VEGA Grieshaber KG

Die kabellose Datenübertragung ist aus industriellen Anlagen nicht mehr wegzudenken: Sensoren kommunizieren über die sich ausbreitenden Funkwellen untereinander und zu übergeordneten Systemen.

Bild: iStock, og-vision

Drahtlose Vernetzung von Sensoren Sicher verbinden ohne Kabel

02.10.2018

Mobilfunk, WLAN und Bluetooth – die drahtlose Inbetriebnahme und Diagnose bietet neue Möglichkeiten für ein effektives Asset Management. Gleichzeitig werden dadurch zusätzliche Angriffsmöglichkeiten auf die Anlage eröffnet, die zuverlässig geschützt werden muss. Wieviel Komfort ist möglich und wieviel Sicherheit ist notwendig, um die neuen Technologien sinnvoll zu nutzen?

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Zwischen Anlagen und Messgeräten funkt’s gewaltig. Ob partnerschaftliche Zusammenarbeit, globale Prozesssteuerung oder zunehmender Kostendruck: Die Gründe für Fernüberwachung und -wartung sind vielfältig. Ebenso, wie sie unseren Alltag bestimmt, ist die Datenübertragung per Funk auch aus industriellen Anlagen nicht mehr wegzudenken. Von Notebooks bis hin zu Smartphones verlassen wir uns auf schnelles WLAN, auf Bluetooth oder GSM/GPRS für die unkomplizierte Datenübermittlung. Ihren Ursprung fanden diese Technologien jedoch in der Industrie - lange, bevor sich MP3s oder Soaps über die ganze Wohnung verteilten. Wenn also drahtlose Technologien zunehmend industrielle Prozesse überwachen, auswerten oder leiten, dann kehren sie quasi zurück zu ihren Wurzeln

Das WLAN der ersten Stunde leistete bereits in den 1990er Jahren einen Beitrag zu mehr Betriebssicherheit und Übertragungsstabilität, zunächst vor allem im Bereich Logistik und in speziellen Maschineneinsätzen. Dank der damals neuen Spreizbandtechnik galt diese Übertragung als besonders robust gegenüber elektromagnetischen Störsignalen. Die folgende Entwicklung hin zu Laptops und Handys hat der Technologie in punkto industrieller Anwendung nicht geschadet. Ganz im Gegenteil: Diese fand nun, Massenprodukt geworden, breitere Akzeptanz denn je – bei sinkenden Kosten. Nicht zuletzt steht der Faktor „Kostenersparnis“ auch auf der Agenda der Anlagenplaner und -betreiber weit oben.

Einfache Füllstandsüberwachung

Der Bereich Füllstandüberwachung bietet heute einfache, drahtlose Anbindungstechniken, um Messwerte kostengünstig und sicher über weite Strecken zu übermitteln. Mit dem Anzeige- und Bedienmodul Plicscom lässt sich das Portfolio kontinuierlich messender Vega-Füllstandsensoren konfigurieren, parametrieren und auch diagnostizieren. Als erstes Modul seiner Art setzt es auf die Geräte, mit denen wir täglich umgehen und die ohnehin an jedem Arbeitsplatz zur Verfügung stehen: auf Smartphones und Tablets.

Bluetooth basiert auf einem zweiten Datenkanal und arbeitet somit sicher und unabhängig vom Nutzkanal. Zu den Vorteilen dieser Funktechnologie gehört neben der schnellen Anzeige und Diagnose ohne aufwendige Gerüstbauten ein echtes Plus an Komfort: Mit der Vega-Tools-App ist für alle Sensoren immer die passende Anwendung in der Hosentasche dabei. Je nach benötigter Reichweite, nach Grad der Anlagensicherheit oder nach Art des Leitsystems stehen Funktechnologien in diversen Ausführungen zur Verfügung. In schwierigen Umgebungen und Gefahrenbereichen sorgen explosionsgeschützte Varianten oder eine berührungslose Erfassungstechnik für mehr Sicherheit und Verfügbarkeit.

Den einen Standard für „Wireless“ gibt es nicht, denn dazu sind die physikalischen Vorteile, aber auch die ökonomischen Aspekte von Anwendungen zu unterschiedlich. So leisten mehrere Technologien jeweils ihren Beitrag zu immer höherer Anlagenproduktivität. Neben WLAN auf der Basis des Industriestandards IEEE 802 haben sich bei Feldgeräten GSM/GPRS und Bluetooth etabliert. Als GSM/GPRS-Funk­einheit, ausgestattet sowohl mit Akku als auch Solarmodul, liefert Plicsmobile eine autarke Füllstandmessung an entlegenen Messstellen. Via Mobilfunkstandard bedienen sie große Reichweiten und stellen über das öffentliche Mobilfunknetz weltweite Verfügbarkeit sicher. Die Plattform ermöglicht nicht nur den Sprach- sondern auch den Grafik- und Bilddatenaustausch und macht GSM/GPRS damit zur idealen Verbindung geografisch weit entfernter Komponenten.

Spielt die Reichweite eine untergeordnete Rolle und liegen beide Kommunika­tionspartner nicht weiter als 50 m entfernt voneinander, dann punktet Bluetooth für die Bedienung und Parametrierung aus der Ferne. Die Datenschnittstelle leistet überall dort gute Dienste, wo Füllstand- und Drucksensoren über kurze und mittlere Entfernungen mit ihren Bedientools kommunizieren. So werden hohe, schwer zugängliche Tanks dank Plicscom mit Bluetooth nicht länger erklommen, um ein genaues Bild über den aktuellen Zustand zu erhalten. Die Arbeit lässt sich aus sicherer und geschützter Warte erledigen. Dabei kommuniziert der Vega-Blue­tooth-USB-Adapter direkt mit einem Notebook; alternativ spricht die Vega-Tools-App den Sensor über das Smartphone an. Sie gewährt so dauerhaft Zugriff auf die ermittelten Daten – von Messwert-, Ereignisspeicher- und Sensorstatus-Anzeige bis hin zu den Diagnosedaten, wie etwa der Echokurve von Radarsensoren.

Sensible Daten vor Mitwissern schützen

Ob Prozess-, Maschinendaten oder Analyseergebnisse für die Produktionsplanung: Bei der drahtlosen Übertragung geht es oftmals um sensible Daten, die vor Mitwissern geschützt werden müssen. Selbst über vermeintlich kurze Distanzen können prinzipiell unautorisierte Mobilgeräte mitlesen. So gilt auch hier, dass jede Medaille zwei Seiten hat. Zwar eröffnet die Datenbevorratung Prozessen neue Möglichkeiten und es entstehen Datenmengen, deren Analyse Betriebe in die Lage versetzt, ihre Fertigung und Logistik nachhaltig zu optimieren. Doch es gilt, mit Bedacht zu planen, damit ein Datentransfer nicht zum Know-how-Transfer wird.

Wer darf gesammelte und gespeicherte Daten nutzen? Dies wird mittelfristig eine Zukunftsfrage der Industrie mit digitaler Ausprägung bleiben. Bis die Frage des Data Ownership geklärt ist, sollte Augenmerk auf den situationsbedingt passenden Umgang mit den diversen Datenkategorien liegen. Anwender müssen mitentscheiden. Die Optionen, die drahtlos kommunizierende Vega-Prozesssensoren bieten, reichen in diesem Sinne von klassisch drahtgebunden, über die Möglichkeit einer Zutrittssteuerung mittels PIN bis hin zu einer verschlüsselten Funk- oder VPN-Verbindung. Für die Mobilfunk-Verbindung bieten diese Sensoren zudem verschiedene Übertragungsmöglichkeiten und Server-Lösungen. Eine Option wäre es, im Netzwerk des Anwenders zu arbeiten, wo – als Local Host – nur dieser Datenzugriff hat. Doch auch Vega-Hosting ist eine interessante Variante. Hier sind die Daten jederzeit sicher, darüber hinaus werden kein Programm- oder Service-Update verpasst. Ergänzt durch das Vega Inventory System, wird der Überblick behalten – und den Schlüssel zu den eigenen Daten in den eigenen Händen.

Bildergalerie

  • Die Bluetooth-Funktion ermöglicht es, den Sensor aus einer Entfernung von etwa 25 m drahtlos zu bedienen.

    Bild: Vega Grieshaber

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