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Funknetzwerke optimieren den Materialfluss

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Auf der LogiMAT 2016 wird Steute ein neues Funknetzwerk vorstellen, das die direkte Anbindung von Funkschaltgeräten in übergeordnete IT-Systeme erlaubt. Damit ergeben sich neue Anwendungsmöglichkeiten in der Materialflusstechnik, über die bewährten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen hinaus.

Funkschaltgeräte haben sich in diversen Bereichen der Materialflusstechnik gut etabliert, zum Beispiel bei der Lkw-Beladung an der Rampe. Hier gibt es Unterlegkeile als Wegfahrsperren, die per Funk signalisieren, ob ein Lkw angedockt ist. Häufig werden auch die Roll- oder Schnelllauftore in Lager und Produktion über kabellose Zugschalter betätigt. Noch eleganter ist es, die Tore vom Stapler aus zu öffnen und zu schließen, mit Hilfe von Funk-Bediensystemen, die fest und damit unverlierbar am Armaturenbrett des Staplers installiert sind. Auch bei der Kommunikation von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) mit ihrem Umfeld, zum Beispiel mit den Steuerungen von Schnelllauf- und anderen Toren, kommen Funkschaltgeräte zur Anwendung.

 

„Wireless Kanban“ an Montagearbeitsplätzen


Bei diesen Beispielen aus den Referenzen des Steute-Geschäftsbereichs „Wireless“ handelt es sich immer um Punkt-zu-Punkt-Verbindungen von einem (oder mehreren) Funkschaltgerät(en) zur Auswerteeinheit, die ihrerseits bei Bedarf das Signal „übersetzt“ und kabelgebunden zum Beispiel an eine Leitwarte sendet.


Darüber hinaus gibt es aber auch komplexere Anwendungen, zum Beispiel in „Wireless Kanban“-Systemen zur Teileversorgung an Montagearbeitsplätzen. Hier detektieren Funk-Positionsschalter und/oder -Sensoren das Vorhandensein beziehungsweise die Entnahme von Kanban-Behältern. Sie nutzen das außerordentlich stabile und dennoch energiearme Funkprotokoll SWave 868/915, das die jeweilige Empfangseinheit mit hoher Zuverlässigkeit und Übertragungsqualität erreicht.


Die Funksignale werden in diesem Fall direkt an die zentrale Kanban-Steuerung gesandt. Dazu wird eine Schnittstelle beziehungsweise Middleware benötigt, die Steute bislang jeweils individuell entwickelt beziehungsweise projektiert hat. Unter anderem auch für einen der größten deutschen Küchenhersteller, der mit Hilfe von Funkschaltgeräten die Belegung von rund 50 Staufördersystemen vor der Lkw-Beladung steuert. Dabei kommen Funktaster zum Einsatz, die ihre Meldungen direkt an die ERP des Anwenders senden.

 

Der nächste Schritt: Das Funknetzwerk


Um solche Anwendungen schneller und einfacher in die Praxis umzusetzen, hat Steute Schaltgeräte GmbH & Co. KG mit Sitz in Löhne in den vergangenen Monaten ein Funknetzwerk entwickelt, das sich an die individuellen Anforderungen des konkreten Einsatzfalls skalieren beziehungsweise anpassen lässt. Dieses Netzwerk mit der Bezeichnung SWave.NET wird Steute auf der Messe LogiMAT, auf der das Unternehmen zum ersten Mal ausstellt, ins Zentrum der Messepräsentation stellen.


SWave.NET verzichtet auf die bisherige Punkt-zu-Punkt-Verbindung und vollzieht damit einen logischen Schritt: Warum sollten Funkstrecken genau wie kabelgebundene Signale nur von A nach B senden? Schließlich schafft der Funk die Voraussetzung dafür, mit geringem Hardware-Aufwand ganz neue Topologien abzubilden und Signale und Daten netzwerkartig und an viele Empfänger zu versenden.


Genau diese Möglichkeit wird mit SWave.NET nun genutzt. Neu entwickelte Access Points, die ähnlich wie ein Netzwerk-Router arbeiten, empfangen stattdessen die Signale der Funkschaltgeräte, bündeln diese und senden sie zum Beispiel per Ethernet oder WiFi an einen oder mehrere Applikationsserver.

 

Klare Struktur von der Feldebene zur Datenbank und darüber hinaus


Auf diesem Server läuft eine von Steute bereitgestellte Datenbank, die alle Informationen der Feldebene sammelt und entweder direkt oder über eine Middleware an die kundenseitige IT-Plattform (ERP, BDE, LVS etc.) weitergibt, bei Bedarf auch per Webservices an standortübergreifende IT-Systeme oder in die Cloud.


Damit ist eine durchgängige Kommunikation von den einzelnen Funkschaltgeräten in den Lager-, Kommissionier- und Produktionsanlagen bis in die oberen Ebenen der Unternehmens-IT gewährleistet. Die Automatisierungspyramide besteht aus ganz klar getrennten Ebenen, in denen die Schaltgeräte und Sensoren über das Steute-Funknetzwerk an eine Steuerung oder an eine Middleware angeschlossen sind. Die Steuerung veredelt diese Signale zu Daten, gibt sie an übergeordnete Leitebenen weiter, und über Webservices kann letztlich alles auf der MES-ERP-Ebene verarbeitet werden.

 

Breites Programm an Funkschaltgeräten


Das neue Funknetzwerk ist nicht nur wegen der Integrationsfähigkeit in kundenseitige IT-Strukturen besonders flexibel. Auch auf der Feldebene der Schaltgeräte bieten sich dem Anwender viele Möglichkeiten, da er aus unterschiedlichsten Schalterbauarten mit integrierten Funksystemen auswählen kann. Zum Programm gehören unter anderem Positionsschalter, Fußschalter, berührungslos wirkende Sensoren, Lichttaster und Bediengeräte. Darüber hinaus stehen Funkschaltgeräte für explosionsgefährdete Bereiche und für sicherheitsgerichtete Aufgaben (SWave-safe) zur Verfügung. Die Energieversorgung erfolgt wahlweise batteriegestützt oder autark über einen elektrodynamischen Energiegenerator. Abgerundet wird das Programm durch Zusatzgeräte wie Repeater, Universalsender und I/O-Einheiten.

 

Zielmarkt Materialflusstechnik


Aus Sicht der Wireless-Experten von Steute repräsentiert SWave.NET den nächsten und logischen Entwicklungsschritt der Integration von Schaltgeräten in die industrielle Datenwelt. Die kundenspezifischen Netzwerklösungen mit eigenen Applikationsservern und proprietären Schnittstellen zur Unternehmens-IT bieten neue Möglichkeiten für den Informations- und Datenaustausch über die einzelnen Ebenen hinweg, in ganz unterschiedlichen Branchen und Anwendungen der Materialflusstechnik und Logistik. Dieser Zielmarkt steht im Fokus von Steute, weil dort die Rahmenbedingungen mit weitläufigen Anlagen, vielen bewegliche Komponenten, hohem Informationsbedarf bei überschaubarer Informationsmenge pro Signal, exakt zum Eigenschaftsprofil von SWave.NET® passen.

www.steute.de

 

Beitrag aus dhf 1-2.2016


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