ElektroPrůmysl.cz AUTOMATIZACE, ŘÍZENÍ A REGULACE 26 | leden 2023 Bezdrátové sítě Fieldbus Po úspěchu sběrnicové síťové technologie Fieldbus v oblasti řízení procesů se objevila potřeba bezdrátového sběrnicového připojení v oblasti procesů a automatizace pro situace, kdy je třebaumístit provozní přístrojea zařízení na vzdálenýchmístechanejsou snadno přístupné. Drátové připojení vzdálených zařízení představuje praktickou výzvu v podobě drsného prostředí, opakovaných poruch, problémů s údržbou atd. Kvůli tomu byly zavedeny technologie bezdrátových sběrnicových sítí Fieldbus, které propojují snímače, akční členy, řídicí jednotky, systémy sběru dat atd. Hlavní nevýhodou bezdrátových provozních zařízení je potřeba bateriového napájení, protože baterie je třeba často měnit. Častá výměna baterií představuje velký problém při údržbě. Dnešní bezdrátová polní zařízení jsou však energeticky velmi účinná, tím se výrazně prodlužuje životnost baterií. Kromě toho jsou dnes polní zařízení většinou napájena solárně, a tak se výměna baterií stává méně častým jevem. Mezi hlavní bezdrátové provozní sběrnice patří WirelessHART, ISA100.11a Wireless a WIA-PA. WirelessHART (WHART) Bezdrátová senzorová síťová technologie je první otevřený standard bezdrátové komunikace určený pro odvětví řízení procesů. Byl zaveden v roce 2007 a je součástí normy IEC 61158. V roce 2010 byl schválen Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC) jako norma IEC 62591 a dnes je již v edici 2 z roku 2016. WHART poskytuje velmi robustní a spolehlivou bezdrátovou komunikaci využívající schéma přeskakování kanálů s přímým sekvenčním rozprostřením spektra (DSSS) založené na standardu IEEE 802.15.4. Používá se pro monitorování stavu a diagnostiku zařízení, kalibraci, odstraňování problémů, monitorování kritických dat, uvádění do provozu a také pro dohledové řízení procesů. Stávající bezdrátové technologie, jako je Bluetooth, ZigBee a Wi-Fi, se pro aplikace řízení průmyslových procesů nedoporučují kvůli nevýhodám spojeným s jednotlivými technologiemi. Bluetooth je určen hlavně pro sítě PAN (Personal Area Network) s dosahem přibližně 10 m, což zdaleka neodpovídá požadavkům procesního průmyslu. Bluetooth opět podporuje pouze hvězdicovou topologii sítě, kde je master připojen k maximálně sedmi slave. To je také v rozporu s jeho přijetím ve zpracovatelském průmyslu. ZigBee sice podporuje DSSS, ale jeho výkon nelze zaručit v průmyslovém hlučném prostředí. Wi-Fi nepodporuje přeskakování kanálů a má také poměrně vysokou spotřebu energie, což z něj činí špatnou volbu pro procesní průmysl. Vzhledem k tomu, že bezdrátové technologie jsou v průmyslovém prostředí stále odolnější, získává bezdrátová sběrnicová technologie v procesním průmyslu stále větší prostor. Klíčové funkce Síť WHART se skládá z kabelových a bezdrátových (hybridních) zařízení a přístrojů a je zpětně kompatibilní. Jedná se o samoregenerační, samoorganizující se, časově synchronizovaný komunikační protokol bezdrátové sítě typumesh s redundantní cestou, který je navržen tak, aby splňoval požadavky procesního průmyslu. Pracuje v bezlicenčním rádiovém pásmu ISM 2,4 GHz a využívá rádiové vysílání DSSS kompatibilní s IEEE 802.15.4 s možností přeskakování kanálů.
RkJQdWJsaXNoZXIy Mjk3NzY=