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Funk in der Fabrik

Zwar ist fast jeder neue Rechner aus dem Supermarkt an der Ecke ein multimedialer Alleskönner, doch den Einzug in die Wohnzimmer und unter die Fernseher verhindern oftmals unschöne Details wie etwa der unumgängliche Kabelwust. Eine neue Technologie schickt sich immer mehr an, das zu ändern. Mit dem drahtlosen ''Bluetooth''-Verfahren werden alle möglichen Signale digital in hoher Geschwindigkeit übertragen. Nicht nur im Wohnzimmer, sondern auch in der Industrie erfreut sich ''König Blauzahn'' zunehmender Beliebtheit, wie die weltweit größte Industriemesse in Hannover dokumentierte.

    Agil drehen und wenden moderne Industrieroboter Bauteile rund um die Uhr und an sieben Tagen in der Woche. Dabei registrieren die Greifer eine Unmenge an Informationen, die sie an zentrale Kontrollstellen melden. Dass Kabel unter solcher dauernder Belastung irgendwann brechen müssen und einen erheblichen Wartungsaufwand bei Industriemaschinen bedeuten, leuchtet schnell ein. Daher setzen Hersteller heute verstärkt auf drahtlose Datenübermittlung bei Sensoren und Steuerungselementen. "Die Kommunikation findet dabei in der Bluetooth-Technologie statt. Aus Sicherheitsgründen ergänzten wir das System um ein so genanntes Frequenzsprungverfahren", berichtet Jörg Ruhl vom Maschinenhersteller ABB. Der ständige Wechsel der Nutzfrequenzen im 2,4 Gigahertzband vermeide dabei Kollisionen mit anderen Kommunikationsmitteln wie etwa Mobiltelefone.

    Ihre Stromversorgung erhalten die in den bewegten Maschinenarmen untergebrachten Bluetooth-Elemente durch Induktionsschleifen, die über und unter dem Bewegungsraum des Roboters angebracht werden. "Wir haben die Energieübertragung durch ein elektromagnetisches Feld realisiert. Über zwei Primärschleifen erzeugen wir ein Energiefeld von 120 Kilohertz, aus dem der drahtfreie Näherungsschalter mittels eines Ferritwürfels seine Energie bezieht", erklärt der Experte. Ebenfalls ohne permanente Stromversorgung kommt die Funktechnik von enocean aus. Denn oft müssen nur kleine Schaltbefehle drahtlos übertragen werden, um etwa den Druck eines Autoreifen zu übermitteln oder das Licht in einem bestimmten Bereich einer Werkhalle anzuschalten. Auch auf Batterien verzichtet das Verfahren von Markus Brehler: "Wir verwenden dazu Piezoelemente, wie sie von Einwegfeuerzeugen bekannt sind. Ein eigenes Schaltnetzwerk wandelt die dabei entstehende hohe Spannung in drei Volt für die Elektronik. Ein so gespeister Prozessor tastet Daten ab, erzeugt ein Protokoll und sendet schließlich auf 868 Megahertz mit einer Leistung von zehn Milliwatt."

    Die Reichweite der Geräte beträgt beachtliche 300 Meter. Damit sich unterschiedliche Sender dabei nicht ins Gehege kommen, wurden die Apparate mit Lerntasten versehen, über die die Frequenzen eingestellt werden. "Eine Besonderheit unseres System sind sehr schnell übertragene Funktelegramme. Dadurch verringern wir die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen verschiedenen Geräten deutlich. Sollte es dennoch dazu kommen, so werden die Telegramme automatisch dreimal wiederholt, um eine zuverlässige Übertragung sicher zu stellen", so Brehler.

    [Quelle: Wolfgang Noelke]