System bezprzewodowych przełączników przemysłowych o dużych możliwościach

Każda instalacja zawiera gdzieś przełączniki, które pełnią funkcję wykonawczą, załączając odbiorniki oraz funkcję czujnikową, pracując w roli wskaźników pozycji i położenia. Ich wykorzystanie jest kłopotliwe szczególnie w przemyśle, gdzie trudne warunki środowiskowe i konieczność zapewnienia okablowania sprawiają czasem wiele problemów.

Posłuchaj
00:00

Rys. 1. Przykładowe rozwiązania przełączników bezprzewodowych

W ostatniej dekadzie technologie bezprzewodowe przeżywają niesłychany rozkwit zastosowań, który obejmuje także wymagające i odpowiedzialne dziedziny techniki jak m.in. przemysł. Dlatego powstał system bezprzewodowych przełączników Limitless firmy Honeywell przeznaczony do zastosowań w przemyśle w roli wyłączników krańcowych i czujników pozycji systemów mechanicznych, zapewniając wysoką jakość i niezawodność łączeniową. Jednocześnie elementy te nie wymagają okablowania. Są one używane w bramkach wejściowych, windach, drzwiach, systemach kontroli obecności w obiektach i dziesiątkach podobnych aplikacji, a łatwość i koszt całkowity instalacji ma w ich przypadku duże znaczenie w systemach przemysłowych. Bezprzewodowe przełączniki obniżają koszty instalacji systemów, które nie wymagają ogromnej liczby przewodów i ich układania, złączy i akcesoriów.

Bezprzewodowe elementy można montować w dowolnym miejscu, a koszt ich serwisu i utrzymania w ruchu jest pomijalnie mały w porównaniu do rozwiązań tradycyjnych z uwagi na wysoką jakość i trwałość. Dostępność elementów bezprzewodowych otwiera też wiele nowych możliwości aplikacyjnych, z uwagi na ich elastyczność i możliwość użycia większej ilości punktów kontrolnych niż tylko niezbędne minimum, co ułatwia spełnienie norm bezpieczeństwa.

Przełączniki z rodziny Limitless bazują na sprawdzonej konstrukcji mechanicznej mikroprzełącznika firmy Honeywell, który został uzupełniony o nadajnik w.cz. i szczelną, odporną na środowisko obudowę. Przykładowy element tej serii to m.in. WGLA. Przełączniki komunikują się radiowo z odbiornikiem monitorującym ich stan, mają swój unikalny numer identyfikacyjny, a w systemie wiele przełączników i odbiornik tworzy razem sieć o topologii gwiazdy. Pozwala to na prostą budowę i rozbudowę sieci, likwiduje możliwość niepoprawnej identyfikacji i możliwość zakłóceń z innymi sieciami radiowymi.

Przełączniki dostępne są w wielu wykonaniach różniących się kształtem, długością, obecnością kółka ślizgowego w dźwigni załączającej. To samo dotyczy anteny, która może być podłączana jako element zewnętrzny na kablu poprzez wbudowane w obudowę złącze lub zintegrowana z urządzeniem. Dzięki temu można wybierać ten element, kierując się wieloma parametrami jak zysk energetyczny, kierunkowość, wykonanie mechaniczne itp. Wzmocnienie łącza radiowego pomiędzy przełącznikiem a odbiornikiem wynosi aż 35 dB, co oznacza, że z zasięgiem nie ma problemów nawet wewnątrz budynków o grubych ścianach. Zasięg na otwartej przestrzeni sięga 300 metrów, w skrajnie trudnych warunkach jest lepszy niż 23 m. Przełączniki z rodziny Limitless są zasilane z baterii i pobierają niewielką moc, przez co ogniwa starczają średnio na 2 lata.

Seria WGLA jest pierwszą grupą produktów z rodziny Limitless już dostępną na rynku, w najbliższym czasie pojawią się kolejne dwie grupy - WHDLS, do zastosowań w szczególnie trudnych warunkach środowiskowych i WBX do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Współpracujący z nimi odbiornik przeznaczony jest do montażu na szynie DIN, a jego funkcjonalność pozwala na zarządzanie podłączonymi elementami. Wyjście odbiornika stanowią typowe porty na tranzystorach NPN z sygnalizacją akustyczną i LED. Odbiornik monitoruje też stan baterii w przełącznikach i sygnalizuje konieczność ich wymiany.

