40 Jahre SPS (5.8)

schildknecht

40 Jahre SPS (5.8)

_0=0

;;;;;;;;;;;;;;;'"

;;;;;;;;;;;;;;;'"

;;;;;;;;;;;;;;;0

;;;;;;;;;;;;;;;-:- '"

;;;;;;;;;;;;;;;-:-

=0 ~,.,.,

~'"

-:-

www.sps-magazin.de 21. Jahrgang I Ausgabe 6 I Juni 2008 I € 9,- Ö€ 9,80 sFr 10,20

40 Jahre SPS

(5.8)

Monitore,

Tastaturen und

Touehscreens

(5.37)

19 11 -Systeme

(5.55)

Industrielle

Stromversorgung

(5.72)

Schrittmotoren

(5.98)

Sieherheits-E/A-

Einheiten

(5.112)

Prozessregler

(5.129)

(a


WireLess-Profibus und -Profisafe:

Eine fehlersichere Funklösung

Bild 1: Bei der Flugzeugproduktion

bei Airbus wird ein zweiteiliges

Transportsystem für den

Rumpf des A319 über eine Profisafe-Funkstreckeautomatisierungstechnisch

verbunden.

Die Zeit ist reif für drahtlose Übertragungstechniken in der Automatisierungstechnik

als Ersatz für Schleifringe, Schleppkabel, Datenlichtschranken und Datenhohlleiter

für die Kommunikation zu mobilen Anlagen und Maschinen. Die Wireless-

Technologie bietet dem Anwender eine höhere Flexibilität, und der Aufwand für die

Installation verringert sich beachtlich. Schild knecht Industrieelektroniksysteme

bietet seit nunmehr 13 Jahren unter dem Markennamen 'Dataeagle' für industrielle

Anforderungen entwickelte Datenfunkgeräte an.

eit 1995 bietet Schild-

knecht Industrieelektronik

mit den Dataeagle ge-

nannten Funksystemen Lösun-

gen für industrielle Anforderun-

gen an. Die Datenfunkgeräte für

hochverfügbare industrielle An-

wendungen haben zwei Besonderheiren:

Auf der Schnittsrel-

lenseite zu den Automatisie-

rungskomponenten srehen alle

Schnittstellen und Protokolle

zur Verfügung, die heute von

SPS-Sreuerungen verwender

werden, z.B. Ethernet, Profibus,

120 ~ SICHERE AUTOMATION 6/2008

Program miergerä tesch nitrstellen

wie MPI und Protokolle wie

3964R oder Modbus. In der

neuen Gerätevariante Dataeagle

3002 ist es sogar möglich, Profi-

safe, die fehlersichere Variante

von Profi bus. völlig transparent

über Funk zu übertragen. Die

zwei re Besonderheir isr die Unabhängigkeit

von einer be-

stimmten Funktechnologie. So

ist es möglich. Profibus sowohl

über DECT, Zigbee, WLAN

802.11 b. WLAN 802.11 a,

868MHz. 459MHz, eine opti-

Bild 2: Redundanter Aufbau einer Profisafe-Datenfunkstrecke zusammen

mit einer 5imatic 57 400FH-5teuerung


mierte, aufWLAN 802.11 ba-

sierende, aber propritäre Tech-

nologie zu 'tunneln' als auch

über Bluetooth.

Kundenspezifische Lösungen

Nach den jahrelangen Erfahrun-

gen von vielen Anwendungspro-

jekten in der Industrie gibt es

nach Meinung aus dem Hause

Schildknecht nicht 'die' Funk-

technologie, die für alle Anwen-

dungsgebiete gleichermaßen gut

geeignet ist. So wenig wie ein

McLaren- Mercedes- Rennwagen

dazu geeignet ist, mit der Familie

in den Urlaub zu fahren oder

große Lasten zu transportieren, so

verhält es sich auch mit den zur

Vetfügung stehenden Funktech-

nologien. Bei Schildknecht setzt

man je nach AufgabensteIlung,

Reichweite, Koexistenzmit bereits

installierten weiteren Funksyste-

men, Datendurchsatz, Stahlanteil

in der Funkzelle, Geschwindigkeit

der mobilen Teilnehmer und wei-

teren Parametern die jeweils am

besten geeignete Technologie ein.

