Nachdem Funknetzwerke als integraler Baustein der Industrie 4.0 besonders in der Logistik, der Maschinenwartung und -instandhaltung sowie der Produktionsüberwachung und Fertigungssteuerung Einzug gehalten haben, sind drahtlose Kommunikationsnetzwerke auch in der Prozessindustrie auf dem Vormarsch. Die Vorteile kommen hier speziell bei temporären Installationen, der Sensor/Aktor-Ausrüstung entlegener Anlagen und bei der Prozesskontrolle mit mobilen Endgeräten zum Tragen. Ein besonders relevantes Anwendungsfeld ist das Asset-Management, bei dem eine drahtlose Messwertermittlung die Zustandsbestimmung eingesetzter Produktionsmittel erheblich vereinfachen und die vorrauschauende Diagnostik verbessern kann.
Für industrielle Anforderungen steht heute eine Vielzahl verschiedener Funkstandards bereit, die abhängig vom Einsatzzweck ganz unterschiedliche Vorteile bieten. Für viele statische Sensor/Aktor-Anbindungen mit geringem Datenaufkommen eignen sich Sub-GHz- oder 2,4-GHz-Technologien wie Wireless-Hart, ISA100.11a, Lorawan oder auch Low Energy Bluetooth. Zur Kommunikation mit abgesetzten Produktionseinheiten oder hochmobilen Geräten empfehlen sich Technologien wie 3G, LTE, NB-IOT oder künftig 5G. Für eine schnelle und breitbandige Datenübermittlung zwischen mobilen Teilnehmern auf begrenztem Terrain hingegen sind leistungsstarke WLAN-Lösungen gemäß des IEEE 802.11-Standards, die auf ethernetbasierte Protokolle zugeschnitten sind, erste Wahl. Sie ermöglichen innerhalb von Produktionsbereichen eine unterbrechungsfreie Übergabe von Netzwerkteilnehmern von einem Access-Point zum nächsten.
Herausforderungen in Ex-Bereichen
Da jedoch alle funkfähigen Betriebsmittel wie WLAN Access Points, Mobilfunk-Komponenten oder auch RFID-Lesegeräte und Antennen nach geltenden Ex-Schutz-Richtlinien grundsätzlich potenzielle Zündgefahren darstellen, erfordert deren Einsatz in Ex-Bereichen einen passenden, auch die Schnittstellen einschließenden Zündschutz. Zwar können elektromagnetische Felder in der Regel kein explosionsfähiges Gemisch entzünden, solange die Funkquelle nicht mit Sendeleistungen von mehreren Hundert Watt arbeitet. Es besteht aber die Gefahr, dass die Felder in unzureichend EMV-geschützten Metallobjekten oder elektronischen Schaltungen Ströme induzieren, die zur Funkenbildung führen. Deshalb definiert die internationale Norm IEC EN 60079-0 Grenzwertanforderungen für Funksignale im Ex-Bereich. ...
Den vollständigen Artikel lesen ...