Einführung
Die drahtlosen Transmitter der Serie XYR 5000 ebnen den Weg zur Überwachung von Meßgrößen, die mit festverdrahteten Transmittern nur zu hohen Kosten, mit hohem Zeitaufwand oder unter Schwierigkeiten zu erreichen waren. Sie sind für Anwendungsgebiete ausgelegt, an denen keine Spannungsversorgung verfügbar ist, die entlegen oder schwer zugänglich sind, in denen sich die Instrumentierung häufig ändert, oder wo Messungen noch manuell vorgenommen werden. Honeywells XYR 5000-Familie besteht aus Instrumenten für Prozeßdruck, Absolutdruck, Differenzdruck und Temperatur. Weitere Geräte dieser Produktlinie verfügen über einen Analogeingang als Schnittstelle zur Anbindung von Aufnehmern mit 4-20 mA-Ausgang oder binäre Ein- und Ausgänge. Die Instrumente senden ihre Meßdaten drahtlos an eine Basisstation, die an ein Auswertegerät, SPS oder Datenerfassungssystem angeschlossen ist. Jede Basisstation unterstützt bis zu 42 Transmitter. Die Basisstation verfügt über eine Schnittstelle zu Honeywells PC-gestütztem Wireless-Konfigurationstool für Echtzeitanzeige, Trenddarstellung, Berichtsfunktionen und Parametrierung.

Wireless-Transmitter
zur Meßdatenerfassung und Übertragung an die Base Station

Base Station
zum Empfang der Meßdaten aus den Wireless-Transmittern

Wireless-PC-Management-Software
zur drahtlosen Administrierung und Konfigurierung der Wireless-Transmitter über die Base Station

4..20 mA Ausgangsmodule
zur Weitergabe der Meßwerte von der Base Station an Auswertegeräte (Leitsysteme, Schreiber); optional - nur erforderlich, wenn das Auswertegerät nicht kommunikationsfähig ist!

Kosten
Drahtlos bedeutet eine schnellere, einfachere Installation sowie Einsparungen bei den Leitungskosten von 30 bis 100 Euro pro Meter.

Zeit
Eine einfachere Installation bedeutet schnellere Inbetriebnahme und damit geringere Kosten. Die lokale und externe Gerätekonfiguration bietet zusätzliche Flexibilität.

Bereich
Das Instrument sendet Meßwerte über Entfernungen von bis zu 600 m*.

Zuverlässigkeit
Die zuverlässigen XYR 5000-Transmitter bieten eine lange Lebensdauer der Batterien (3 bis 5 Jahre) und einen Batterieende-Alarm. Selbstüberwachende Software und Hardware meldet Parameter, die außerhalb der Spezifikationen liegen. Die Übertragung im Frequenz Hopping Verfahren (FHSS) verhindert Interferenzen ebenso zuverlässig wie das "Abhören" von Meßwerten. Diese Technik wechselt die Trägerfrequenz des Nutzsignals regelmäßig und über einen weiten Frequenzbereich.

Robustheit
Für den industriellen Einsatz entwickelt, eignen sich XYR 5000-Transmitter auch für gefährdete, abgelegene oder schwer zu erreichende Standorte.

Nutzen Sie die Vorteile der Wireless-Technologie schon heute.
Auf eine nahtlose Integration mit Leitsystem-Plattformen wie Honeywell Experion PKS® ausgelegt, helfen die Informationen der drahtlosen Transmitter der Serie XYR 5000, zentrale Ziele zu erreichen.

Verbesserung der Produktqualität
Mit XYR 5000-Transmitter können Sie Anzahl, Häufigkeit und Umfang der Messungen ausdehnen. Der Ersatz manueller Messungen durch automatisierte Online-Messungen verbessert die Genauigkeit und Konsistenz der Meßwerte. Dabei erlaubt die Online-Kommunikation mit Ihrem Leitsystem eine präzise Verfolgung und Dokumentation von Zeiten. Diese Informationen sind bei der Diagnose von Prozeßproblemen sehr hilfreich.

Längere störungsfreie Betriebsdauer
Mit häufigeren Messungen und der Früherkennung von Problemen können Sie das Auftreten von Grenzfällen und Unfällen reduzieren oder sogar völlig verhindern.

Reduzierte Wartungs- und Betriebskosten
Die Transmitter ermöglichen die Überwachung einer ganzen Reihe von Ressourcen (zum Beispiel Öfen, Pumpen, Wärmetauscher, Kondensatableiter) für eine proaktive, vorbeugende Wartung. Weiterhin helfen XYR 5000-Transmitter beim Auffinden von potentiellen Problemen, die durch zu hohen Energie- und Materialverbrauch Kosten verursachen. Nachdem XYR 5000-Instrumente vor Ort installiert sind, können die Mitarbeiter, die Daten manuell aufgezeichnet haben, für produktivere Aufgaben eingesetzt werden.

