INDUSTRIE-AUTOMATISIERUNG

Automatisierte Überwachungs- und Steuerungs-Lösungen erhöhen signifikant die Effizienz der Produktionsprozesse durch Erweiterung der Flächenabdeckung und dramatische Reduktion der Wartungskosten. Automatisierte Lösungen erweitern die Datenerfassungsmöglichkeiten und deren Zuverlässigkeit, sowie unterstützen das Wachstum und die Erweiterung durch den Einsatz hochskalierbarer Systeme. Nichtsdestotrotz wurde uns bis vor kurzem das volle Potential automatisierter Überwachungs- und Steuerungs-Systeme durch die Einschränkungen konventioneller drahtgebundener Netzwerke vorenthalten. Das beginnt damit, dass drahtgebundene Netzwerke mit oftmals über 100 $ pro Meter extrem kostenintensiv sind. Selbst wenn man die Kosten vernachlässigt, sind drahtgebundene Lösungen in vielen entfernten, gefährlichen und schwer zugänglichen, aber dennoch geschäftskritischen Bereichen einfach nicht praktikabel. Das Aufkommen drahtloser Sensornetzwerke hat den Entscheidungsträgern der Industrie die Beschränkungen traditioneller drahtgebundener Netzwerke noch bewusster gemacht.

Das Erscheinen von Wireless Sensor Networks (WSN) brachte die Befreiung von den Beschränkungen durch die Notwendigkeit von Kabeln, aber anfangs zeigte sich auch ihre eigene Herausforderung: Integration. Eine grosse Vielfalt proprietärer Lösungen machten eine Interoperabilität extrem schwierig, wenn nicht sogar unmömglich. IEEE802.15.4 hat sich als Fundament für standard-basierte drahtlose Netzwerklösungen herausgebildet, mit dem die Herausforderungen der Integration überwunden werden konnten und was gleichzeitig die einzigartigen Anforderungen von sowohl drahtlosen als auch drahtgebundenen Geräten erfüllte. Auf IEEE802.15.4 basierende Standards wie ZigBee wurden entworfen, um Features wie Zuverlässigkeit und Selbstheilung, Unterstützung für eine grosse Anzahl von Knoten im Netzwerk, schneller und einfacher Einsatz, sehr lange Batterielebensdauer (5-10 Jahre), Sicherheit, geringe Kosten, weltweite Interoperabilität und Herstellerunabhängigkeit anzubieten.

Mit der Etablierung des IEEE802.15.4/ZigBee Standards setzt A.N. Solutions die Realisierung des Potentials der WSN Industrie-Anwendungen mit seinen ZigBee Modulen, Entwicklungswerkzeugen und Embedded Software für OEMs und System-Integratoren fort. A.N.Solutions’ @ANY900 RF Sub-1GHz Module, stellen beispielsweise eine ideale Lösung für industrielle Rahmenbedingungen dar. Weniger als 5,5 cm2 Fläche benötigend, bietet das @ANY900 Modul eine überdurchschnittliche Wand-Durchdringung und im Ausseneinsatz die klassenbeste Reichweite bei Sichtverbindung, wobei der Stromverbrauch auf einem bemerkenswert niedrigen Niveau gehalten wird. Die WSN Technologie setzt das Finden neuer Anwendungengebiete im Bereich der industriellen Automatisierung fort, wobei Kosten gespart werden und die Effizienz verbessert wird.

Betriebs-Überwachung

Verschwenderischer Energieverbrauch sollte nicht sein. Die Energie-Effizienz kam an die Spitze der Tagesordnungen von Firmen durch die Industrien hinweg. Der Geschäftsführer eines schwedischen Industriebetriebes hat die Notwendigkeit einer modernisierten Lösung zur Reduktion des Energieverbrauches seines Industriebetriebes voll erkannt. Ein klares und überschaubares Ziel war gesetzt. Die Raumtemperatur sollte auf eine zum Leben optimale Temperatur eingestellt werden, während alle nichtbenötigten Dinge ausgeschaltet sein sollen. Eine Gebäude-Automatisierung war die naheliegende Lösung, bei der es jedoch einige Hürden gab. Ein führender Anbieter innovativer drahtloser Lösungen wurde unter Vertrag genommen, um eine energiesparende Applikation zu implementieren, die eine entfernte Überwachung und Steuerung drahtloser Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen-Elemente von einem zentralen Punkt aus ermöglicht.

Die Betonwände des Industrie-Gebäudes brachten ernsthafte Komplikationen mit sich und der Anbieter der Automatisierungslösung musste eine stromsparende, batteriebetriebene Modul-Lösung entwerfen, die ein selbstheilendes, multi-hop drahtloses Maschen-Netzwerk beinhaltet, welches die Daten bei unterbrochener Sichtverbindung neu routen kann. Es wurde eine Wireless Sensor Network Technologie mit geringer Reichweite basierend auf dem IEEE802.15.4 Protkoll ausgewählt. Die schnellste und kosteneffizientere Variante, diese Technologie zu implementieren, war der Einsatz von RF basierten Komponenten, sogenannten Modulen. A.N. Solutions’ @ANY RF Module führten die Liste der 802.15.4/ZigBee Modulhersteller an - indem sie mehr als 500m Reichweite bei Sichtverbindung ohne Nutzung eines zusätzlichen Verstärkers verprechen, weniger als 11 µA Stromverbrauch aufweisen, sowie eine Grundfläche von weniger als 5,5 cm2 einnehmen.

Der Lösungsanbieter hat auf @ANY Modulen basierte Steuer- und Sensor-Geräte implementiert, welche auf ultra-stromsparender drahtloser ZigBee Technologie mit eingebetteter Maschen-Netzwerk-fähigen Stack-Software aufbauen. Diese formen ein selbstorganisierendes, selbstheilendes Sensor- und Steuer-Netzwerk. Die resultierende hochqualitative, kosteneffektive System ist in nahezu allen Bürogebäuden und Industrieanlagen einsetzbar und hat vernachlässigbare Start- und Inbetriebnahme-Kosten.

Das drahtlose System benutzt detaillierte Echtzeit-Werte von Temperatur und Energieverbrauch, um in einer Industrie-Anlage die Energie-Effizienz zu optimieren und dabei eine dramatische Verbesserung der Performance zu erzielen. Die führt wiederum zu einer signifikanten Erhöhung der Gewinne, während sich das System über den Zeitraum eines einzigen Jahres nahezu selbst rentiert.


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