FAQ
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 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.
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 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.
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.
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 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.
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!
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.
Was ist PROFIBUS?
PROFIBUS ist ein in der Automatisierungstechnik weit verbreiteter Kommunikationsstandard, der die Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Geräten und Systemen in der Industrie ermöglicht. Das Protokoll ist ein serieller Standard und bietet eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit, Störfestigkeit und Flexibilität.
PROFIBUS besteht aus zwei Varianten: PROFIBUS DP (Decentralized Periphery) und PROFIBUS PA (Process Automation). PROFIBUS DP wird hauptsächlich für die Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren sowie dezentralen Steuerungen eingesetzt, während PROFIBUS PA für die Übertragung von Daten in der Prozessautomatisierung vorgesehen ist. Beide Varianten nutzen eine ähnliche Datenübertragungstechnologie, die auf einer Master-Slave-Architektur basiert.
In der PROFIBUS-DP-Variante übernimmt ein zentraler Steuerungsrechner (Master) die Koordination der Kommunikation und sendet Anweisungen an die angeschlossenen Geräte (Slaves). Die Daten werden dabei über eine RS-485- oder eine Glasfaserleitung übertragen. PROFIBUS PA hingegen nutzt eine spezielle Übertragungstechnologie, die auf der Basis von AS-i (Actuator Sensor Interface) beruht. Diese Übertragungstechnologie erlaubt es, Daten von Feldgeräten wie Sensoren und Aktoren in Echtzeit zu übertragen und somit Prozesse schneller zu steuern.
PROFIBUS zeichnet sich durch seine hohe Zuverlässigkeit aus und wird weltweit in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, darunter in der Fertigungsautomatisierung, der Prozessautomatisierung, der Gebäudeautomation, der Energieerzeugung und -verteilung sowie in der Transport- und Logistikbranche. Aufgrund seiner Flexibilität und Störfestigkeit eignet sich PROFIBUS auch für anspruchsvolle Anwendungen in rauen Industrieumgebungen.
Um eine reibungslose Kommunikation zu gewährleisten, müssen PROFIBUS-Geräte und -Systeme entsprechend konfiguriert und programmiert werden. Dafür stehen verschiedene Konfigurations- und Programmierwerkzeuge zur Verfügung, die eine einfache Inbetriebnahme und Wartung ermöglichen. Zudem gibt es eine Vielzahl von Schulungen und Zertifizierungen, um die Fachkenntnisse im Umgang mit PROFIBUS zu vertiefen.
Insgesamt bietet PROFIBUS eine zuverlässige, flexible und robuste Kommunikationslösung für die Automatisierungstechnik und hat sich in der Industrie als Standard etabliert.
PROFIBUS ist eine offene und herstellerunabhängige Technologie, die von der PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO) verwaltet wird. Es ist ein weit verbreiteter Standard in der Industrieautomation und wird von vielen Herstellern unterstützt.
Die Schildknecht AG ist Mietglied in der PNO und waren die erste Firma, die PROFIBUS und auch später PROFIsafe über Funk übertragen haben.
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:
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.
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 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 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.