Erfüllung regulatorischer Anforderungen
Mit der Aufzeichnung von Änderungen und der Übertragung von Daten mit Datums- und Zeitvermerk können XYR 5000-Transmitter dazu beitragen, regulatorische Anforderungen zu erfüllen. Die Instrumente erlauben auch eine flexible Überwachung von Prozeßgrößen in allen kritischen Phasen ihres Prozesses und lassen sich sogar mit dem Prozeß verlagern. XYR 5000-Transmitter fördern die Sicherheit, indem sie Prozeßdaten direkt in der Meßwarte bereitstellen und Mitarbeitern das Betreten von gefährdeten Bereichen ersparen und eine Exposition mit gefährlichen Produkten vermeiden. Auch die Wasseraufbereitung und andere umweltbezogene Prozesse profitieren von der Online-Messung zusätzlicher Parameter wie zum Beispiel dem Füllstand von Abwasserbecken, die sonst oft nur lokal gemessen werden.

Höhere Flexibilität
Da XYR 5000-Transmitter so einfach und wirtschaftlich zu installieren sind, können Sie Meßstellen nach Bedarf hinzufügen oder verändern. Diese Flexibilität unterstützt die Optimierung von Prozessen und die Entwicklung neuer, besserer Produkte in Pilotanlagen.

Die Funkübertragung von Meßdaten ist seit einiger Zeit als Alternative zur konventionellen, d.h. drahtgebundenen Vernetzung zunehmend Gegenstand von öffentlich geführten Diskussion. Im Prinzip ist diese Technologie nichts wirklich Neues, nutzen doch verschiedene Anwendung die drahtlose Datenübertragung seit geraumer Zeit. Neu ist vielmehr die zunehmende Akzeptanz der drahtlosen Übertragung, wohl auch bedingt durch die starke Zunahme WLAN, Blue Tooth bei Office- und Home- Anwendungen. So verlockend der Einsatz dieser Technologien auch sein mag, so kritischer muß hinterfragt werden, ob sie im industriellen Umfeld eingesetzt werden können. Als erstes stellt sich aber die Frage nach dem Nutzen einer drahtlosen Meßdatenübertragung. In erster Linie werden die geringeren Kosten für die Verdrahtung, die einfachere Handhabung als auch die größere Flexibilität genannt werden müssen. Auch das einfachere Einbinden von (zusätzlichen) Teilnehmern in bestehende Funknetzwerke ist sicher von Vorteil. Da keine Kabel gelegt werden müssen, sind Verdrahtungsfehler von vornherein auszuschließen.

Selbstverständlich hat die Funkübertragung von Meßwerten Ihre Besonderheiten und Grenzen.
Grundsätzlich müssen verschiedene Ansätze unterschieden werden. Bei der bisher am häufigsten anzutreffenden drahtlosen Datenübertragung werden die Daten von Sensoren zunächst erfaßt, per Kabel an eine Art von Funkgateway übertragen und von dort per Funk an eine Empfangsstation weitergegeben. Eine lokale Spannungsversorgung ist vorhanden und kann für die Sensoren bzw. das Funkgateway genutzt werden. Diese Anwendung ist dann sinnvoll, wenn an einer Stelle eine größere Anzahl von Sensoren bzw. Datenquellen konzentriert ist und die Entfernung zwischen Funkgateway und Empfangsstation bei weniger als 30 m liegt. Als Übertragungstechnologie wird häufig Blue Tooth eingesetzt. Für diese Anwendung charakteristisch ist auch die Übertragung binärer Daten wie z.B. Endlagenüberwachungen.

In der Prozeßindustrie stellen sich andere Anforderungen. Zum einen sind die typischerweise gewünschten Distanzen zwischen Sendeort und Empfänger um den Faktor 10...15 größer, andererseits sind nicht zwangsweise die Sensoren an einer Stelle räumlich lokalisiert. Bei solchen Applikationen erscheint es sinnvoller, die Sensoren direkt mit einer Funksende- und Empfangstechnologie auszurüsten. Typische Sensoren sind z.B. Meßaufnehmer für Druck und Temperatur. Bei der von Honeywell angebotenen Produktfamilie an drahtlosen Transmittern XYR 5000 ist die Funktechnologie incl. Antenne direkt in das Transmittergehäuse integriert. Um die Geräte wirklich drahtlos betreiben zu können, ist die Spannungsversorgung in Form einer Batterie mit integriert. Die Batterielebensdauer beträgt bei diesen Geräten bei max. Datenübertragung mindestens ca. 3 Jahre und kann bei zyklischer Meßdatenübertragung auf bis zu 6 Jahre ansteigen. Eine im Gerät integrierte Batterieüberwachung meldet mit einer Vorwarnzeit von ca. 1 Woche ein bevorstehendes Batterieende. Die Honeywell Wireless-Transmitter sind in Ausführungen für die Erfassung von Prozeßdrücken, Temperaturen und Spannungs/Stromsignalen verfügbar. Das Funksignal von bis zu 42 dieser Transmitter wird von einer Base Station, einem feldtauglichen Sende- und Empfangsmodul ausgewertet. Die aufgenommenen Meßsignale können als 4..20 mA Einheitsstromsignale ausgegeben werden oder alternativ mittels Modbus-Protokoll weitergegeben werden. Über eine zweite Kommunikationsschnittstelle an der Base Station ist eine Verbindung mit einem PC möglich. Mit einer PC Software wird die Meßwertübertragung auf den jeweiligen Einsatzfall konfiguriert. Umfangreiche Diagnose- und Verwaltungsfunktionen ermöglichen den Aufbau, die Inbetriebnahme und die Wartung umfangreicherer Wireless-Transmitternetzwerke. In der z. Zt. max. möglichen Ausbaustufe lassen sich bis zu 4 Base-Stations zusammenschalten. Um eine sichere und störunanfällige Meßdatenübertragung auf Entfernungen von bis zu ca. 600 m sicher zu stellen, arbeiten die Honeywell Wireless-Transmitter mit einem FHSS (Frequence Hopping Spread Spectrum) Verfahren. Die digitalen Informationen werden breitbandig übertragen, was zusammen mit der Verwendung moderner Empfangstechnologie und Datensicherheitsverfahren zu einer hohen Störfestigkeit und Sicherheit führt. Aus heutiger Sicht empfiehlt sich der Einsatz der drahtlosen Meßwertübertragung insbesondere für nicht sicherheitsrelevante Anwendungen. Jeder Honeywell Transmitter verfügt über eine lokale Anzeige mit Bedienmöglichkeit. Da die Reichweite der Funksignale stark von der jeweiligen Einbausituation abhängt, unterstützt eine Feldstärkeanzeige im Gerätedisplay die Transmitterinstallation. Die Transmitter können über die PC-Software von der Base Station auf die jeweilige Aufgabe angepaßt werden. Konfigurierbar sind unter anderem die Meßrate, die Datenübertragungsrate sowie die Möglichkeit einer azyklischen, ereignisgesteuerten Meßwertübertragung. Insbesondere Monitoring-Aufgaben wie z.B. die Überwachung von Füllständen in Tankfarmen oder die nachträgliche Erweiterung der Instrumentierung von bestehenden Anlagen eignen sich hervorragend für den Einsatz dieser Technologie. Besonders interessant sind Anwendungen in bestehenden Anlagen, bei denen die örtlichen Gegebenheiten oder/und die eingesetzte Leittechnik eine Erweiterung um neue Meßstellen erschwert.

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)
ist ein Frequenzspreizverfahren für die drahtlose Datenübertragung. Bei Frequenzspreizverfahren, die auf Frequenzspringen (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS) basieren, wird die verfügbare Bandbreite auf viele Kanäle mit kleinerer Bandbreite im Sinne des Frequenzmultiplex aufgeteilt. Das Patent für dieses Verfahren wurde im Jahr 1942 Hedy Lamarr und George Anteil erteilt und sollte zur Steuerung von Torpedos verwendet werden.
Generell wechselt die Trägerfrequenz frequentiv und diskret. Die Sequenz der Frequenzwechsel wird durch Pseudozufallszahlen bestimmt.
Die Nutzdaten werden erst schmalbandig moduliert, und dann in einem zweiten Modulator durch einen Frequenz-Synthesizer gespreizt. Auf der Gegenseite wird an den Empfangsmodulator wieder ein Frequenz-Synth. angeschlossen der die Spreizung rückgängig macht und dann konventionell demoduliert.

Vorteile
größere Robustheit gegenüber schmalbandigen Störungen
Sicherheit: ein potentieller Mithörer kann nicht erkennen, daß überhaupt eine Übertragung stattfindet

Einsatz
Frequenzspreizung wird einerseits bei militärischer Technik, aber auch im zivilen Bereich bei der Datenübertragung über Wireless LAN oder Bluetooth eingesetzt. Die dritte Generation des Mobilfunks UMTS (aber auch Versionen der zweiten Generation) verwendet ebenfalls die in CDMA enthaltene Frequenzspreizung.

Honeywell XYR 5000 Wireless-Transmitter nutzen das FHSS Frequenzspreizverfahren zur sicheren und zuverlässigen Übertragung der Meßdaten.

Hier können Sie nähere Informationen zu den Honeywell XYR 5000-Transmittern anfordern.