik oder der Industrieautomation. Es ist ein herstellerunabhängiger Standard und wird von vielen verschiedenen Herstellern unterstützt.
Durch die Verwendung von CAN Bus können Unternehmen die Integration von verschiedenen elektronischen Systemen und Steuergeräten in einer Maschine oder einem Fahrzeug vereinfachen und eine zuverlässige und schnelle Datenübertragung gewährleisten.
Muss ich das Funkgerät über die Gerätebeschreibungsdatei einbinden?
Nein. Die DATAEAGLE Datenfunksysteme von Schildknecht müssen nicht über eine Gerätebeschreibungsdatei (z.B. GSDML bei PROFINET oder GSD bei PROFIBUS) in die Steuerung eingebunden werden. Sie agieren wie ein Kabelersatz und sind transparent in der Kommunikation. Allerdings können die Geräte optional in die SPS eingebunden werden, um die integrierte Diagnose der Datenfunksysteme zu aktivieren. Die Diagnosedaten geben Auskunft über Funkunterbrechungen oder Verbindungsaufbauten bei Abbrüchen, wodurch Probleme in der Anlage wie defekte Kabel oder Antennen entdeckt werden können.
Kabel durch Datenfunk ersetzen – ohne Änderungen an der Maschine
Wichtig für den einfachen Austausch der Lösung für die Datenübertragung: Am generellen Setup der Maschine oder Anlage sollte möglichst nichts verändert werden müssen. Oft haben sich die Einstellungen der Timings von PROFIBUS oder PROFINET bewährt, erfüllen wichtige Sicherheitsanforderungen oder erfordern bei einer Anpassung neue Abnahmen durch TÜV und Co. Das gilt es zu verhindern. Wireless-Lösungen arbeiten häufig mit Aktualisierungszeiten im Bereich von 16-32 Millisekunden, während für PROFINET eine Aktualisierungszeit von 1-2 Millisekunden üblich ist. Ein Austausch durch eine solche Lösung würde Eingriffe in die Maschinensteuerung und damit unter Umständen eine umfangreiche Erprobung und Abnahme erfordern.
Wireless-Lösungen von Schildknecht können 1:1 gegen bestehende Kabel- oder Schleifringsysteme ausgetauscht werden – ohne Änderung an der Maschine. Der Austausch kann schnell und einfach von einem Betriebselektriker vorgenommen werden, umfangreiche Anpassungen oder Neu-Zertifizierungen entfallen.
Mit DATAEAGLE ist keine Einbindung der Datenübertragung in die Hardware-Konfiguration notwendig. Die Gerätebeschreibungsdateien GSD (PROFIBUS) bzw. GSDML (PROFINET) müssen nicht verändert werden und die Konfiguration „Kabel“ kann erhalten bleiben.
Sie stoßen dennoch auf Fragen bei der Installation? Dann hilft die Schildknecht Inbetriebnahme-Garantie!
Welche Arten von drahtloser Kommunikation werden in der Industrie eingesetzt?
Welche Arten von drahtloser Kommunikation werden in der Industrie eingesetzt?
Schleppkabel / Schleppketten
Eine beliebte Lösung zur schnellen und sicheren Datenübertragung für bewegte Anlagen sind Schleppkabel – deshalb werden sie hier der Vollständigkeit halber erwähnt, auch wenn sie keine „drahtlose“ Alternative darstellen. Sie sind in der Erstinstallation kostengünstig, allerdings schränken Schleppketten die Mobilität angebundener Komponenten stark ein. Zudem verschleißen sie im industriellen Dauereinsatz sehr schnell und sind dann aufwendig zu ersetzen – von der Fehlersuche und dem Risiko durch beschädigte Kabel abgesehen. Das wirkt sich negativ auf die Total-Cost-of-Ownership im Lebenszyklus und die Wirtschaftlichkeit der Maschinen und Anlagen aus.
Elektrische Schleifringe
Schleifringe ermöglichen die Übertragung von Strom und Daten zwischen festen und rotierenden Bauteilen mittels physikalischer Kontaktierung. Sie sind in vielen Größen und Varianten erhältlich. Mit dem Einsatz von immer mehr Sensoren und größerer Vernetzung im IoT, höheren Datenraten und Echtzeit-Anforderungen werden Schleifringe immer häufiger durch Funklösungen ersetzt, auch als Retrofit für bestehende Schleifring-Anwendungen. Häufig wird zumindest die Schleifring Datenübertragung durch eine alternative Technologie ersetzt. Ein Nachteil der Schleifring-Technologie ist ihr prinzipbedingter Verschleiß, der zu Ausfällen durch ungeplante Wartungen und Maschinenstillständen führen kann.
