FőoldalRendszerintegrátorAz ipari vezeték nélküli eszközök kritikus komponensei
2013. október 08., kedd

Az ipari vezeték nélküli eszközök kritikus komponensei

Számos ipari vezeték nélküli alkalmazásban – mint például bányászat, vasút, vagy olaj- és gázipar – az eszközök telepítése mostoha körülmények között zajlik, ezért az ipari kivitel alapvető követelmény

Amíg a szélsőséges hőmérséklet, a nedvesség és más környezeti ártalmak nyilvánvalóak, vannak más elemek, amelyek burkoltabban vannak jelen, ám gyorsan tönkretehetik a nem védett eszközöket.

A vezeték nélküli hibák otthoni vagy irodai környezetben csupán addig okoznak kellemetlenséget, amíg a helyettesítőeszközt be nem üzemelik. Az ipari alkalmazásokban előforduló hibák következtében azonban gépek és berendezések károsodhatnak, ami jelentős termeléskiesést, ezáltal komoly pénzügyi veszteséget jelenthet, valamint veszélyeztetheti a személyzet biztonságát is. Az operátoroknak és a rendszerintegrátoroknak ezért fel kell mérniük az alkalmazás környezetét és azokat a tényezőket, amelyek hatással lehetnek a hálózati teljesítményre, az eszközök megbízhatóságára, és nem tervezett hálózati leálláshoz vezethetnek. Az alábbiakban röviden bemutatjuk azokat a hatásokat, amelyek gyakran előfordulnak ipari környezetben, és a készülékek hibás működését okozhatják.

Elektromágneses érzékenység (EMS)

Az IEC definíciója szerint az EMS: „Az eszköz vagy áramkör nem képes feladatát ellátni elektromágneses zavar jelenlétében, illetve károsodást szenved." Az alábbiakban az előforduló mágneses zavarokat részletezzük.

Elektrosztatikus kisülés (ESD)

Az ESD hirtelen kisülés két különböző statikus elektromossággal töltött test között. Például a gyári munkások által viselt gumikesztyű és gumicsizma miatt könnyen felhalmozódhat magas statikus elektromosság. Az eszközzel való fizikai érintkezés miatt akár több kV statikus elektromosság is kisülhet, amely maradandó károsodást okozhat az áramköröknek.

Túlfeszültség/elektromos tranziens jelenségek (EFT)

Kapcsolási zavarok, rövidzárak, különösen a villámcsapások olyan feszültségtüskéket hozhatnak létre, amelyek súlyos károkat okoznak a vezeték nélküli eszközökben. Túlfeszültség-védelmi eszközök, illetve a tranzienseket levezető eszközök, fém-oxid varisztorok és gázkisülési csövek szükségesek a villamos tranziensek elleni védelemhez.

Kapcsolási zavarok

A nagy teljesítményű ipari berendezések nagy energiát igényelnek, hogy be- és lekapcsolják például a motorokat vagy a hidraulikus gépeket. A kapcsolás hirtelen nagy feszültségingadozással jár, megzavarva a folyamatos ellátású eszközöket, amelyek kellően nagy ingadozás esetén azonnal, vagy hosszabb idő alatt fokozatosan mehetnek tönkre.

Rövidzárlat

Véletlen érintkezés, vagy nem szándékos utak az áramkörön rövidzárlatot okozhatnak. Amellett, hogy a túlfeszültség potenciálisan károsíthatja a készülékek áramköreit, a rövidzárlat intenzív hőt generál, amely megégeti a vezetékek szigetelését, és akár tüzet/robbanást is okozhat.

Villámcsapás

A közvetlen villámcsapás elleni védelmet villámhárítóval szokták megoldani, amely a nagy mennyiségű energiát közvetlenül a földbe vezeti. Ám, amikor a villámot a földbe vezetjük, megemelkedik a földpotenciál, így a környező földelt vezeték nélküli eszközöket szintén befolyásolhatja a hirtelen megugró feszültség.

Elektromosmező-kibocsátás (kisugárzás)

Az elektromosmező-kibocsátás — nem összetévesztendő az elektromágneses sugárzással — szinte minden eszközre hatással van. Az elektromágneses sugárzást egyetlen eszköz generálhatja rádiófrekvenciás hullámokkal, amely zavarokat okozhat, illetve károsíthatja az eszközt. Az RF árnyékolás — ilyen módszer például a fémház — hatékonyan távol tartja az elektromágnesesmező-kibocsátást.

