Draadloos als er geen draad beschikbaar is

De laatste vijf jaar worden cruciale procesparameters meer en meer via online analysetoestellen opgevolgd. Omdat er voor deze nieuwe apparatuur niet steeds signaaldraden naar de centrale controller beschikbaar zijn, werd gezocht naar een draadloze oplossing.

In het waterzuiveringsstation van Sint-Niklaas is voor het doorgeven van de data van twee nieuwe analysetoestellen waarmee het slibniveau in bezinkingstanks wordt gemeten, geopteerd voor het DX80 draadloos I/O-systeem van Banner Engineering.

Werken met sleepringen voor het overbrengen van het analoge meetsignaal was te complex en zou te veel extra onderhoud met zich meebrengen.

Point-to-multipoint

Voor de draadloze verbinding werden proeven gedaan met het DX80 SureCross Wireless I/O-system van Banner Engineering. Dit is een draadloos systeem (frequentiehopping) op 2,4 GHz waarvoor geen zendvergunning nodig is en dat volledig aan de Europese wetgeving terzake voldoet. Dit werd door Multiprox naar voor geschoven omdat het een point-to-multipoint systeem is: men wou in Sint-Niklaas meerdere meters plaatsen en met behulp van point-to-point communicatie zou dit aan zendapparatuur te duur worden, men wou dus een netwerk realiseren.

Er staat een wireless node (zender/ontvangers met aangekoppeld een aantal I/O’s, modulair uitbreidbaar) in een kastje naast het meetinstrument op de roterende schraper van twee bezinkingstanks. De voeding is in dit geval aanwezig (er zijn modules beschikbaar met batterijvoeding en er is voeding via zonnepanelen mogelijk). Via de I/O’s van deze nodes worden in dit geval twee signalen vanuit de sensor gekoppeld: het signaal van de meteruitlezing en een alarmcontact.

De gateway-unit is ondergebracht in een kastje naast een verbindingskast, die is opgesteld naast een van de bekkens. Vanuit haar I/O’s (ook in dit device modulair uitbreidbaar) gaat het naar de verbindingskast en vandaar bedraad naar de controlezaal. (Het gaat in dit geval om een multikabelverbinding, maar de gateways kunnen ook uitgerust worden met Modbus als communicatie naar de controller).

De nodes en de gateway (beide standaard in een IP67-behuizing) zijn uitgerust met een display en zijn configureerbaar op de unit. In dit geval is geopteerd om de programmeersoftware te gebruiken. Hierdoor kan vanaf de gateway de configuratie ingebracht en de nodes geconfigureerd worden. De uitleg hoe dit moet gebeuren, is gegeven door mensen van Multiprox, maar bleek zo intuïtief dat dit nu door de medewerkers van Aquafin zelf kon worden gedaan.

Originele test van draadloze verbinding

Het DX80 SureCross Wireless I/O-system is op een originele manier door Aquafin getest. Er werd een multipoint wireless access point geïnstalleerd en tevens een single point unit. Een tweede single point unit werd op de voorzetel van een bestelwagen gelegd en hiermee werd rondgereden. Vanuit het voertuig werd een continu meetsignaal uitgezonden. Bij nazicht werd geconstateerd dat de verbinding steeds gefunctioneerd had !

Multi-Hop-systeem

Naast het in Aquafin gebruikte ‘klassieke’ point-to-multipoint systeem, bestaat er tevens een zogenaamd Multi-Hop-systeem. Dit maakt gebruik van een Multi-Hop Data Radio, die enerzijds kan fungeren als repeater en de afstand tussen gateway en nodes van maximaal 3 km aanzienlijk vergroot en anderzijds de mogelijkheid biedt om van Modbus- of andere seriële netwerken met vaste bedrading draadloze netwerken te maken. Daarbij wordt de gateway steeds aangestuurd door een hogere master, bijvoorbeeld een PLC.

Ten opzichte van de klassieke point-to-multipoint communicatie heeft een Multi-Hop systeem belangrijke voordelen om de communicatie zekerder te maken. Elke node kan namelijk zelf functioneren als doorgever van berichten, wat gebeurt als een specifieke zender geen verbinding kan maken met de gateway. Via een interne software in de nodes wordt het bericht van de node die geen verbinding heeft dan opgenomen en doorgestuurd... tot de gateway is bereikt.

Hieronder kunt u het volledige artikel downloaden.