无线的

无线技术的制造利益

在制造业中使用无线技术存在许多潜在的好处,但用户需要了解标准和潜在挑战。

By Brett Binnekade. 2021年1月24日
礼貌:Keagan Gay,CFE媒体和技术

下一代工业进步,被称为行业4.0,旨在互连和计算机化自动化等传统产业。行业4.0的目标是在提高适应性和资源效率方面使工厂态度,以及工厂之间的供需过程的改进集成。

无线解决方案在转换到行业4.0的转换中具有重要作用,因为它们有助于从点到点移动数据。但单独安装无线技术不会为您提供智能工厂。还有其他需要发挥作用的因素。

来自不同供应商的产品的互操作性,透明度和网络参与者的轻松连接是有助于确定无线解决方案是否是行业4.0方法的一部分的关键因素。如果设备通过标准化协议(例如消息排队遥测传输(MQTT),OPC-UA和高级消息排队协议(AMQP)等标准化协议提供从商店地板级别到云的诊断和大数据。

那么,无线连接如何实现?在自动化中,无线解决方案不仅符合特定公司的IO-Link标准,还不得符合国际标准。无线技术的IO-Link是物理级别的IO-Link的扩展,并在自动化行业中的传感器和控制器之间定义无线通信。它还可以集成到行业中的一系列产品中,以避免布线。

结合无线技术时,遵守不锁定您的标准并防止品牌,类型和模型之间的通信是至关重要的,因为这将在与行业4.0相反的方向上移动。

频率问题

在大多数无线设备中发现的2.4 GHz频带在更扩展的范围内提供覆盖范围。在自动化行业和国内环境中,许多Wi-Fi启用技术,使用2.4 GHz频段 - 包括微波炉,蓝牙,车库门开启器和许多其他设备。这是考虑无线解决方案时需要考虑的东西。

由于Wi-Fi设备消耗的大带宽,因此区域中的三个Wi-Fi热点可以完全消耗2.4 GHz频段。这是一种危险,因为当多个设备同时尝试使用频带时,发生过度使用,导致系统故障和停机时间。

通过更多无线产品可用,现有频率频道变得更加拥挤。所有无线设备在已留出的频率内运行,以便免费使用,并称为ISM频段。这些ISM频带,特别是2.4 GHz,由Wi-Fi和蓝牙等设备严重拥挤。这些设备都针对通道进行通信,因为一次只能使用一个通道或频率。

大多数设备使用霰弹枪方法并在随机选择的频道上传输,并希望最好。如果传输没有通过,他们一次又一次地尝试,这会导致更多拥塞和延迟。这种现象通常称为噪声或干扰。这是频率黑名单和自适应跳频可以提供帮助的地方。然而,无线设备需要智能来检查正在使用的频率并在每个传输周期中选择可用信道。缺乏这些特征可以严重影响机器或工厂的性能和稳定性。

所需的明智决策

在自动化行业中,需要可靠和有效的解决方案来保持生产移动。新的技术先进的解决方案每天都被引入市场。然而,识别特定机器要求是重要的,以允许做出明智的决定。通过无线解决方案,始终考虑干扰如何影响过程。如果变送器必须因干扰转发数据,则250毫秒的延迟很常见,并且这可能对每分钟200次运行的机器有不利影响。

也很重要的是要理解,当设备被视为无线时,它的无线方面是用于数据通信。该装置仍然需要电力,如果它包含气动性,它也需要空气供应线。因此,与自动化的任何其他方面一样,无线技术需要仔细考虑并计划最大化其益处。

本文最初出现在 控制工程欧洲网站。


Brett Binnekade.
作者生物:Brett Binnekade是Festo的一个应用工程师