Datenlichtschranken
Für Distanzen von bis zu 300 Metern können Datenlichtschranken zum Einsatz kommen. Sie zeichnen sich durch hohe Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100Mbit/s aus und sind weitgehend wartungsfrei, von der regelmäßigen Reinigung der Sende- und Empfangseinheit abgesehen. Lichtschranken funktionieren allerdings nur auf Sicht, ohne Höhenversatz und können im Gegensatz zu funk-basierten Systemen nicht für Multi-Point-Netzwerke eingesetzt werden.
Induktive Datenübertragung
Bei diesem Verfahren werden Daten über induktive Koppler übertragen – kontaktlos und damit ohne mechanische Beanspruchung und Verschleiß. Sie werden als Alternative von Schleifringen oder für spezielle Anwendungen wie Elektro-Hängebahnen eingesetzt. Dabei sind sie deutlich weniger flexibel als Funksysteme, da Sie einen festen Einbau erfordern. Sie sind außerdem wartungsintensiv und vergleichsweise teuer.
Leaky Cable
Zwei verschiedene Antennen sorgen bei dieser Technologie für eine Datenübertragung ohne Sichtverbindung. Das Verfahren ist aufgrund der sensiblen Empfangsantennen allerdings störanfällig. Ein hoher Einstiegspreis für die Installation und der Verschleiß führen im Lebenszyklus zu vergleichsweise hohen Kosten und wirken sich damit negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Lösung aus.
Welche Reichweite hat das Funksystem DATAEAGLE?
Die Reichweite eines Funksystems hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der genutzten Funktechnologie, der Umgebung, in der das Funksystem eingesetzt wird, sowie den Eigenschaften der verwendeten Antennen. Je nach Auswahl der Funktechnologie kann eine Reichweite zwischen wenigen Metern und ca. 3 Kilometern erzielt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Sichtverbindung zwischen den Antennen eine entscheidende Rolle spielt. Das bedeutet, dass Hindernisse wie Gebäude oder Bäume die Reichweite verringern können, da sie das Funksignal abschwächen oder blockieren. Eine optimale Platzierung der Antennen kann jedoch dabei helfen, die Reichweite zu maximieren.
Hier finden Sie Informationen zur richtigen Antennenmontage.
Welche Vorteile bieten Funksysteme im Vergleich zu einem Kabel für die Industrie?
- Einfache Installation: Funksysteme erfordern keine aufwendigen Verkabelungen, was zu einer schnelleren und kosteneffektiveren Installation führt. Das bedeutet, dass die Geräte und Maschinen einfacher und schneller angeschlossen werden können, was wertvolle Zeit spart.
- Reduzierte Kosten: Funksysteme können dazu beitragen, die Kosten in der Industrie zu senken. Zum einen entstehen keine Reparaturkosten durch Kabelbruch. Zum anderen entfallen die hohen Installationskosten für die aufwändige Verlegung und Verbindung von Kabeln und Steckern, da diese durch drahtlose Funksignale ersetzt werden können.
- Zuverlässige Datenübertragung: Moderne Funksysteme bieten eine stabile und zuverlässige Übertragung von Daten, was für eine reibungslose Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten und Maschinen unerlässlich ist. Dadurch können Daten schneller und effektiver ausgetauscht werden, was die Produktivität und Effizienz erhöht.
- Erhöhte Flexibilität und Mobilität: Funksysteme bieten eine drahtlose Verbindung, was bedeutet, dass sich Geräte und Maschinen flexibel und mobil einsetzen lassen, ohne dass Verkabelungen oder Steckdosen erforderlich sind. Dadurch können die Geräte und Maschinen schnell und einfach an verschiedene Standorte bewegt werden.
- Weltweite Diagnosemöglichkeiten: Moderne Funksysteme bieten die Möglichkeit zur Diagnose und Überwachung von Geräten und Maschinen in Echtzeit und weltweit. Durch drahtlose Sensoren können Daten in Echtzeit erfasst und an ein zentrales System zur Analyse und Diagnose gesendet werden. Dadurch können Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, was Ausfallzeiten minimiert und die Wartungskosten senkt.
- Verbesserte Übersicht und Ordnung: Funksysteme können dazu beitragen, die Übersichtlichkeit und Ordnung in der Industrie zu verbessern. Durch den Verzicht auf Kabel und Steckverbindungen reduziert sich der Kabelsalat und es entsteht mehr Platz und Freiraum. Dadurch wird auch die Sicherheit erhöht, da es weniger Stolperfallen gibt und Feuergefahren minimiert werden.
- Weniger störanfällig: Funksysteme sind im Vergleich zu kabelgebundenen Systemen weniger störanfällig, da sie nicht von physischen Verbindungen abhängig sind. Bei kabelgebundenen Systemen führen mechanische Bewegungen oft zu Kabelbrüchen und dadurch bedingten Ausfallzeiten. Mit intelligenten Funksystemen entfällt dieses Problem, was zu einer höheren Verfügbarkeit und Effizienz der Anlagen und Maschinen führt.
- Langlebigkeit: Funksysteme haben eine längere Lebensdauer als kabelgebundene Systeme, da sie weniger anfällig für mechanische Belastungen sind. Bei Kabeln kann es zu Abnutzung, Kabelbrüchen und Steckverbindungsproblemen kommen, während Funksysteme diese Probleme nicht haben. Dadurch haben Funksysteme oft eine höhere Lebensdauer und reduzieren die Kosten für Ersatz und Reparaturen.
Was ist CANopen?
CANopen ist ein höheres Protokoll auf Basis des CAN Bus und wird in der Automatisierungs- und Regelungstechnik eingesetzt. Es ermöglicht eine standardisierte Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und Steuerungen, unabhängig vom Hersteller.
CANopen bietet eine Vielzahl von standardisierten Diensten und Objekten, die die Entwicklung und Implementierung von Steuerungssystemen erleichtern. Es ermöglicht die Übertragung von Daten in Echtzeit, was besonders in der Automatisierungstechnik wichtig ist.
CANopen wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie z.B. in der Fertigungsautomation, in der Gebäudeautomation, in der Medizintechnik und in der Verkehrstechnik. Es ermöglicht die Integration von verschiedenen Geräten und Steuerungen, die die Kommunikation auf einer einheitlichen Plattform ermöglichen.
Darüber hinaus bietet CANopen eine Vielzahl von Vorteilen wie z.B. die hohe Zuverlässigkeit, die einfache Integration und Konfiguration von Geräten, die Reduzierung von Verkabelungsaufwand und Kosten sowie eine flexible Erweiterbarkeit.
Durch die Verwendung von CANopen können Unternehmen ihre Systeme und Anwendungen einfach und zuverlässig integrieren und dabei die Entwicklungskosten und die Implementierungszeit reduzieren.
Was ist Ethernet/IP?
Ethernet/IP ist ein Industrieprotokoll, das auf dem Standard-Ethernet aufbaut und für die Automatisierungstechnik eingesetzt wird. Es ermöglicht eine schnelle und zuverlässige Übertragung von Daten in Echtzeit und eine nahtlose Integration von verschiedenen Geräten und Systemen.
Ethernet/IP basiert auf dem TCP/IP-Protokoll, das für die Kommunikation im Internet verwendet wird. Es ermöglicht die Übertragung von Datenpaketen zwischen verschiedenen Geräten und Systemen in Echtzeit, was für die Automatisierungstechnik besonders wichtig ist.
Im Gegensatz zu anderen Industrieprotokollen, wie zum Beispiel Profibus und CanOpen, nutzt Ethernet/IP das weit verbreitete Ethernet-Netzwerk als Basis, was die Implementierung und Integration von Geräten und Systemen vereinfacht. Ethernet/IP ist ein offener Standard, der von der Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) entwickelt wurde und von vielen Unternehmen unterstützt wird.
Ethernet/IP wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie z.B. in der Fertigungsautomation, in der Verpackungsindustrie, in der Energieerzeugung und in der Verkehrsautomatisierung. Es bietet eine hohe Skalierbarkeit und Flexibilität, um eine nahtlose Integration von verschiedenen Geräten und Systemen zu ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil von Ethernet/IP ist die Möglichkeit, große Datenmengen schnell und zuverlässig zu übertragen. Durch die Verwendung von Ethernet/IP können Unternehmen ihre Automatisierungssysteme und Anwendungen einfach und zuverlässig integrieren und dabei die Entwicklungskosten und die Implementierungszeit reduzieren.
Darüber hinaus bietet Ethernet/IP eine Vielzahl von Vorteilen wie z.B. eine hohe Zuverlässigkeit, eine einfache Integration von Geräten und Systemen, eine schnelle Übertragung von Daten in Echtzeit sowie eine effiziente Verwaltung von Netzwerken und Systemen.
Insgesamt ist Ethernet/IP ein wichtiger Standard für die Automatisierungstechnik, der eine zuverlässige und schnelle Übertragung von Daten in Echtzeit ermöglicht und eine nahtlose Integration von verschiedenen Geräten und Systemen bietet.
Welche Vorteile bieten Funksysteme im Vergleich zu einem Kabel für die Industrie?
- Einfache Installation: Funksysteme erfordern keine aufwendigen Verkabelungen, was zu einer schnelleren und kosteneffektiveren Installation führt. Das bedeutet, dass die Geräte und Maschinen einfacher und schneller angeschlossen werden können, was wertvolle Zeit spart.
- Reduzierte Kosten: Funksysteme können dazu beitragen, die Kosten in der Industrie zu senken. Zum einen entstehen keine Reparaturkosten durch Kabelbruch. Zum anderen entfallen die hohen Installationskosten für die aufwändige Verlegung und Verbindung von Kabeln und Steckern, da diese durch drahtlose Funksignale ersetzt werden können.
- Zuverlässige Datenübertragung: Moderne Funksysteme bieten eine stabile und zuverlässige Übertragung von Daten, was für eine reibungslose Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten und Maschinen unerlässlich ist. Dadurch können Daten schneller und effektiver ausgetauscht werden, was die Produktivität und Effizienz erhöht.
- Erhöhte Flexibilität und Mobilität: Funksysteme bieten eine drahtlose Verbindung, was bedeutet, dass sich Geräte und Maschinen flexibel und mobil einsetzen lassen, ohne dass Verkabelungen oder Steckdosen erforderlich sind. Dadurch können die Geräte und Maschinen schnell und einfach an verschiedene Standorte bewegt werden.
- Weltweite Diagnosemöglichkeiten: Moderne Funksysteme bieten die Möglichkeit zur Diagnose und Überwachung von Geräten und Maschinen in Echtzeit und weltweit. Durch drahtlose Sensoren können Daten in Echtzeit erfasst und an ein zentrales System zur Analyse und Diagnose gesendet werden. Dadurch können Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, was Ausfallzeiten minimiert und die Wartungskosten senkt.
- Verbesserte Übersicht und Ordnung: Funksysteme können dazu beitragen, die Übersichtlichkeit und Ordnung in der Industrie zu verbessern. Durch den Verzicht auf Kabel und Steckverbindungen reduziert sich der Kabelsalat und es entsteht mehr Platz und Freiraum. Dadurch wird auch die Sicherheit erhöht, da es weniger Stolperfallen gibt und Feuergefahren minimiert werden.
- Weniger störanfällig: Funksysteme sind im Vergleich zu kabelgebundenen Systemen weniger störanfällig, da sie nicht von physischen Verbindungen abhängig sind. Bei kabelgebundenen Systemen führen mechanische Bewegungen oft zu Kabelbrüchen und dadurch bedingten Ausfallzeiten. Mit intelligenten Funksystemen entfällt dieses Problem, was zu einer höheren Verfügbarkeit und Effizienz der Anlagen und Maschinen führt.
- Langlebigkeit: Funksysteme haben eine längere Lebensdauer als kabelgebundene Systeme, da sie weniger anfällig für mechanische Belastungen sind. Bei Kabeln kann es zu Abnutzung, Kabelbrüchen und Steckverbindungsproblemen kommen, während Funksysteme diese Probleme nicht haben. Dadurch haben Funksysteme oft eine höhere Lebensdauer und reduzieren die Kosten für Ersatz und Reparaturen.
Muss ich das Funkgerät über die Gerätebeschreibungsdatei einbinden?
Nein. Die DATAEAGLE Datenfunksysteme von Schildknecht müssen nicht über eine Gerätebeschreibungsdatei (z.B. GSDML bei PROFINET oder GSD bei PROFIBUS) in die Steuerung eingebunden werden. Sie agieren wie ein Kabelersatz und sind transparent in der Kommunikation. Allerdings können die Geräte optional in die SPS eingebunden werden, um die integrierte Diagnose der Datenfunksysteme zu aktivieren. Die Diagnosedaten geben Auskunft über Funkunterbrechungen oder Verbindungsaufbauten bei Abbrüchen, wodurch Probleme in der Anlage wie defekte Kabel oder Antennen entdeckt werden können.
Kabel durch Datenfunk ersetzen – ohne Änderungen an der Maschine
Wichtig für den einfachen Austausch der Lösung für die Datenübertragung: Am generellen Setup der Maschine oder Anlage sollte möglichst nichts verändert werden müssen. Oft haben sich die Einstellungen der Timings von PROFIBUS oder PROFINET bewährt, erfüllen wichtige Sicherheitsanforderungen oder erfordern bei einer Anpassung neue Abnahmen durch TÜV und Co. Das gilt es zu verhindern. Wireless-Lösungen arbeiten häufig mit Aktualisierungszeiten im Bereich von 16-32 Millisekunden, während für PROFINET eine Aktualisierungszeit von 1-2 Millisekunden üblich ist. Ein Austausch durch eine solche Lösung würde Eingriffe in die Maschinensteuerung und damit unter Umständen eine umfangreiche Erprobung und Abnahme erfordern.
Wireless-Lösungen von Schildknecht können 1:1 gegen bestehende Kabel- oder Schleifringsysteme ausgetauscht werden – ohne Änderung an der Maschine. Der Austausch kann schnell und einfach von einem Betriebselektriker vorgenommen werden, umfangreiche Anpassungen oder Neu-Zertifizierungen entfallen.
Mit DATAEAGLE ist keine Einbindung der Datenübertragung in die Hardware-Konfiguration notwendig. Die Gerätebeschreibungsdateien GSD (PROFIBUS) bzw. GSDML (PROFINET) müssen nicht verändert werden und die Konfiguration „Kabel“ kann erhalten bleiben.
