FőoldalArchívumVezérlés kábelek nélkül - vezeték nélküli hálózatok az automatizálásban
2010. július 06., kedd ::

Vezérlés kábelek nélkül - vezeték nélküli hálózatok az automatizálásban

Bár már jó ideje rendelkezésre állnak a szükséges technológiák, a vezeték nélküli hálózati megoldások elterjedése az automatizálásban sokáig váratott magára. A helyzet előreláthatólag rövid időn belül megváltozik, jelentős járulékos előnyöket biztosítva az üzemek mindennapi működésében

Az automatizálási rendszerek vezeték nélküli hálózatra "ültetése" kétségtelenül vonzónak hat: a számottevően ritkább kábelezés és a nehezen megközelíthető helyek egyszerű hozzáférhetősége nyilvánvaló előnyökkel jár. Figyelembe kell venni azonban, hogy a vezeték nélküli hálózati eszközök a mai napig többe kerülnek vezetékes megfelelőiknél, mindazonáltal vannak olyan alkalmazások, amelyeknél a vezeték nélküli hálózatok használata nem csupán alternatíva, hanem az egyedüli lehetőség. Jó példa erre a szűk környezetben, folyamatosan mozgásban lévő, hálózati kapcsolattal működő berendezés, amelynél a tápellátás ugyan megoldható többféle áramszedős csatlakozási elrendezésekkel ez azonban, a megbízható adatátvitelre nem jó megoldás. Igaz ez az automatizált raktárak rakodótargoncáira is, amelyek saját, fedélzeti tápforrással rendelkeznek, és mindenképpen szükséges állandó kommunikációs kapcsolatban lenniük az automatizálási rendszerrel, többek között az útvonal-tervezési adatok és állapotjelentés hatékony kezelése érdekében.
Ezek a példák jól szemléltetik, hogy a vezeték nélküli hálózati technológiákra igenis szükség van automatizálási környezetekben, ezek implementációja azonban minden, csak nem magától értetődő. Az automatizálási rendszerek ugyanis sok esetben olyan környezetben működnek, amelyekben igen nagy az elektromos interferencia (pl. hegesztőüzemek), továbbá gyakori az olyan berendezések jelenléte a közelben, amelyek a vezeték nélküli hálózat számára kijelölt frekvenciákon működnek, ismét lehetőséget adva az interferenciára.
A megbízható működés feltételeinek biztosításához ezeket a tényezőket mindenképpen figyelembe kell venni. Erre a célra dolgoztak már ki megoldásokat, példaként említhetjük az Omron Electronics vezeték nélküli DeviceNet és ethernettermékeit. Ezek a megoldások a szórt spektrumú átvitel és többutas vétel technikáinak alkalmazásával még az elektromágnesesen problémás környezetekben is megbízható eredményeket szolgáltatnak, miközben a rendszerek közötti, szándékolatlan interakció veszélyét minimálisan tartják. Az OMRON WD30 típusszámú, vezeték nélküli DeviceNet hálózati termékek esetében például akár 1600 bemenet és kimenet hozható összeköttetésbe egyetlen DeviceNet-hálózaton belül, megadva a lehetőséget a felhasználónak a legmegfelelőbb hálózati topológia kialakítására.
Az automatizálási alkalmazások vezeték nélküli hálózatainak egyik legjelentősebb ellentmondásos része a reakcióidő lehet. A modern wireless-hálózatok gyorsak, de sebességük még mindig elmarad a vezetékes hálózatokétól, ráadásul gyakran találkozhatunk kisebb, de annál jelentősebb ingadozásokkal a vezeték nélkül továbbított jelek időzítésében, különösen erős interferenciás környezetben. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy például a raktárban automatikusan működő targoncák felé az útvonal-továbbításra a vezeték nélküli hálózat ideális, azonban kevésbé megfelelő például egy indexpontját elérő meghajtóelem azonnali és pontos megállításához.
Míg a vezeték nélküli DeviceNet kétséget kizáróan kiváló megoldás egy hagyományos vagy fieldbus-hálózat vezeték nélküli kiváltására, más lehetőségek is léteznek a célra az automatizálásban. Egy egyszerű, Bluetooth-on keresztüli PLC-összeköttetéssel például az eszköz a tárolószekrény felnyitása nélkül programozható és megfigyelhető, még a berendezés vezérléséhez sem feltétlenül kell a helyszínen tartózkodni. Napjaink programozható vezérlőinél gyakran adott a lehetőség GSM/GPRS modemes bővítésre, amely a szabványos, rövid szöveges üzenetszolgáltatással (SMS) is lehetővé teszi a kommunikációt. A GSM/GPRS modemes vezérlők rendszeresen küldhetnek állapotjelentést SMS-ben egy vagy több mobiltelefonra is, hiba esetén ugyanilyen formában riasztást is leadhatnak. A vevő félnek mindössze egy SMS-kompatibilis mobiltelefon birtokában és egy hagyományos, második generációs mobiltelefon-hálózat lefedettségében kell lennie, és válaszüzenetben akár vezérlési parancsokat is kiadhat a vezérlendő eszköznek. A rövid szöveges üzenetek a távoli vezérlés egyik legnépszerűbb módját jelentik, nagy hátrányuk azonban a