Bezproblemowość wykorzystania

Rys. 2. Odbiornik i system monitorujący

Dla zapewniania wysokiej jakości i pewności działania protokół komunikacyjny oparty został na zaakceptowanym przez przemysł standardzie IEEE 802.15.4 PAN, definiującym proces sygnalizacji o niskiej przepustowości i małej mocy. Zapewnia on wysoką odporność na zakłócenia od innych sieci bezprzewodowych pracujących na tej samej częstotliwości 2,4 GHz w paśmie ISM jak Bluetooth i sieci WLAN oraz od telefonii komórkowej. Układ nadajnika radiowego przeszedł certyfikację FCC, IC, ACMA i CE.

Wykorzystana do stworzenia sieci topologia gwiazdy zakłada, że komunikacja odbywa się wyłącznie pomiędzy autoryzowanym odbiornikiem i nadajnikami (czujnikami). Nie ma możliwości komunikacji pomiędzy poszczególnymi czujnikami, dzięki czemu architektura sieci zapewnia jej pełną izolację od innych. Pozwala to na wykorzystanie wielu zestawów nadajników i odbiornika we wspólnym otoczeniu.

Konieczność rejestracji nadajnika w odbiorniku (parowanie) tworzy trwałe połączenia równoważne kablowym, pozostające aktywne także po wyłączeniu zasilania i wymianie baterii. Odbiornik monitoruje stan połączeń i automatycznie rekalibruje połączenia w przypadku zaistnienia problemów, co zapewnia pełne bezpieczeństwo. Nie ma także możliwości niekontrolowanego dodania lub usunięcia elementu z sieci, gdyż proces ten wymaga wywołania odpowiedniej procedury parowania w nadajniku i odbiorniku w ciągu 30 sekund.

Bezpieczeństwo

Proces parowania nadajników i odbiornika jest zgodny z IEEE 802.15.4. Wymieniane informacje obejmują 16-bitowy unikalny numer identyfikacyjny przełącznika przypisywany przez odbiornik każdemu nadajnikowi, 16-bitowy adres oraz 128-bitowy klucz szyfrujący, za pomocą którego kodowana jest transmisja. Taki zestaw zapewnia pewność adresowania i bezpieczeństwo komunikacji, bez możliwości podstawienia nieautoryzowanego przełącznika lub też niepoprawnej identyfikacji sygnałów sterujących na skutek interferencji lub sabotażu. Poza danymi na temat stanu mikroprzełacznika interfejs radiowy przenosi dane o stanie łącza radiowego pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem i stanie baterii. Pozwala to serwisować sieć z dużym wyprzedzeniem. Komunikaty te są wymieniane co 30 sekund lub rzadziej.

Robert Moore, EMEA Product
Director Electromechanical Products
Honeywell Sensing and Control

sensing.honeywell.com

Powiązane treści
Automaticon 2014. Przewodnik targowy
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Produkcja elektroniki
Montaż powierzchniowy – nowoczesna elektronika na zamówienie
PCB
Poradnik projektanta PCB - stosy warstw obwodów drukowanych
Pomiary
Voltcraft przedstawia nową serię multimetrów VC-900
PCB
Od pomysłu do produktu w kilka dni: siła szybkiego prototypowania PCB
Produkcja elektroniki
Zaawansowane maszyny i osprzęt do seryjnej produkcji wiązek
Komponenty
Nowoczesne rozwiązania kablowe, konfekcjonowane przewody readycable i systemy readychain oferowane przez firmę igus
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Wrzesień 2025
Magazyn
Sierpień 2025
Magazyn
Lipiec 2025

Najczęstsze błędy przy projektowaniu elektroniki i jak ich uniknąć

W elektronice „tanio” bardzo często znaczy „drogo” – szczególnie wtedy, gdy oszczędza się na staranności projektu. Brak precyzyjnych wymagań, komponent wycofany z produkcji czy źle poprowadzona masa mogą sprawić, że cały produkt utknie na etapie montażu SMT/THT albo testów funkcjonalnych. Konsekwencje są zawsze te same: opóźnienia i dodatkowe koszty. Dlatego warto znać najczęstsze błędy, które pojawiają się w projektach elektroniki – i wiedzieć, jak im zapobiegać.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów