Messwerte per Funk übertragen

Der Nutzen einer drahtlosen Messdatenübertragung liegt in erster Linie bei den geringeren Kosten für die Verdrahtung, der einfacheren Handhabung sowie der größeren Flexibilität. Auch das einfachere Einbinden von (zusätzlichen) Teilnehmern in bestehende Funknetzwerke ist von Vorteil. Da keine Kabel gelegt werden müssen, sind Verdrahtungsfehler von vornherein auszuschließen. Selbstverständlich hat die Funkübertragung von Messwerten auch ihre Besonderheiten und Grenzen. Grundsätzlich müssen verschiedene Ansätze unterschieden werden. Bei der bisher am häufigsten anzutreffenden drahtlosen Datenübertragung werden die Daten von Sensoren zunächst erfasst, per Kabel an eine Art von Funkgateway übertragen und von dort per Funk an eine Empfangsstation weitergegeben. Diese Anwendung ist dann sinnvoll, wenn an einer Stelle eine größere Anzahl von Sensoren bzw. Datenquellen konzentriert ist und die Entfernung zwischen Funkgateway und Empfangsstation bei weniger als 30 m liegt. In der Prozessindustrie stellen sich andere Anforderungen. Zum einen sind die typischerweise gewünschten Distanzen zwischen Sendeort und Empfänger um den Faktor 10 bis 15 größer, andererseits sind nicht zwangsweise die Sensoren an einer Stelle räumlich lokalisiert. Bei solchen Applikationen erscheint es sinnvoller, die Sensoren direkt mit einer Funksende- und Empfangstechnologie auszurüsten.

Bei den Transmittern XYR5000 von Honeywell ist die Funktechnologie inkl. Antenne direkt in das Transmittergehäuse integriert. Die Spannungsversorgung ist in Form einer Batterie mit integriert. Die drahtlosen Transmitter sind in Ausführungen für die Erfassung von Prozessdrücken, Temperaturen, Spannungs/Stromsignalen und akustischen Signalen verfügbar. Das Funksignal von bis zu 50 dieser Transmitter wird von einer Basisstation, einem feldtauglichen Sende- und Empfangsmodul ausgewertet. Die aufgenommenen Messsignale können als 4…20-mA-Einheitsstromsignale ausgegeben oder alternativ mittels Modbus-Protokoll weitergegeben werden. Über eine zweite Kommunikationsschnittstelle an der Basisstation ist eine Verbindung mit einem PC möglich. Umfangreiche Diagnose- und Verwaltungsfunktionen ermöglichen den Aufbau, die Inbetriebnahme und die Wartung drahtloser Transmitternetzwerke. In der derzeit maximal möglichen Ausbaustufe lassen sich bis zu 16 Basisstationen zusammenschalten.

Um eine sichere und störunanfällige Messdatenübertragung auf Entfernungen von bis zu ca. 500 m sicherzustellen, arbeiten die drahtlosen Transmitter mit einem FHSS(Frequence Hopping Spread Spectrum)-Verfahren. Die digitalen Informationen werden breitbandig übertragen, was zusammen mit der Verwendung moderner Empfangstechnologie und Datensicherheitsverfahren zu einer hohen Störfestigkeit und Sicherheit führt. Aus heutiger Sicht empfiehlt sich der Einsatz der drahtlosen Messwertübertragung insbesondere für nicht sicherheitsrelevante Anwendungen. Kritische Messaufgaben in der Prozessindustrie sind noch nicht im Fokus dieser Technologie.

Jeder XYR5000-Transmitter verfügt über eine lokale Anzeige mit Bedienmöglichkeit. Da die Reichweite der Funksignale stark von der jeweiligen Einbausituation abhängt, unterstützt eine Feldstärkeanzeige im Gerätedisplay die Transmitterinstallation. Die Transmitter können über die PC-Software von der Basisstation auf die jeweilige Aufgabe angepasst werden. Konfigurierbar sind unter anderem die Messrate, die Datenübertragungsrate sowie die Möglichkeit einer azyklischen, ereignisgesteuerten Messwertübertragung. Bis heute wurden weltweit rund 1000 Geräte installiert.

cav 466

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