Bluetooth Störfestigkeit und Übertragungssicherheit in der Automatisierung

Bluetooth wird auch in rauen Industrieumgebungen als geeignetes Kommunikationssystem dargeSstellt, das sich durch Störfestigkeit und Übertragungssicherheit auszeichnet. Eine Studie zeigt, dass Bluetooth-basierte Sensor-Aktor-Systeme leitungsgebundene Systeme sinnvoll ergänzen, ohne Feldbuskabel vollständig aus der Automatisierung zu verdrängen.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

dataTec AG

ISH Ingenieursozietät GmbH

Weidmüller Interface GmbH & Co. KG

Im Rahmen eines BMBF-Forschungsprojekts der Fachhochschule Lippe und Höxter gemeinsam mit Weidmüller wurde ein Weidmüller SAI-Modul mit Bluetooth-Funktechnologie hinsichtlich seiner Störfestigkeit und Übertragungssicherheit im industriellen Umfeld systematisch untersucht. Die Messergebnisse beziehen sich auf die Auswirkung passiver Störungen, die aus dem industriellen Umfeld resultieren, und dem Bluetooth-Verhalten bei direkter Beeinflussung durch weitere, in unmittelbarer Nachbarschaft befindliche Funksysteme.

Der feldbusbasierte, also bislang kabelgebundene Prozessdatenaustausch soll auf Anwenderwunsch auch fakultativ per Funk möglich sein. So werden beispielsweise die für Transportschlitten und Roboterwerkzeugen benötigten Schleppkabel bzw. flexiblen Lichtwellenleiter zunehmend durch Funkstrecken ersetzt.

Im Vordergrund steht hierbei nicht der generelle Kabelersatz, sondern die gezielte Erweiterung durch funkfähige SAIs (Sensor Aktor Interface). In einer Mischstruktur findet üblicherweise die Funkkommunikation zwischen dezentral verteilten Funk-SAIs zu einem Gateway statt. Mittlerweile sind verschiedene kommerzielle Wireless-Technologien verfügbar, so etwa Bluetooth, WLAN, Zigbee oder nanoNET. Jedoch eignet sich nicht jede für industrielle Einsatzgebiete. Und neben passiven Störungen gilt es ebenso, die aktiven Störquellen zu beachten.

Das vom BMBF geförderte Forschungsvorhaben soll den industriellen Einsatz der Funktechnologie prüfen, insbesondere hinsichtlich der Störfestigkeit sowie der Übertragungs- und Datensicherheit in industriellen Wireless-Applikationen der Automatisierungstechnik. Hierfür gibt es derzeit nur vereinzelte Lösungsansätze.

Bluetooth basiertes SAI-System

Bluetooth wurde wegen seiner international lizenzfreien Nutzung des Funkkanals, seiner weiten Verbreitung als standardisierte Technologie und seinem deterministischen Kanalzugriff ausgewählt. Zur Datenübertragung kommt das Bluetooth-Profil SPP (Serial Port Profile) zur Anwendung. Die eingesetzten Bluetooth SAIs basieren hardwaremäßig auf der Weidmüller SAI-Plattformfamilie in Schutzart IP67.

SAI-Module zeichnen sich durch ihr sehr stabiles, vergussfreies Gehäusekonzept aus, zudem sind ihre Kunststoffmaterialien gegenüber Umwelteinflüssen unempfindlich, die elektronischen Schaltungen sind robust ausgelegt. Bei den Bluetooth-SAIs wurde das kabelgebundene Feldbusinterface der Standard-Baugruppen durch ein kommerziell verfügbares, vorqualifiziertes Bluetooth-Modul ersetzt.

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