ניכר כי טכנולוגיות אלחוטיות זכו להכרה נרחבת בתעשייה. סטנדרטים חדשים ומתקדמים, נגישות למגוון רחב של מכשירים והביצועים המופגנים על ידי בסיס מותקן רחב מוכיחים כל אחד את מידת ההתאמה שלהם.
עם זאת, בעוד שיש מגוון של מכשירים שיכולים לנטר, לשדר, לקבל ולעבד פרמטרים משתנים ברציפות (למשל, זרימה, טמפרטורה, לחץ וכו'), יש מעט מאוד דרכים שבהן ניתן להשתמש במכשירים אלחוטיים כדי ליצור ולקבל נתונים פשוטים. אותות On-Off" לבקרת הפעלה/עצירה של המכונה, חישת נוכחות/מיקום, ספירה, אותות אזעקה, בקרת תהליך וכניסות דיגיטליות נדרשות אחרות.
זה משתנה כעת עם שיפור והדגמה של מגוון רחב של מתגי מגע דיגיטליים וללא מגע חזקים ואמינים, חיישנים ואביזרים נלווים.
רכיבי בקרת נגישים ותחת פיתוח כוללים:
- מתגי גבול מכניים
- מתגי חישת נוכחות ליצירת קשר
- חיישנים מגנטיים ללא מגע
- חיישנים אינדוקטיביים ללא מגע
- חיישנים פוטו-אלקטריים
- מתגי משיכת חוט
- מתגי כפתור
- מתגי בורר רגעיים והחזק אותם
- מתגי מפתח
- מתגי רגל
- מערכות ידיות לדלת עם בקרות לחצן משולבות
ההכרה בכניסות הבקרה הדיגיטליות האלחוטיות החדשות הללו היא תוצאה של מגוון שיפורים מקצועיים משמעותיים. ביניהם:
- תכנון וייצור של מנגנוני קציר אנרגיה חזקים (מחוללי אנרגיה) המסוגלים לעמוד בדרישות מחזור העבודה ותוחלת החיים שנתקלים בדרך כלל ביישומים תעשייתיים. הבה נניח שמגנט קבוע נע דרך סליל חשמלי כתוצאה מתנועה של מפעיל מיתוג. זה מייצר מספיק אנרגיה חשמלית כדי להעביר מברקים אלחוטיים מוצפנים למקלטים "מזווגים" בטווח האות. גנרטורים אלה מיועדים לחיים מכניים צפויים של יותר ממיליון פעולות, ומבטלים את הצורך בכוח סוללה עבור מגוון מתגים המופעלים מכנית (למשל, מתגי גבול, מתגי חוט משיכה, מתגי כפתור, מתגי בורר, מתגים המופעלים באמצעות מפתחות , ומתגי רגל).
- עיצוב אלקטרוניקה של משדר הדורש כוח מועט ומאפשר תקשורת דו כיוונית בין המשדר למקלט. פרוטוקולי שידור מאופיינים במברקים קצרים כדי להשיג את משכי השידור הקצרים ביותר.
- שימוש בסוללות סולאריות או בצפיפות אנרגיה גבוהה, סוללות ארוכות חיים (מחוללי אנרגיה מכניים אינם אופציה).
- יישום ושימוש בתדרי רדיו עמידים לרעש (למשל, 868 מגה-הרץ, 915 מגה-הרץ ו-2.4 גיגה-הרץ) שהם תקנים מקובלים ארצית או גלובלית ביישומי בקרה תעשייתיים.
- התכנון של צגי חוזק שדה התורמים להתקנה ותחזוקה יעילה של קישורי תקשורת.
יתרונות פוטנציאליים
יתרונות פוטנציאליים שמציעים פתרונות בקרה אלה כוללים:
עלויות התקנה נמוכות יותר - כאשר ביטול חומרים (כבלים, מחברים, צינורות, מגשי כבלים, קופסאות חיבורים, ירידת מתחים וכו') ועבודת ההתקנה הנלווית להם יכולים להביא לחיסכון משמעותי בעלויות. כלכלה זו עשויה להיות חשובה עוד יותר עבור מתגים וחיישנים שנמצאים רחוקים יחסית מנקודות הקצה או הדורשים כבלים משורינים, ממוגנים או אחרים במחיר גבוה.
עלויות תחזוקה מופחתות - ביטול הכבלים מפחית גם את הסבירות לנזק לכבלים ועלויות תיקון או תחזוקה נלוות.
זמן פעולה מוגבר של המערכת - עם דרישות תחזוקה מופחתות, זמן הפעולה והפרודוקטיביות של המערכת יכולים לעלות.
מערכת בקרה גמישה "טופולוגיה" - הזמינות של מתגים וחיישנים אלחוטיים מאפשרת למתכנני מערכות בקרה למקם כניסות דיגיטליות במיקומים מרוחקים וקשים לגישה באמצעות כבל. בנוסף, ניתן להוסיף מתגים בקלות למכונות קיימות או לתאי עבודה.
פתרונות פוטנציאליים חדשים עבור יישומי EX נבחרים מאפייני ההפעלה הנמוכים מטבעם של ה-...... מאפשרים שימוש במתגים/חיישנים אלחוטיים מאושרים ATEX-IECEx באזורים מסוכנים לפיצוץ נבחרים ללא צורך במחסומים בטוחים מטבעם, עטיפה או אחר שיטות הגנה יקרות.
פתרונות פוטנציאליים חדשים ליישומים שבהם תחזוקת כבלים או כבלים נחשבים בלתי מעשיים או בלתי ישימים מבחינה כלכלית ...... לדוגמא:
- אזורים מרוחקים שבהם כוח מבוזר אינו זמין.
- ציוד מסתובב שבו כבלים גמישים מרופטים או פגומים.
- ציוד מסתובב הדורש טבעות החלקה.
- מיקומים עם מסלולי כבלים ארוכים במיוחד או שבהם עלויות ההתקנה עצומות.
צמצום עלויות כוח אדם ...... שימוש במתגים אלחוטיים יכול להפחית עלויות כוח אדם ביישומים שבהם מידע דיגיטלי נאסף כעת באופן מקומי על ידי בני אדם. דוגמאות כוללות ספירת ייצור בשטח מקומי ומצב מלאי תחנות ההרכבה.
יישומים אופייניים ופוטנציאליים
מכיוון שמכשירים אלו הם חדשים יחסית, יישומים פוטנציאליים רבים טרם זוהו והתממשו. יישומים שכבר חוו אחד או יותר מהיתרונות הללו כוללים:
- ניטור מיקום שסתומים
- שליטה מרחוק במנוף
- נוכחות או חישת מיקום מרחוק
- מערכת ניהול מלאי תחנות הרכבה
- ניטור מיקום אוורור אש
- ניטור מפלס הטנק
- ניטור דגירה וגישה לנמל
- ניטור הופר / מפנה
- ניטור אזעקה של עמדת מקלחת/שטיפת עיניים
- מכונות סיבוביות
- בקרת דלת אוטומטית
- ניטור בקרת גישה
- סביבות נפיצות
יישום: מערכת ניהול מלאי של פס הרכבה
ביישום זה, עובדי פס הייצור במיקום זה זקוקים למספר רכיבים שונים כדי להשלים כל הרכבה. בעבר, כאשר היה צורך בחלקים נוספים, הם היו מניחים כרטיס "בקשת מלאי" במקום האיסוף. מעת לעת, "שליחים" היו שולפים את הכרטיסים הללו ומביאים אותם למחסן, שם המילוי היה נשלח לתא ההרכבה.
ה"שליח" מסולק על ידי הצבת מתגי גבול אלחוטיים מתחת למיקום השני של "פח האשפה" בכל מסלול, המכיל פחי אשפה מרובים עבור רכיב הרכבה. כאשר פח העופרת בכל מסלול ריק, הוא מוסר פיזית כדי לאפשר לפח הבא במסילה להחליק למצב הפח הראשון.
כאשר סל החלקים האחרון בכל מסלול מחליק למיקום הראשון, המיקום השני במסלול מתפנה. היעדר פחי אשפה במסלול ההזנה משנה את מצב מתג הגבול האלחוטי, ושולח אות מוצפן למיקום המרכזי של המחסן. אות זה מתריע למחסן כי יש צורך בכמות נוספת של החלק הספציפי המשויך לאות המתקבל.
החלקים הנדרשים נשלחים לאחר מכן לתא ההרכבה.
היתרונות הממומשים כוללים:
- עלויות התקנה נמוכות.
- חיסכון בעלויות כוח אדם ...... ביטול "שליחים".
- מילוי מלאי מהיר יותר.
- זמן השבתה של תא ההרכבה מופחת.
- פרודוקטיביות מוגברת.
יישום: ניטור מיקום שסתומים
כאן, המצבים הפתוחים והסגורים של שסתומים המופעלים ידנית צפויים להתגלות ואת אותות הבקרה המתאימים להישלח למרכז הבקרה של תחנת שאיבת הגז הטבעי.
מרכז הבקרה של תחנת שאיבת הדלק.
לשם כך, שני מתגי גבול אלקטרומכניים אלחוטיים מקובעים לראש השסתום.
כל אחד מהם מופעל על ידי "דגל/ פקה" המותקן על ראש השסתום.
לפי התכנון, מתגי המיקום המדורגים ATEX-IECEx פועלים ברמות מתח וזרם נמוכים מאוד.
לפי התכנון, מתגי המיקום המדורגים ATEX-IECEx פועלים ברמות מתח וזרם נמוכות מאוד... הרבה מתחת לכל רמות הספק המסוגלות לייצר ניצוצות.
כל אחד מהם שולח אות "בטוח" למקלט אלחוטי המותקן מחוץ לאזור סכנת הפיצוץ.
היתרונות הממומשים כוללים:
- תחזוקה מופחתת משמעותית - אין סוללות או כבלים להחלפה.
- עלויות התקנה נמוכות יותר - אין צורך בהנחת והגנה על כבלים מהמתג לארון הבקרה.
- עלויות רכיבים נמוכות יותר - עקב ביטול הכבלים והמחברים היקרים בדירוג Ex.
- איתות "רדיו" - מאפשר מיקום ארון הבקרה מחוץ לאזור מסוכן הפיצוץ.
- פעולה בטוחה באזורים מסוכנים לפיצוץ של אזור 1 ואזור 2.
יישום: משאית מכלית "קו דלק" ניטור מיקום
מתגים אלחוטיים דומים הוכחו כבעלי ערך במתקני מילוי משאיות מכליות בבתי זיקוק. המטרה כאן
היא להבטיח שהצוואר של צינור מילוי הדלק ממוקם נכון בפתח משאית המכלית הנטענת.
מעל פתח המכלית הנטענת ...... לפני תחילת פעולת המילוי.
בתחילה, מיקום צינור המילוי נוטר באמצעות מתגי הגבול הרגילים של הכבל. בעוד שפתרון זה היה יעיל, הכבל מהמתג ללוח הבקרה היה נשחק במהירות או ניזוק על ידי תנועה מתמדת ו/או בלאי קו הדלק. החלפת המתג "החוטי" במקביל פונקציונלי אלחוטי ביטלה בעיה זו, והביאה לפתרון אמין וחזק לטווח ארוך.
הטבות שנצברו כוללות:
- תחזוקה מופחתת באופן משמעותי; אין סוללות או כבלים להחלפה.
- עלויות התקנה נמוכות; לא נדרשים חיווט או כבלי מגן מהמתג לארון הבקרה.
- פעולה בטוחה ואמינה באזורים מסוכנים לפיצוץ