Sie stoßen dennoch auf Fragen bei der Installation? Dann hilft die Schildknecht Inbetriebnahme-Garantie!
Wie groß ist die mögliche Reichweite bei Bluetooth?
Diese Frage wird uns oft gestellt, und meistens denken die Leute, dass die Reichweite recht gering ist. Das liegt natürlich daran, dass Bluetooth eine Verbrauchertechnologie ist und hauptsächlich für die Kommunikation mit Geräten wie Kopfhörern verwendet wird.
Was ist also der Unterschied zu einer Nicht-Verbraucheranwendung, einer industriellen Anwendung, die in unsere Funksysteme DATAEAGLE eingebettet ist?
Wir verwenden die gleichen Hardware-Chips, aber wir entwickeln vor allem unsere eigene Software. So optimieren wir die Kommunikation für industrielle Zwecke.
Zweitens, und das ist das Wichtigste, ist die Sendeleistung. Während die meisten Gerätekommunikationssysteme eine maximale Sendeleistung von nur 1 mW verwenden, benötigen industrielle Anwendungen 100 mW, um Daten zu senden.
Der Grund für diese geringe Sendeleistung ist die Optimierung der Batterielebensdauer. Die #Industriekommunikation, mit Ausnahme der Sensorkommunikation, ist nicht batteriebetrieben, so dass wir die maximale Sendeleistung verwenden können, die der Funkkommunikationsstandard zulässt.
Der dritte und sehr wichtige Punkt in Bezug auf die Reichweite ist die Antenne. Antennen sorgen für eine Verstärkung der Sendeleistung des Geräts. Während ein Smartphone eine Antenne ohne zusätzlichen Gewinn (0 dB) verwendet, können wir in unseren Anwendungen Antennen mit bis zu 14 dB Gewinn einsetzen.
Nachdem wir das nun etwas ausführlicher diskutiert haben, kommt hier die Antwort.
In unseren Industrial Wireless-Anwendungen mit Bluetooth erreichen wir in Innenräumen problemlos bis zu 300 Meter, und mit der besten Antenne schaffen wir auch Point-to-Point-Anwendungen von 1 Kilometer!
Was bedeutet Black Channel?
Was bedeutet Black Channel?
Das Black-Channel-Prinzip erlaubt die Übertragung sicherer und nicht sicherer Prozessdaten über dieselben Netzwerke- oder Busleitungen. Unabhängig von auf dieser Leitung verwendeten regulären Datentransportmechanismus können Safety-Komponenten Daten mittels eines isolierten sicheren Protokolls übertragen, das den darunter liegenden Netzwerk-Kanal durchtunnelt. Da es sich bei sicheren Feldbussen um reine Applikationsprotokolle ohne eigene physikalische Eigenschaften handelt, sind die verfügbare Bandbreiten und Zykluszeiten vom verwendeten Datentransportprotokoll abhängig. Mögliche Übertragungsfehler sind bekannt und in den relevanten Normen IEC 61784-3 und IEC 61508 angeführt.
Black Channel ausführlich erklärt!
Was bedeutet das Black-Channel-Prinzip für PROFIsafe?
Das PROFIsafe-Protokoll hat keine Rückwirkung auf die Standard-Busprotokolle. Es soll so unabhängig wie möglich vom jeweiligen Übertragungskanal sein, gleich ob Kupferkabel, Lichtwellenleiter, Rückwandbus oder drahtlos. Weder die Übertragungsraten noch die jeweilige Fehlererkennung spielen eine Rolle. Für PROFIsafe sind die Übertragungskanäle lediglich „Black Channels”.
Wireless PROFIsafe – Black-Channel
PROFIsafe – gleiches Protokoll mit Funk und Kabel
Ganz gleich ob für eine Kran-Steuerung, die Not-aus-Übertragung einer Produktionsmaschine oder andere sicherheitsrelevante Kommunikation: PROFIsafe hat sich als Standard für funktional sichere Kommunikation etabliert und ist seit 2007 unter der Bezeichnung IEC 61784-3-3 internationale Norm. Über das sicherheitsgerichtete Protokoll werden Daten zwischen einer Sicherheitssteuerung (F-PLC bzw. F-Host) und Feldgeräten (F-Devices) übermittelt. Während Steuerung und Device in der Regel sicherheitsgerichtete Komponenten sind und entsprechend zertifiziert sein müssen, hat PROFIsafe gemäß Systembeschreibung keine Rückwirkung auf die eingesetzten Standard-Busprotokolle: ob mit Industrial Ethernet (PROFINET IO), per RS485 (PROFIBUS-DP), über Backplanes oder Wireless – das verwendete Verfahren für die Datenübertragung hat keinen Einfluss auf die Sicherheits-Einstufung. Es handelt sich bei den Übertragungskanälen lediglich um sogenannte „Black Channels“, von denen die tatsächliche PROFIsafe-Anwendung komplett unabhängig aufgebaut ist. Dem entsprechend heißt es auch in der PROFIsafe Systembeschreibung: Eine drahtlose Übertragung ist zulässig, solange eine ausreichende Verfügbarkeit (keine Fehlauslösungen) und IT-Sicherheit (Security) gewährleistet sind.
Sichere Datenübertragung per Funk: das Black-Channel-Prinzip im Detail
Das heißt also, dass die Verwendung von Wireless-Technologien ebenso wie andere Funktechnologien auch qua Definition vorgesehen und möglich ist. Sowohl die Sicherheitssteuerung als auch das Remote-IO-System – zum Beispiel ein Safety-Switch – beinhalten das Safety-Protokoll. Die Schnittstelle dazwischen ist lediglich der Kanal zur Übertragung der Sicherheitsinformationen. Dem entsprechend ist für das drahtlose Gerät keine Sicherheitszertifizierung notwendig und es wird behandelt wie andere Infrastrukturkomponenten, beispielsweise Switches oder Kabel. Das spart beim Einsatz einer Black-Channel-Lösung die Neuberechnung oder Nachprüfung des Sicherheitslevels (SISTEMA).
Weitere Informationen:
Ist eine PROFIBUS Funkverbindung stabil?
Ja zum Beispiel durch eine intelligentes Datenfunksystem wie DATAEAGLE ist eine stabile drahtlose Kommunikation zwischen Maschinen möglich. Die Schildknecht AG ist Pionier im Bereich der Datenfunkverbindungen, und verfügen über viele Jahre Erfahrung mit Funksystemen. Die patentierte DATAEAGLE Technologie ermöglicht eine stabile Datenübertragung von PROFIBUS und auch PROFIsafe
• Mehr dazu in unserem Whitepaper sowie im Video.
Welchen Vorteil habe ich mit einer Wireless PROFIBUS Verbindung?
Flexibel anpassbare Produktionsanlagen, mehrachsige Robotersysteme und dezentral arbeitende Maschinen stellen hohe Anforderungen an die Signal- und Datenübertragung. Kabelgebundene Lösungen kommen dabei an ihre Grenzen, wenn bewegliche oder rotierende Teile sowie mobile Systeme über PROFIBUS, PROFINET, PROFIsafe und andere Feldbus-Protokolle eingebunden werden sollen. Absolute Zuverlässigkeit ist hier ebenso gefordert wie lange Lebensdauer und Wartungsfreiheit bei einer drahtlosen Kommunikation. Nur eine sichere Verbindung zwischen Steuerungen und IO-Modulen gewährleistet eine dauerhafte Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen ohne Ausfallzeiten.
• Lesen Sie unseren Blog-Beitrag
Welche Vorteile bieten Funksysteme im Vergleich zu einem Kabel für die Industrie?
- Einfache Installation: Funksysteme erfordern keine aufwendigen Verkabelungen, was zu einer schnelleren und kosteneffektiveren Installation führt. Das bedeutet, dass die Geräte und Maschinen einfacher und schneller angeschlossen werden können, was wertvolle Zeit spart.
- Reduzierte Kosten: Funksysteme können dazu beitragen, die Kosten in der Industrie zu senken. Zum einen entstehen keine Reparaturkosten durch Kabelbruch. Zum anderen entfallen die hohen Installationskosten für die aufwändige Verlegung und Verbindung von Kabeln und Steckern, da diese durch drahtlose Funksignale ersetzt werden können.
- Zuverlässige Datenübertragung: Moderne Funksysteme bieten eine stabile und zuverlässige Übertragung von Daten, was für eine reibungslose Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten und Maschinen unerlässlich ist. Dadurch können Daten schneller und effektiver ausgetauscht werden, was die Produktivität und Effizienz erhöht.
- Erhöhte Flexibilität und Mobilität: Funksysteme bieten eine drahtlose Verbindung, was bedeutet, dass sich Geräte und Maschinen flexibel und mobil einsetzen lassen, ohne dass Verkabelungen oder Steckdosen erforderlich sind. Dadurch können die Geräte und Maschinen schnell und einfach an verschiedene Standorte bewegt werden.
- Weltweite Diagnosemöglichkeiten: Moderne Funksysteme bieten die Möglichkeit zur Diagnose und Überwachung von Geräten und Maschinen in Echtzeit und weltweit. Durch drahtlose Sensoren können Daten in Echtzeit erfasst und an ein zentrales System zur Analyse und Diagnose gesendet werden. Dadurch können Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, was Ausfallzeiten minimiert und die Wartungskosten senkt.
- Verbesserte Übersicht und Ordnung: Funksysteme können dazu beitragen, die Übersichtlichkeit und Ordnung in der Industrie zu verbessern. Durch den Verzicht auf Kabel und Steckverbindungen reduziert sich der Kabelsalat und es entsteht mehr Platz und Freiraum. Dadurch wird auch die Sicherheit erhöht, da es weniger Stolperfallen gibt und Feuergefahren minimiert werden.
- Weniger störanfällig: Funksysteme sind im Vergleich zu kabelgebundenen Systemen weniger störanfällig, da sie nicht von physischen Verbindungen abhängig sind. Bei kabelgebundenen Systemen führen mechanische Bewegungen oft zu Kabelbrüchen und dadurch bedingten Ausfallzeiten. Mit intelligenten Funksystemen entfällt dieses Problem, was zu einer höheren Verfügbarkeit und Effizienz der Anlagen und Maschinen führt.
- Langlebigkeit: Funksysteme haben eine längere Lebensdauer als kabelgebundene Systeme, da sie weniger anfällig für mechanische Belastungen sind. Bei Kabeln kann es zu Abnutzung, Kabelbrüchen und Steckverbindungsproblemen kommen, während Funksysteme diese Probleme nicht haben. Dadurch haben Funksysteme oft eine höhere Lebensdauer und reduzieren die Kosten für Ersatz und Reparaturen.
Welche Reichweite hat das Funksystem DATAEAGLE?
Die Reichweite eines Funksystems hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der genutzten Funktechnologie, der Umgebung, in der das Funksystem eingesetzt wird, sowie den Eigenschaften der verwendeten Antennen. Je nach Auswahl der Funktechnologie kann eine Reichweite zwischen wenigen Metern und ca. 3 Kilometern erzielt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Sichtverbindung zwischen den Antennen eine entscheidende Rolle spielt. Das bedeutet, dass Hindernisse wie Gebäude oder Bäume die Reichweite verringern können, da sie das Funksignal abschwächen oder blockieren. Eine optimale Platzierung der Antennen kann jedoch dabei helfen, die Reichweite zu maximieren.
Hier finden Sie Informationen zur richtigen Antennenmontage.
Muss ich das Funkgerät über die Gerätebeschreibungsdatei einbinden?
Nein. Die DATAEAGLE Datenfunksysteme von Schildknecht müssen nicht über eine Gerätebeschreibungsdatei (z.B. GSDML bei PROFINET oder GSD bei PROFIBUS) in die Steuerung eingebunden werden. Sie agieren wie ein Kabelersatz und sind transparent in der Kommunikation. Allerdings können die Geräte optional in die SPS eingebunden werden, um die integrierte Diagnose der Datenfunksysteme zu aktivieren. Die Diagnosedaten geben Auskunft über Funkunterbrechungen oder Verbindungsaufbauten bei Abbrüchen, wodurch Probleme in der Anlage wie defekte Kabel oder Antennen entdeckt werden können.
Kabel durch Datenfunk ersetzen – ohne Änderungen an der Maschine
Wichtig für den einfachen Austausch der Lösung für die Datenübertragung: Am generellen Setup der Maschine oder Anlage sollte möglichst nichts verändert werden müssen. Oft haben sich die Einstellungen der Timings von PROFIBUS oder PROFINET bewährt, erfüllen wichtige Sicherheitsanforderungen oder erfordern bei einer Anpassung neue Abnahmen durch TÜV und Co. Das gilt es zu verhindern. Wireless-Lösungen arbeiten häufig mit Aktualisierungszeiten im Bereich von 16-32 Millisekunden, während für PROFINET eine Aktualisierungszeit von 1-2 Millisekunden üblich ist. Ein Austausch durch eine solche Lösung würde Eingriffe in die Maschinensteuerung und damit unter Umständen eine umfangreiche Erprobung und Abnahme erfordern.
Wireless-Lösungen von Schildknecht können 1:1 gegen bestehende Kabel- oder Schleifringsysteme ausgetauscht werden – ohne Änderung an der Maschine. Der Austausch kann schnell und einfach von einem Betriebselektriker vorgenommen werden, umfangreiche Anpassungen oder Neu-Zertifizierungen entfallen.
Mit DATAEAGLE ist keine Einbindung der Datenübertragung in die Hardware-Konfiguration notwendig. Die Gerätebeschreibungsdateien GSD (PROFIBUS) bzw. GSDML (PROFINET) müssen nicht verändert werden und die Konfiguration „Kabel“ kann erhalten bleiben.
Sie stoßen dennoch auf Fragen bei der Installation? Dann hilft die Schildknecht Inbetriebnahme-Garantie!
Welche Reichweite hat das Funksystem DATAEAGLE?
