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Manufacturing-Execution-SystemeDie selbstregelnde Fabrik

Mobile MES-Anwendungen mit Hydra von MPDV

Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf. Sie halten sich hartnäckig, werden in jüngster Zeit sogar häufiger genannt.

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Industrial WLAN, AD 706Drahtlos unterwegs

Noch vor einigen Jahren war es unvorstellbar, dass mobile Funktelefone oder Funknetzwerke eine derartige Verbreitung finden. Bei der Erweiterung von Netzwerken stehen die Kosten für Verkabelung in Konkurrenz mit kostengünstiger Funktechnik. Viele Anwendungen wie mobile Erfassungsgeräte basieren auf dieser Technik und sind heute in vielen Unternehmen nicht mehr wegzudenken. Sorgen bereitet Fachleuten die Sicherheit und Zuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikation.

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Techno-SCOPE: Drahtlos unterwegs

Solche Bedenken sind bei den Herstellern der Funktechnik angekommen. ­Siemens präsentiert als Konsequenz ein „Industrial WLAN der zweiten Generation“. Die neue Produktlinie IWLAN ­(Industrial Wireless Local Area Network) von Siemens Automation and Drives (A&D) ist von Grund auf für den industriellen Einsatz ausgelegt. Highlights sind ausgeklügelte Mechanismen zum Zugangsschutz und zur zuverlässigen ­Datenübertragung sowie Antennen-­Diversity für eine stabile Funkverbindung. Zum Einsatz außerhalb des Schaltschranks, direkt in der Anlage, wurden die neuen lüfterlosen Komponenten mit robustem Gehäuse in Schutzart IP65 ausgestattet und für den Betrieb von minus 20 bis plus 60 Grad Celsius ausgelegt – selbst bei Betauung. 30 Meter im Innen- und 100 Meter im Außenbereich sind typische Reichweiten zwischen zwei Funk-Komponenten – abhängig von Störquellen in der Umgebung, bedingt etwa durch Reflexionen an Metallen.

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Die neue IWLAN-Produktlinie besteht aus vier Komponenten: Mit den Robust-Access-Point-Geräten wird ein Funknetz nach IEEE 802.11 aufgebaut mit bis zu 54 Megabit pro Sekunde Datenrate im weltweit freigegebenen und gebührenfreien 2,4- oder 5-Gigahertz-Band. Die Geräte verfügen auch über eine konventionelle Ethernet-Schnittstelle zum Anschluss des Funknetzes an 10/100-Megabit/s-Standard-Ethernet.

Sicher Funken

In den neuen IWLAN-Komponenten sind Sicherheitsfunktionen integriert, die den Standard IEEE 802.11 um industrielle Aspekte erweitern, etwa zum Schutz vor unberechtigtem Zugriff oder um eine sichere und deterministische Datenübertragung zu gewährleisten. Besonderer Vorteil der Siemens- Lösung ist der gleichzeitige Betrieb von Office-Produkten nach Standard 802.11 und Industrie-Produkten im selben Funknetz. Für industrielle Anwendungen, mit oft hohen Anforderungen an die Deterministik, lässt sich zum Beispiel eine feste Bandbreite für ausgewählte Endgeräte reservieren. Dann erhält eine zentrale Steuerung auch bei hohem Datenverkehr im Funknetz Alarmmeldungen von ihren Teilnehmern.

Dadurch kommuniziert diese zentrale Steuerung auch in kritischen Situationen sicher und zuverlässig. Funkverbindungen zu Endgeräten lassen sich auch zyklisch überwachen. Sobald ein Gerät aus dem Funkfeld verschwindet, wird automatisch die überlagerte Steuerungszentrale informiert. Per „Roaming“ wird der Teilnehmer von Access Point zu ­Access Point weitergereicht, so dass sich ein mobiles Gerät lückenlos im gesamten Funknetz bewegen kann.

Zum Schutz vor unberechtigtem Zugriff wurden vielfältige Funktionen integriert: So beispielsweise Adresstabellen der zugriffsberechtigten Teilnehmer, Da­ten­übertragung mit automatisch wechselnden Schlüsseln und Radius-Verfahren, mit dem Teilnehmer zuverlässig autorisiert werden.

Einsatzgebiete für drahtloses Ethernet in der Industrie sind Regalfördergeräte, Fertigungsbänder und Förderstraßen, mobile Leitstände sowie mit Steuerungstechnik ausgestattete mobile Einheiten wie fahrerlose Transportsysteme und Elektro-Hängebahnen. Auch Diagnose, Inbetriebsetzung, Service und Wartung sind wichtige Anwendungsbereiche der mobilen drahtlosen Kommunikation.Stefan Graf

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