Galvanikus leválasztás

A transzformátorokat általában feszültség transzformálására alkalmazzák, de ha áramkörök szigetelésében használják, akkor két, fizikailag leválasztott áramkör közötti feszültségátvitel a feladata, a földhurok- és túlfeszültség-védelem mellett. A vezeték nélküli eszközökön található antennák galvanikusan leválasztottak, hogy teljes szigetelést nyújtsanak a belső áramköröknek az elektromágneses zavarok ellen.

IP-védettség (IP)

A védettség rendkívül fontos kültéri alkalmazásoknál, ahol csapadék és/vagy törmelék juthat be a készülék házába, és maradandó károsodást okozhat az áramkörben. A védettséget egy két számjegyű címkével értékelik (IP ##), amely információt nyújt a készülék folyadék, illetve szilárd részecskék elleni védelméről. Például, ha egy vezeték nélküli Access Point IP68-as védettséggel rendelkezik, az azt jelenti, hogy — a teljesen légmentes borítás miatt — ellenáll a legapróbb szemű pornak, és akár hosszabb ideig víz alatt is állhat.

Ütés/rezgésvédelem

A vezeték nélküli megoldásokat gyakran olyan ipari alkalmazásokhoz telepítik, ahol az eszközök folyamatosan mozgásban vannak (pl. közlekedés), ezáltal folyamatos rezgésnek és ütéseknek vannak kitéve, ami kárt okozhat az áramkörökben. Ezen túlmenően törött hegesztéseket, laza vagy leváló alkatrészeket, repedt házakat is eredményezhetnek, valamint veszélyeztethetik az eszközök vezetékezését is. A tápellátást, a redundáns csatlakozókat és adatvezetékeket biztonságosan kell rögzíteni, például sorkapoccsal, M12 vagy QMA csatlakozókkal, amelyek megakadályozzák a szétkapcsolásokat.

Extrém hőmérsékleti védelem

Az extrém hőmérsékleti viszonyok között a hőmérséklet legalacsonyabb értéke bőven fagypont alatt van, nappal pedig elérheti akár az 50 °C-ot is. A szekrények hőmérséklete közben akár a 60–70 °C-ot is meghaladhatja. A hőterhelés az áramkörök tágulását és összehúzódását okozza, ami áramköri szétváláshoz és törött forraszanyaghoz vezethet.

A kommersz vezeték nélküli eszközök megfelelő megoldásnak tűnhetnek légkondicionált környezetben, de a túlmelegedés veszélye a klíma meghibásodása esetén még így is fennáll. A kritikus alkalmazásokat azonban nem veszélyeztetheti egy ilyen tényező, ezért mérlegelni kell egy teljesen ipari rendszer telepítését.

Az ipari hálózatoknak ipari minőségű eszközökre van szükségük

A hagyományos, vezeték nélküli hálózatok (pl. könyvtárban, kávézóban), jellemzően best-effort szolgáltatást nyújtanak, és semmit sem garantálnak a felhasználónak sem a csomagok szállítására, sem az átviteli sebességre vagy redundanciára vonatkozóan. Az ipari küldetéskritikus hálózatok alacsony késleltetési toleranciával rendelkeznek, és megszakítás nélkül, nagy megbízhatósággal kell működniük, amely csak ipari minőségű eszközökkel garantálható. A nem megfelelő minőségű eszközök alkalmazása előre nem látható biztonsági réseket teremt a rendszerben. Teljesen ipari minőségű, vezeték nélküli hálózat telepítése ugyan nagyobb kezdeti beruházást igényel, de azonnali előnye a nagyobb hálózati rendelkezésre állás és a jobb hálózati teljesítmény, hosszú távon pedig az alacsonyabb karbantartási költség.

A Com-Forth Kft. – Hivatalos Moxa disztribútor honlapja

Tudomány / Alapkutatás

tudomany

CAD/CAM

cad

Járműelektronika

jarmuelektronika

Rendezvények / Kiállítások

Mostanában nincsenek események
Nincs megjeleníthető esemény