Optimiert für den

Industrieeinsatz

Bei aller Euphorie, die gegenwär-

tig dem Thema Funk und dabei

der drahtlosen Automatisierungs-

technik zuteil wird, legt man bei

Schildknecht großen Wert auf

projekt bezogene Beratung, um

die Wireless-geeigneten Anwen-

dungen von den ungeeigneten

schon in der Planungsphase zu

trennen. Das Medium Funk ist

jedoch gerade im Industrieeinsatz

nicht einfach zu beherrschen. Die

aus dem Officebereich bekannte

WLAN-Funktechnologie hat

einen hohen Datendurchsatz und

ist mit geringen Kosten verbun-

den. Sie ist meist ungeeignet für

den Industrieeinsatz, z.B. in der

Fertigungsindustrie, in der Flug-

zeugproduktion, in Stahlwerken

und in Kläranlagen. Spätestens,

wenn es um den Aufbau von ge-

schlossenen Regelschleifenwie bei

emer Feldbuskommunikation

geht, benötigt man zwangsweise

dafür optimierte Systeme, die auf

höchste Verrugbarkeit und höhere

Reichweite optimiert wurden.

Hoher Datendurchsatz bedeutet

geringe Reichweite und hohe

Störanfälligkeit. Praktisch alle

WLAN-Systeme, auch diejeni-

gen, die sich z.B. IWLAN nen-

Sichere Automation

nen, verwenden normale Funk-

module, wie sie in jedem Massen-

markt-Accesspoint eingesetzt wer-

den. Es ist einleuchtend, dass die

technischen Werte dieses billigen

Funkmoduls um Faktor 10 bis

100 unter denen von dafür opti-

mierten Funkmodulen liegen,

beim Linkbudget ist es sogar Fak-

tor 1.000 (bei 54Mbit/s).

Verfügbarkeit als Basis

Die drahtlose Übertragungstech-

nologie kann nach Meinung von

Schildknecht nur dann erfolgreich

sein, wenn die Verfügbarkeit der

Funkstrecke so hoch ist wie bei

einer Kabelverbindung und sich

die Integration in die Steuerung

einfach gestaltet. Da sich die

- Anzeige.


ich r utomation

Bild 3: Oie Schrägliffe am Montmartre in Paris überstanden zwei Jahre

Dauerbetrieb mit über 100.000 Fahrten und mehr als 1Mio. Passagieren

ohne einen einzigen Busfehler.

Funkstrecke wie ein Profibus-

Kabel verhält, sieht der Automati-

sierungstechniker die Funkstrecke

in seinem Projekt nicht. Ein im

Funksystem aktivierbarer Profi-

bus-Diagnoseslave liefert automatisch

Informationen über den Zu-

stand der Funkübertragung. So

kann man von der SPS aus auf die

aktuellen Übertragungszeiten der

Funkstrecke, Telegrammwieder-

holungen und Busfehler zugreifen

und diese auch verarbeiten.

Praxistauglichkeit unter

Beweis gestellt

Dataeagle für Wireless-Profibus

und -Profisafe wird seit vielen

Jahren erfolgreich eingesetzt und

Bild 4: Oie Firma STB Beck aus Österreich verwendete für die Datenübertragung

zu einem Schrägliff in der Nähe von Salzburg Dataeagle

für die Failsafe-Kommunikation.