közölhető információ korlátossága. Ezen okból kifolyólag már számos automatizálási berendezés képes elektronikus levelek "írására" és küldésére, méghozzá bármely, szabványos e-mail-klienssel rendelkező, vezeték nélküli hálózati támogatással rendelkező eszköz (pl. iPhone, Blackberry stb. készülékek) számára értelmezhető formában. A legizgalmasabb lehetőségeket azonban az ethernetkompatibilis automatizálási rendszerek jelentik, számos modern automatizálási berendezés rendelkezik ugyanis integrált webszerverrel. Ez azt jelenti, hogy az adott automatizálási berendezés egyszerűen, mindössze egy webböngésző szoftver (Internet Explorer, Mozilla Firefox stb.) segítségével üzembe állítható, lekérdezhető és vezérelhető bárhonnan, ahol internetelérés rendelkezésre áll.
A vizualizáció (HMI) és SCADA szoftverek segítségével a világ bármely részén tartózkodó felhasználó számára adott a lehetőség a teljes gyáregység vezérlésére, teljes transzparenciával a PLC-kre, hajtásokra és egyéb elemekre nézve. Lényegében a távoli felhasználó ugyanazokkal a lehetőségekkel és jogosultságokkal rendelkezik, mint az a helyi, aki közvetlenül a berendezés vagy a vezérlőpanel mellett tartózkodik. A távoli hibakeresés és karbantartás tehát nagyon is valóságos és igencsak költséghatékony, jórészt azért, mert a helyi látogatások száma jelentősen csökkenthető, vagy akár teljes egészében mellőzhető. Ennek értelemszerűen akkor a legnagyobb a jelentősége, ha a karbantartás tárgya a Föld túlsó felén található. A távoli hozzáférés megvalósítható akár vezetékes, akár vezeték nélküli internetkapcsolattal rendelkező számítógéppel, az igazán érdekes lehetőség azonban az, ha a vezeték nélküli kapcsolódás lehetősége a helyszínen, az automatizálási környezetben is adott. Ez könnyen megvalósítható, ha az ethernetkompatibilis vezérlőket WiFi routerrel hozzuk összeköttetésbe. A vezeték nélküli ethernet-hozzáférési pontok ipari védettséggel rendelkező változatai (pl. az Omron WE70 modellsorozat) kiválóan megfelelnek automatizálási környezetbe. Ilyen felállás mellett egy WiFi-kompatibilis laptoppal rendelkező mérnök a telephelyen jártában-keltében bármely automatizálási berendezéshez csatlakozhat a WiFi-hálózat lefedettsége alatt, legyen bárhol is. A parancsok kiadását és hibakeresést jelentősen leegyszerűsíti egy ilyen hálózati szervezés, különösen nagyüzemekben, amelyekben a vezérlőpanelek igen nagy távolságra is elhelyezkedhetnek az általuk vezérelt egységektől. A mérnök számára adott a lehetőség például egy beavatkozó előtt állva az üzem bármely pontján utasítást adni a vezérlőrendszernek a beavatkozó áram alá helyezésére vagy áramtalanítására és működési helyességének ellenőrzésére. Ehhez analóg módon a vezérlőrendszer közvetlenül küldhet jelentést a mérnök laptopjára a szenzoroktól vett helyes jelekről vagy azok hiányáról. Ezt a fajta hálózati megoldást egy brit vállalat nemrég implementálta egy kanadai húscsomagoló üzemében, amelyhez jelentős mennyiségű Omron hálózati eszközt használtak fel. A telephely mérnökei nem kevesebbet állítanak, mint azt, hogy e rendszer bevezetésével az automatizálási rendszer elvárt működését nyolc ember/hét helyett mindössze két ember/hét alatt sikerült megvalósítani.
Az automatizálási rendszerek számára a vezeték nélküli technológia nagy lehetőségeket rejt: lehetővé teszi megbízható adatkapcsolatok létrehozását ott is, ahol más alternatívák nem állnak rendelkezésre, valamint a világ bármely pontjáról hozzáférést nyújtanak az automatizálási berendezésekhez mobiltelefonról vagy laptopról is. Amint láthattuk, rendkívül hatékony eszközei lehetnek az automatizálási rendszer gyors beindításánál és hibakeresésnél is. Jóllehet a vezeték nélküli hálózati megoldások nem törtek be még úgy az automatizálásba, mint az elvárható lett volna, azonban meglehetősen fényes jövő elé néznek ezen az alkalmazási területen is. Az Omron igen elkötelezett e technológiák támogatását illetően is, amelyet hűen tükröz a Farnell által is forgalmazott termékkínálata (lásd: www.farnell.com/hu).
A Farnell más gyártókat (pl. IMO, Moeller, Schneider, Siemens stb.) is képvisel, a termékekhez ingyenes szakmai támogatás is jár, amely a PLC-kre jellemző összetettség és a szükséges szakértelem mélysége miatt igen fontos. A Farnell több mint 352 ezer technikai adatlappal, TechCast(r) online oktatómodullal és technikai támogatást biztosító chat-lehetőséggel áll rendelkezésre.

(A cikk az Omron Electronics és a Farnell együttműködésében készült.)

Kovács Péter

Az Elektronet magazin főszerkesztője...

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény