Moderne Produktionsanlagen arbeiten mit mobilen Robotern oder anderen beweglichen Komponenten. Sie lassen sich flexibel und agil an neue Produkte und Anforderungen anpassen und ermöglichen so optimierte Prozesse und maximale Wirtschaftlichkeit. Für die Datenkommunikation solcher Maschinen und Anlagen hat sich drahtlose Kommunikation längst als die bessere Alternative zum Kabel etabliert. Wir zeigen im Technologievergleich von Datenlichtschranken und intelligentem Datenfunk, welche Vor- und Nachteile diese beiden drahtlosen Technologien für Profinet-Datenübertragungen bieten.
Datenlichtschranken gehören zu den optischen Datenübertragungssystemen. Jeweils eine Sende- und Empfangseinheit stehen sich dabei gegenüber und senden bzw. empfangen Daten, die in der Regel über einen gepulsten Laserstrahl übertragen werden. Unterschiedliche Frequenzen sollen dabei Störungen durch Reflexion oder gegenseitige Beeinflussung verhindern. Mit Datenlichtschranken können Daten über bis zu 300 Meter Entfernung übertragen werden. Voraussetzung für die zuverlässige Funktion ist die exakte Positionierung beider Einheiten und eine optisch nicht unterbrochene Sichtverbindung.
Intelligenter Datenfunk wurde speziell für die störungsfreie Datenübertragung in Profinet-Netzwerken sowie mit weiteren Feldbus-Protokollen konzipiert. Dabei werden die Datenpakete vor der Übermittlung analysiert und vorverarbeitet. Das reduziert die Latenz und steigert die Stabilität der Datenkommunikation. Kurzzeitige Funkstörungen können automatisch ausgefiltert und überbrückt werden, sodass keine Störungen an die Steuerung gemeldet werden.
>> Mehr Infos zum Funktionsprinzip im Blogbeitrag: Mit Datenfunk zuverlässige und stabile Automatisierungslösungen schaffen.
Datenlichtschranken übertragen Daten von Punkt zu Punkt und mit Geschwindigkeiten von bis zu 100 MBit pro Sekunde. Für eine störungsfreie Funktion müssen die optischen Sensoren von Sende- und Empfangseinheit frei von Staub und Schmutz sein. Deshalb eignen sich Datenlichtschranken insbesondere für saubere Umgebungsbedingungen. Ist das gewährleistet, arbeiten die Sensoren wartungsfrei.
Eine direkte und ungestörte Sichtverbindung beider Einheiten muss dabei gegeben sein, im idealen Fall auch geschützt vor Fremdlicht-Einfall. Die Technologie eignet sich nicht für Anwendungen mit Höhenversatz. Maschinen oder Anlagenteile dürfen sich nur linear zueinander bewegen. Für Anwendungen mit Drehbewegungen sind Datenlichtschranken nicht geeignet. Ebenso muss sichergestellt sein, dass sich Verfahrwege oder Position von Steuerung und IO-Devices nicht ändern; der schmale Öffnungswinkel der Sensoren erfordert andernfalls eine aufwendige Justierung der Lichtschrankenverbindung. Entsprechend der Funktionsweise übertragen Datenlichtschranken lediglich Daten zwischen zwei Geräten. Multi-Point-Netzwerke sind nicht möglich.
Im Gegensatz zur optischen Datenübertragung mit Lichtschranken ermöglichen Funklösungen auch die Übertragung zwischen Steuerungen und mehreren IO-Devices in beliebiger Richtung und Architektur. Auch die Position der Funkteilnehmer zueinander spielt keine Rolle, sodass sich Datenfunk auch für frei bewegliche, mobile Geräte, Drehbewegungen und versetzt positionierte Anwendungen eignet. Die Funkverbindung erfordert dabei eine Positionierung innerhalb der Reichweite, wobei eine unverstellte Sichtverbindung nicht notwendig ist. Das ermöglicht eine deutlich größere Flexibilität im Anlagendesign.
Außerdem arbeiten Datenfunklösungen auch in staubigen und schmutzigen Umgebungen störungsfrei und zuverlässig. Sie erfordern keinerlei Wartung im gesamten Lebenszyklus. Damit eignen sich intelligente Datenfunklösungen ideal als Alternative zu Datenlichtschranken, für neue Anlagen ebenso wie für Retrofit und die Modernisierung bestehender Automatisierungen. Datenfunk bietet ein Höchstmaß an Flexibilität in der Anlagengestaltung und ermöglicht auch agile Anpassungen der Produktionseinrichtung. Dabei ist keine erneute Justierung oder Änderung der Einbindung in das Netzwerk notwendig, sodass die Produktion schnellstmöglich und ohne zusätzliche Stillstandszeit wiederaufgenommen werden kann.
„Intelligenter Datenfunk ist eine patentierte Weiterentwicklung herkömmlicher Funklösungen. Dabei wird die notwendige Bandbreite für die Datenübertragung durch vorhergehende Analyse und Vorverarbeitung reduziert. Das entlastet die Funkstrecke, vermeidet Feldbusfehler und steigert die Zuverlässigkeit.“
Alle Details zum intelligenten Datenfunk und den Vorteilen gegenüber klassischen Datenübertragungen per Funk erfahren Sie in unserem Video:
Optische Datenübertragung
Intelligenter Datenfunk
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