Wireless PROFINET Brecht Schamp

Transcriptie

1 PROFINET Brecht Schamp Industrial Network Specialist Phoenix Contact (Benelux)

2 communicatie: voordelen? Voordelig? Drukt bekabelingkosten! Completer? Meer toepassingsgebieden worden bereikbaar! Flexibiliteit? Installatie is eenvoudig aan te passen en uit te breiden! Snel? Geschikt voor real-time netwerken zoals Profinet IO!

3 communicatie: nadelen? Kennis? Investeren in kennis van nieuwe technologie! Vooroordelen? Door minder goede ervaringen met commerciële systemen! Radioplanning? Investering in een netwerkdesign!

4 communicatie: PROFINET enocean GSM Nanotron WiMax embernet UWB LAN Trusted DECT Zigbee UMTS USB

5 Industrieel gebruik Commercieel gebruik communicatie

6 communicatie: genoemd naar de Deense Viking koning Harald Blåtand (10 e eeuw) is ontwikkeld door Ericsson, Nokia, IBM, Intel & Toshiba en wordt nu door duizenden fabrikanten ondersteund biedt een goedkope oplossing voor communicatie tussen GSM en headset is inmiddels ook toepasbaar in netwerken en industriële producten zijn beschikbaar

7 communicatie: staat voor Local Area Network Sinds 80 zijn er diverse oplossingen op de markt: Proprietary De standaard: IEEE Aanzienlijke verschillen in: Snelheid Haalbare afstand Compatibiliteit Wi-Fi is een certificatielabel ('logo') voor draadloze datanetwerkproducten, die werken volgens de IEEE

8 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz

9 Arc welding Spot welding Frequency inverters RFID Switching power supply units Switching device relays Drives Induction heaters communicatie MHz 10, Basic frequency Harmonic

10 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz m m

11 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz m m 1Mbit/s >30 7

12 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz m m 1Mbit/s > Mbit/s 3 >15

13 5 GHz band Band I Band II Band III Band IV Europe 200 mw 200 mw 1000 mw indoor only indoor only (DFS, TPC) outdoor + indoor (DFS, TPC) 100 mw without TPC 500 mw without TPC U-NII-1 U-NII-2 U-NII-2 extended U-NII-3 USA 200 mw 1) 1000 mw 2) indoor only outdoor + indoor (DFS, TPC) 1000 mw 2) outdoor + indoor (DFS, TPC) 4000 mw 3) outdoor + indoor 500 mw without TPC 500 mw without TPC China 500 mw channel No. 36, 40, 44, 48 52, 56, 60, , 153, 157, total channels f [GHz] DFS = Dynamic frequency selection TPC = Transmit power control De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2010

14 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz m m 1Mbit/s > Mbit/s 7 >15 Zeer groot Groot Ja Ja Nee (Ja) Ja : Paring Onzichtbaar Encryptie Password : WPA2

15 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE a/b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz and 5 GHz m m 1Mbit/s 300Mbit/s > >15 Zeer groot Groot Ja Ja Nee (Ja) Ja

16 communicatie: coexistentie?

17 communicatie: coëxistentie ,5 MHz 22MHz MHz

18 communicatie: coëxistentie Automatic mechanism: AFH (Adaptive Frequency Hopping) 83,5 MHz 22MHz MHz

19 communicatie: coëxistentie Automatic mechanism: AFH (Adaptive Frequency Hopping) - Manual mechanism: Low Emmission Mode - Manual mechanism: Channel Skipping 83,5 MHz 22MHz MHz

20 communicatie: coëxistentie 1 11 Channels 11 Channels Zelfs wanneer de 3 kanalen in gebruik zijn kunnen diverse BT-systemen nog prima communiceren! Channel 1 Channel 7 Channel 13 Frequenc y

21 communicatie??? De te overbruggen afstand wordt beïnvloed door: Omgevingsinvloeden (zoals demping, reflectie, afbuiging en verstrooiing) Toegepaste antenne techniek Ontvanger gevoeligheid Met Industrieel wireless kan 50 tot 100 m binnen en 200 tot 400 meter buiten worden overbrugd*. *Dit is echter afhankelijk van de omgevingsinvloeden, toegepaste antennetechniek en het toegepaste product.

22 communicatie versterking strooiing afbuiging Door deze (propagatie-) effecten ontstaat multipath fading.

23 communicatie Propagatie effecten -> Multipath fading -> Interferentie Destructieve interferentie Constructieve interferentie

24 communicatie Rondstraal antennes Richt antennes Leaky Feeder

25 communicatie

26 communicatie Rondstraalantennes zenden in principe een linear gepolariseerde radiogolf. De polarisatie van de radiogolf moet overeenkomen met stand van de antenne! Signaalsterkte Goede ontvangst

27 Metaal communicatie Bij reflectie verandert de polarisatie! => De polarisatie past niet meer bij de ontvangst antenne! Signaalsterkte Slechte ontvangst!

28 communicatie De polarisatie heeft een aanmerkelijke invloed op de ontvangen signaalsterkte. Signaalsterkte 90 gedraaide polarisatie kan in de praktijk tot signaaldemping van meer dan 20 db leiden. (-6 dbm => halve afstand)

29 communicatie De stand van de circulair gepolariseerde (richt) antenne heeft geen invloed op de ontvangst Lineare polarisatie Signaalsterkte Circulair polarisatie Altijd goede ontvangst! Signaalsterkte

30 Communicatie 30 MiMo-technologie Multiple-In-Multiple-Out Dubbele doorvoer veel betere betrouwbaarheid en bereik

31 communicatie??? Radioplanning: Site Survey Simulatie Software:

32 communicatie: PROFINET Zo stabiel en betrouwbaar als een kabel Korte tijd vertraging & deterministisch gedrag Hoge dichtheid van verschillende wireless verbindingen toegestaan Kosten zijn vergelijkbaar met een veldbus interface Veilig m.b.t. toegang en manipulatie Eenvoudig in gebruik

33 Bedankt! Meer info? Brecht Schamp Industrial Network Specialist Phoenix Contact Benelux