122 ~ SICHERE AUTOMATION 6/2008

beweist seine Praxistauglichkeit

täglich in einer Vielzahl von An-

wendungen. Bei der Flugzeug-

produktion bei Airbus wird ein

zweiteiliges Transporrsystem für

den Rumpf des A319 über eine

Profisafe-Funkstrecke automati-

sierungstechnisch verbunden. Je

eine Simatic S7 3I5F steuert in

jedem Anlagenteil eigenständig

alle Funktionen. Die Daten für

den Antrieb wie auch die Notaus-

Funktion werden über Dataeagle

übertragen. Für die Personen be-

förderung vertrauen nach Aussage

des Unternehmens seit Jahren

viele Kunden ebenfalls auf Da-

taeagle. Die Firma STB Beck aus

Österreich verwendete für die

Datenübertragung zu ell1em

Schräglift in der Nähe von Salz-

burg DataeagIe für die Failsafe-

Kommunikation. Hier arbeiten

aber keine Siemens-Komponen-

ten, sondern Beckhoff-SPSen, die

ebenfalls über eine Funkverbin-

dung die Failsafe-Daten zwischen

Kabine und Bergstation austau-

schen. Die Firma H&F aus Ka-

velstorf verwendete für die Da-

tenübertragung bei einer Schiff-

fuhrrsampel für eine Hebebrücke

nicht nur eine Profisafe-Daten-

funkst recke, sondern baute das

System zusammen mit einer Si-

matic S7 400FH-Steuerung auch

redundant mit zwei unabhängi-

gen Funkstrecken auf. Der Auf-

wand ist gerechtfertigt, arbeitet

doch das System seit Jahren völlig

autark ohne jegliches Personal vor

Ort. Die oberste Endkundenfor-

derung war IOO%igeVerfügbarkeit

der Funkstrecke, was Data-

eagle seit 2006 täglich unter Beweis

stellt. Am Montmartre in

Paris transportieren ebenfalls

Schräglifte täglich tausende von

Besuchern zur weltberühmten

Basilika Sacre-Ca:ur. Wer die vie-

len Treppen des Montmartre

nicht hinaufsteigen will, nimmt

den bequemen PersonenIin. Diese

Anlage ist ebenfalls mit Simatic

S7 315F und Failsafe-Kompo-

nenten in der Kabine ausgerüstet.

So werden die automatischen

Türen, die Bremsen des Fahr-

zeugs sowie eine Vielzahl von

Sensoren wie Geschwindigkeit

über eine Profibus- und Profisafe-

Funkstrecke übertragen. In zwei

Jahren Dauerbetrieb mit über

100.000 Fahrten und mehr als

IMio. Passagieren trat kein einzi-

ger Busfehler auf - eine Verfüg-

barkeit der Funkstrecke von

100%. Vor etwa einem Jahr

musste die Funkübertragung

dann auch tatsächlich die Eig-

nung im Fehlerfall unter Beweis

stellen. Bei einem Belastungstest

während der Wartungsarbeiten

wollte der Betreiber die Grenzen

der Automatisierungstechnik aus-

loten und fuhr die Kabine mit

doppelter Geschwindigkeit, da-

bei ist das Zugseil gerissen. Die

Sensoren in der Kabine lieferten

über die Funkstrecke eine andere

Geschwindigkeit als die Sensoren

an der Bergstation für das Zug-

seil, und die Steuerung stoppte

die Kabine Sekundenbruchteile

danach.

Eine gute Alternative

Die beste elektrische Verbindung

ist und bleibt ein Kabel. Für An-

wendungen, bei denen die Mobi-

lität entscheidend ist, sind Funk-

übertragungen eine Alternative.

Für den erfolgreichen Einsatz

kommt es besonders auf Verfüg-

barkeit der Funkstrecke an. Die

Verfügbarkeit wiederum ist die

Basis für deterministische Signal-

übertragung. Gerade im Maschi-

nen- und Anlagenbau ist das Zeit-

fenster, in dem ein Signal übertra-

gen werden muss, meist eng tole-

riert. Funkübertragung kann nur

dann erfolgreich sein, wenn die

Mehrkosten gegenüber den reinen

Kabelkosten durch andere Vorteile

aufgewogen werden. Es existieren

genügend praktische Erfahrungen,

um dem Anwender eine Funkti-

onsgarantie seiner Wireless-An-

wendung geben zu können. Ge-

schäftsführer Thomas Schild-

knecht berät Kunden persönlich

und hält Schulungen zu allen Wi-

reless-Fragen.

Autor: Dipl.-Ing. Thomas Schi/d-

knecht ist Geschäftsführer bei

Schildknecht Industrieelektronik

Systeme, Sersheim.

www.schildknecht.infa

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine