Flexibel agieren: Realisierung und Verifikation eines modularen drahtlosen Sensor/Aktor-Netzwerkes fur die Fertigungsautomatisierung

摘要

Der uber die letzten Jahre anhaltende Fortschritt in Stromverbrauch, Grosse und Leistungsfahigkeit von Hochfrequenz (HF)-Transceivern hat deren Einbettung in Produkte der Automatisierungstechnik stark befordert. Aufgrund der stetig steigenden Akzeptanz drahtloser Technologien im industriellen Umfeld arbeiten viele Feldbus-Organisationen mit Hochdruck an der Integration drahtloser Technologien in ihre Standards. Eine besondere Herausforderung mit Blick auf den Investitionsschutz sind hierbei die unterschiedlichen Produktlebenszyklen in der Automatisierungstechnik und der Kommunikationstechnik. So wird von Automatisierungslosungen in der Regel eine storungs- und wartungsfreie Laufzeit uber viele Jahre gefordert, wahrend im Abstand von wenigen Monaten neue innovative Funklosungen auf den Markt kommen. Um fortwahrende Anpassungsentwickungen zu vermeiden, muss die Architektur des Kommunikationssystems entsprechend flexibel ausgelegt werden. Fur die Auslegung eines drahtlosen Sensor/Aktor-Netzwerkes in der Fertigungsautomatisierung sind die Spezifikation des drahtgebundenen AS-Interface (AS-i) und die VDI/VDE-Richtlinie 2185 als Referenz geeignet. Besondere Herausforderungen fur die Realisierung sind die darin geforderte geringe Latenzzeit von 5 ms bei 31 Teilnehmern und die hohe Zuverlassigkeit. Nachfolgend wird die Entwicklung eines Wireless Industrial Network for Realtime Applications (WInNeR) fur die Fertigungsautomatisierung vorgestellt, das aufgrund seines modularen Aufbaus auch eine hohe Flexibilitat in der Applikation und fur Weiterentwicklungen gewahrleistet. Das WInNeR wurde im industriellen Umfeld bezuglich Robustheit und Zuverlassigkeit getestet. Dazu wurden Latenzzeiten und Fehlerwahrscheinlichkeiten mit Hilfe von selbst entwickelten Auswerte- und Diagnosetools ermittelt. Die Ergebnisse werden hier vorgestellt.