Endüstriyel Otomasyonda Kablosuz I/O Haberleşmesi; Ethernet, Wi-Fi veya Radio I/O?

Endüstriyel Otomasyonda Kablosuz I/O Haberleşmesi; Ethernet, Wi-Fi veya Radio I/O?

Birçok endüstriyel otomasyon projesinde sorun, PLC'nin bir panoda bulunmasına karşın bazı sensörlerin, aktüatörlerin veya başka bir panonun onlarca ya da yüzlerce metre uzakta bulunmasıyla ortaya çıkar.

Geleneksel çözüm genellikle açıktır:

Kablo çekmek.

Ancak asıl soru her zaman “Bu birkaç sinyali nasıl aktarabiliriz?” değildir.

Bazen daha önemli soru şudur:

Gerçekten tüm bu kabloları PLC'ye kadar geri götürmemiz gerekiyor mu?

I/O sayısı az olduğunda, mesafe uzun olduğunda, kablo güzergâhı zor olduğunda veya ekipmanlar tesisin farklı noktalarına dağılmış olduğunda, doğru mimariyi seçmek kablo tipini seçmekten çok daha önemli olabilir.

Bu gibi durumlarda Remote I/O ve endüstriyel kablosuz haberleşme değerlendirilmesi gereken seçeneklerden biridir.

Basit Bir Örnek

Ana PLC'nin kontrol odasında bulunduğunu düşünelim.

PLC'den 300 veya 500 metre uzaklıkta yalnızca birkaç sinyal içeren küçük bir makine veya pano bulunuyor:

• Sensör durumu

• Start/Stop komutu

• Motor durumu

• Vana komutu

• Ekipman alarmı

• Birkaç dijital giriş

Geleneksel yöntemde bu sinyallerin tamamı kablo ile PLC panosuna taşınır.

İlk bakışta sorun basit görünür.

Ancak gerçek bir projede aşağıdaki konularla karşılaşabiliriz:

• Uzun kablo güzergâhları

• Kablo tavaları

• Boru veya mekanik koruma

• Zor güzergâhlar

• Kazı ve inşaat işleri

• Çok damarlı kablolar

• Klemens ve aksesuarlar

• Montaj ve kablolama

• Test ve arıza tespiti

• Proje uygulama süresi

• Gelecekte sistemi genişletme zorluğu

Dolayısıyla gerçek maliyet ve karmaşıklık yalnızca kablonun fiyatından oluşmaz.

Kablo döşeme maliyeti ≠ kablo fiyatı

Endüstriyel bir projede yalnızca kablonun fiyatı değil, haberleşme yolunun oluşturulmasının toplam maliyeti dikkate alınmalıdır.

I/O Ekipmana Yakın Yerleştirilebilir mi?

Evet.

Modern otomasyonda yaygın yaklaşımlardan biri, tüm kabloları PLC panosuna geri götürmek yerine I/O'nun bir bölümünü ekipmana yakın yerleştirmektir.

Örneğin:

Sensörler ve aktüatörler → Remote I/O → İki nokta arasındaki haberleşme → PLC

Bu mimaride her sinyal için uzun bir kablo hattı oluşturmak gerekmez.

Remote I/O ekipmanın yakınına yerleştirilir ve I/O bilgilerini bir haberleşme bağlantısı üzerinden kontrol sistemine aktarır.

Bu haberleşme farklı yöntemlerle gerçekleştirilebilir:

• Ethernet

• Wi-Fi

• Endüstriyel ağlar

• Özel Industrial Radio I/O bağlantısı

Ancak bu seçenekler aynı şey değildir.

Ethernet, Wi-Fi ve Radio I/O Arasındaki Fark Nedir?

Bu üç kavram bazen projelerde birlikte değerlendirilir ve hepsinin yalnızca PLC'yi “kablosuz hale getirmenin” farklı yolları olduğu düşünülebilir.

Oysa mimari açıdan farklı çözümlerdir.

1. Ethernet

Ethernet kablolu bir ağ haberleşme teknolojisidir.

Tesiste uygun bir ağ altyapısı mevcutsa ve iki nokta arasında uygun bir kablo bağlantısı oluşturulabiliyorsa, Remote I/O veya ağ ekipmanları Ethernet üzerinden PLC'ye veya kontrol sistemine bağlanabilir.

Bu yöntemin avantajları arasında şunlar bulunabilir:

• Uygun haberleşme hızı

• Standart bir teknoloji olması

• Mevcut ağ altyapısının kullanılabilmesi

• Birçok projede daha kolay arıza tespiti

• Geniş ağ sistemleri için uygunluk

Ancak yine de fiziksel ağ altyapısına ihtiyaç vardır.

İki nokta arasında birkaç yüz metre mesafe varsa ve mevcut altyapı bulunmuyorsa, bu altyapının oluşturulması projenin bir parçası haline gelir.

2. Wi-Fi

Wi-Fi, IP ağı tabanlı kablosuz haberleşmedir.

Birçok projede Remote I/O veya endüstriyel bir cihaz Wi-Fi üzerinden ağa bağlanabilir.

Ancak endüstriyel Wi-Fi kullanımı yalnızca bir Access Point satın almaktan ibaret değildir.

Şu konuların değerlendirilmesi gerekir:

• Radyo kapsama alanı

• Access Point konumu

• Fiziksel engeller

• Frekans parazitleri

• Ağ güvenliği

• Haberleşme kararlılığı

• Ağ yönetimi

• Hareketli ekipmanlarda Roaming

• Mevcut ağ altyapısına bağımlılık

Bu nedenle fabrikada zaten uygun bir endüstriyel Wi-Fi ağı varsa, bunun kullanılması mantıklı olabilir.

Ancak amacımız yalnızca iki nokta arasında birkaç I/O sinyalini aktarmak ise başka bir soru ortaya çıkar:

Gerçekten genel amaçlı bir Wi-Fi ağına ihtiyacımız var mı?

3. Industrial Radio I/O

Burada mimari farklıdır.

Bir Industrial Radio I/O sisteminin temel amacı tüm fabrika için genel amaçlı bir kablosuz ağ oluşturmak değildir.

Amaç, iki veya daha fazla endüstriyel noktadaki I/O'ları doğrudan birbirine bağlamaktır.