Kable? Nie, dziękuję. Komunikacja bezprzewodowa Anybus Wireless Bridge

Przewody są nieodłącznym elementem sieci przemysłowych. Uważane za stabilny i bezpieczny sposób transportu danych, znakomicie wpasowały się w rynek automatyki. Rozwiązanie idealne? Niestety niekoniecznie.

Dobre poprowadzenie tras kablowych nierzadko staje się dużym wyzwaniem projektowym. Trudno przewidzieć dalszy los danej instalacji – rozbudowa czy modernizacja może z czasem okazać się zbyt skomplikowana w realizacji, a prosty projekt może przekształcić się w gąszcz kabli. Należy także pamiętać o możliwości uszkodzenia przewodów. Wymiana może być dosyć kłopotliwa, gdy w grę wchodzą obszary trudno dostępne czy strefy zagrożenia. Kolejnym problemem jest komunikacja z urządzeniami poruszającymi się. Przewód zdecydowanie ogranicza mobilność podłączonego urządzenia. Ciągły ruch, drgania i szarpnięcia wpływają na żywotność wpiętego kabla, a co za tym idzie – jego niezawodność.

Alternatywą dla stosowania przewodów jest używanie komunikacji bezprzewodowej. Nowy sposób całkiem szybko zyskuje kolejnych entuzjastów i energicznie wkracza na rynek automatyki. Jaki jest powód? Przede wszystkim jego prostota. Rozbudowa sieci sprowadza się przecież tylko do dodania nowego węzła! Dowolność położenia danego węzła pozwala na wygodną komunikację z urządzeniami poruszającymi się, a także daje możliwość zmiany rozmieszczenia elementów w instalacji bez konsekwencji. Nie można zapominać o względach ekonomicznych. Decydując się na rozwiązanie bezprzewodowe, rezygnujemy z jednego z głównych elementów sieci – przewodów.

Anybus Wireless Bridge

Obsługą sieci bezprzewodowej zajmują się specjalne, przeznaczone konkretnie do tego urządzenia. Jednym z nich jest Anybus Wireless Bridge, most tworzący bezprzewodowe połączenie między przemysłowymi sieciami Ethernet. Urządzenie obsługuje przesyłanie takich protokołów komunikacyjnych, jak: PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, BACnet/IP. Prostota w używaniu i konfiguracji czyni z niego interesującą propozycję zastosowania w sieciach przemysłowych. Jego ustawień można dokonać na trzy sposoby:

• przyciskiem – ciekawy sposób na szybką konfigurację urządzenia w trybie SMART; przycisk służy do przełączania między najbardziej popularnymi trybami pracy,
• przez interfejs www – dostęp do ustawień ze zwykłej przeglądarki internetowej w komputerze,
• za pomocą komendy AT – konfigurowanie zaawansowanych ustawień za pomocą standardu AT.

Produkt Anybus Wireless Bridge występuje w trzech wersjach, różniących się między sobą sposobem bezprzewodowej komunikacji.

Bluetooth

Anybus Wireless Bridge – Bluetooth do przesyłania danych używa standardu Bluetooth w wersji 2.1 + EDR. Wysoka klasa I +20 dB zapewnia, według producenta, zasięg nawet do 1000 m w otwartej przestrzeni. Cechą charakterystyczną technologii Bluetooth są częste zmiany kanału w trakcie nadawania (nawet do 1600 razy na sekundę), co znacznie wpływa na jej stabilność i bardzo dobrą odporność na szumy. Istnieje parę wariantów topologii sieci, m.in. standardowe połączenie punkt do punktu, podłączenie do siedmiu mostów w roli slave do punktu dostępowego, połączenie z komputerem czy tryb z wyborem węzła, z którym most ma się połączyć.

WLAN

Do tej kategorii należą dwa produkty: Anybus Wireless Bridge WLAN 2,4 GHz oraz Anybus Wireless Bridge WLAN 5 GHz. Oparte są na popularnym standardzie 802.11, odpowiednio w wersji wykorzystującej pasmo 2,4 GHz z zasięgiem do 400 m i korzystającej z pasma 5 GHz z zasięgiem do 200 m. Druga opcja wydaje się dobrym rozwiązaniem, gdy pasmo 2,4 GHz jest już obciążone, np. przez Bluetooth. Głównym atutem technologii WLAN jest bardzo duża prędkość przesyłu – do 54 Mbit/s. Standard umożliwia połączenie jednego punktu zarówno z pojedynczym innym punktem, jak i z wieloma punktami. W przypadku sieci złożonej z wielu węzłów komunikacja może odbywać się w dwóch trybach: trybie ad-hoc – urządzenia komunikują się ze sobą w sposób bezpośredni lub trybie infrastruktury – urządzenia komunikują się między sobą za pomocą punktu dostępowego.

Producent oferuje też dwie przydatne funkcje. Pierwszą z nich jest realizacja najlepszego możliwego połączenia przez zespół dwóch mostów, pracujących ze sobą w relacji master–slave. Most master zajmuje się transmisją danych, natomiast most slave przeszukuje sieć w poszukiwaniu sygnału lepszej jakości. Gdy taki sygnał zostanie odnaleziony, most slave przejmuje obowiązki mostu master i zaczyna przesyłać dane do nowego węzła o lepszej jakości sygnału. Most master przestaje nadawać i to on staje się mostem slave, który skanuje sieć. Druga funkcja jest rozszerzeniem poprzedniego zespołu o kolejny, trzeci most. Pozwala to na redundancję układu i zachowanie ciągłości pracy. Most, który nie odpowiada na zapytania jest usuwany z sieci, a jego brak natychmiastowo wypełnia most redundantny.

ELMARK AUTOMATYKA Sp. z o.o.

ul. Niemcewicza 76
05-075 Warszawa-Wesoła
tel. 22 773 79 37
fax 22 773 79 36
e-mail: elmark@elmark.com.pl
www.elmark.com.pl

źródło: Automatyka 5/2015