Die Reichweite eines Funksystems hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der genutzten Funktechnologie, der Umgebung, in der das Funksystem eingesetzt wird, sowie den Eigenschaften der verwendeten Antennen. Je nach Auswahl der Funktechnologie kann eine Reichweite zwischen wenigen Metern und ca. 3 Kilometern erzielt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Sichtverbindung zwischen den Antennen eine entscheidende Rolle spielt. Das bedeutet, dass Hindernisse wie Gebäude oder Bäume die Reichweite verringern können, da sie das Funksignal abschwächen oder blockieren. Eine optimale Platzierung der Antennen kann jedoch dabei helfen, die Reichweite zu maximieren.
Hier finden Sie Informationen zur richtigen Antennenmontage.
Muss die Safety-Überwachungszeit für die Wireless-Kommunikation angepasst werden?
Ja, die Safety-Überwachungszeit im Datenfunksystem muss mit der Safety-Überwachungszeit (Watchdog-Time) in der SPS angeglichen werden. Detaillierte Informationen dazu erhalten Sie im Webinar „PROFIsafe über Funk“ oder durch eine persönliche Beratung mit unseren Wireless-Experten.
Was bedeutet Black Channel?
Was bedeutet Black Channel?
Das Black-Channel-Prinzip erlaubt die Übertragung sicherer und nicht sicherer Prozessdaten über dieselben Netzwerke- oder Busleitungen. Unabhängig von auf dieser Leitung verwendeten regulären Datentransportmechanismus können Safety-Komponenten Daten mittels eines isolierten sicheren Protokolls übertragen, das den darunter liegenden Netzwerk-Kanal durchtunnelt. Da es sich bei sicheren Feldbussen um reine Applikationsprotokolle ohne eigene physikalische Eigenschaften handelt, sind die verfügbare Bandbreiten und Zykluszeiten vom verwendeten Datentransportprotokoll abhängig. Mögliche Übertragungsfehler sind bekannt und in den relevanten Normen IEC 61784-3 und IEC 61508 angeführt.
Black Channel ausführlich erklärt!
Was bedeutet das Black-Channel-Prinzip für PROFIsafe?
Das PROFIsafe-Protokoll hat keine Rückwirkung auf die Standard-Busprotokolle. Es soll so unabhängig wie möglich vom jeweiligen Übertragungskanal sein, gleich ob Kupferkabel, Lichtwellenleiter, Rückwandbus oder drahtlos. Weder die Übertragungsraten noch die jeweilige Fehlererkennung spielen eine Rolle. Für PROFIsafe sind die Übertragungskanäle lediglich „Black Channels”.
Wireless PROFIsafe – Black-Channel
PROFIsafe – gleiches Protokoll mit Funk und Kabel
Ganz gleich ob für eine Kran-Steuerung, die Not-aus-Übertragung einer Produktionsmaschine oder andere sicherheitsrelevante Kommunikation: PROFIsafe hat sich als Standard für funktional sichere Kommunikation etabliert und ist seit 2007 unter der Bezeichnung IEC 61784-3-3 internationale Norm. Über das sicherheitsgerichtete Protokoll werden Daten zwischen einer Sicherheitssteuerung (F-PLC bzw. F-Host) und Feldgeräten (F-Devices) übermittelt. Während Steuerung und Device in der Regel sicherheitsgerichtete Komponenten sind und entsprechend zertifiziert sein müssen, hat PROFIsafe gemäß Systembeschreibung keine Rückwirkung auf die eingesetzten Standard-Busprotokolle: ob mit Industrial Ethernet (PROFINET IO), per RS485 (PROFIBUS-DP), über Backplanes oder Wireless – das verwendete Verfahren für die Datenübertragung hat keinen Einfluss auf die Sicherheits-Einstufung. Es handelt sich bei den Übertragungskanälen lediglich um sogenannte „Black Channels“, von denen die tatsächliche PROFIsafe-Anwendung komplett unabhängig aufgebaut ist. Dem entsprechend heißt es auch in der PROFIsafe Systembeschreibung: Eine drahtlose Übertragung ist zulässig, solange eine ausreichende Verfügbarkeit (keine Fehlauslösungen) und IT-Sicherheit (Security) gewährleistet sind.
Sichere Datenübertragung per Funk: das Black-Channel-Prinzip im Detail
Das heißt also, dass die Verwendung von Wireless-Technologien ebenso wie andere Funktechnologien auch qua Definition vorgesehen und möglich ist. Sowohl die Sicherheitssteuerung als auch das Remote-IO-System – zum Beispiel ein Safety-Switch – beinhalten das Safety-Protokoll. Die Schnittstelle dazwischen ist lediglich der Kanal zur Übertragung der Sicherheitsinformationen. Dem entsprechend ist für das drahtlose Gerät keine Sicherheitszertifizierung notwendig und es wird behandelt wie andere Infrastrukturkomponenten, beispielsweise Switches oder Kabel. Das spart beim Einsatz einer Black-Channel-Lösung die Neuberechnung oder Nachprüfung des Sicherheitslevels (SISTEMA).
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