WirelessHART-Netzwerksimulation WiNC

Die WirelessHART-Netzwerksimulation WiNC zeigt die WirelessHART-Abdeckung in der gesamten Anlage als übersichtliche Grafik an.

Bei der Planung von WirelessHART-Netzwerken für Prozessanlagen müssen alle Einschränkungen berücksichtigt werden. Es geht darum, eine zuverlässige Netzwerkabdeckung für verschiedene industrielle Anlagentypen zu schaffen und die Kosten für die Hardware möglichst gering zu halten. Bauplanung und Umgebungsfaktoren sind bei jeder Anlage verschieden.

Daher muss man in vielen Fällen durch Ausprobieren herausfinden, welcher Weg der richtige ist. Die Geräte werden also immer wieder in der Anlage aufgestellt, bis das Netzwerk reibungslos funktioniert. Dieses Vorgehen kostet wertvolle Zeit und ist kostspielig, besonders wenn mehr Repeater als erwartet installiert werden müssen.

Mit dem WiNC (WirelessHART Network Checker) bietet Pepperl+Fuchs eine 3-D-Simulation an, die dieses Problem löst. WiNC ermöglicht die professionelle Planung von WirelessHART-Netzwerken, sodass wiederholte Begehungen der Vergangenheit angehören – das spart Zeit und Geld bei der Planung der industriellen Anlage.

Anlagen und örtliche Gegebenheiten exakt abbilden

Die Basis für eine präzise Simulation von Funknetzwerken liegt in der exakten Abbildung der örtlichen Gegebenheiten. Hier kommt das Modeling Tool WiNCMod zum Einsatz, mit dem Anlagenplaner ein genaues Abbild der zu vernetzenden Anlage erzeugen. Liegen 2-D- und 3-D-Daten der Anlage vor, importiert der Anwender diese direkt aus seinem CAD-Programm in WiNCMod. Ist dies nicht der Fall, stellt er seine Anlage mit WiNCMod selbst nach. Vorkonfigurierte, typische Anlagenteile sind bereits im Programm hinterlegt und können einfach per Mausklick ausgewählt und kombiniert werden.

Anschließend weist der Anwender den einzelnen Teilen ihre Materialien (etwa Stahl, Beton oder Stein) zu, da diese einen großen Einfluss auf Reichweiten und Funkwellenübertragung ausüben. Die WirelessHART-Geräte, wie Adapter, Gateways, Repeater oder Temperaturmessumformer und ihre während der Planungsphase festgelegte Anzahl, werden in dem Gateway DTM (Device Type Manager), der in PACTware läuft, angelegt und benannt.

Im nächsten Schritt übernimmt WiNCSim - das Simulationstool der 3D-Planungssoftware - die per CSV-Datei aus dem Gateway DTM exportierte Instrumentenliste. Der Anwender platziert die WirelessHART-Komponenten unter Berücksichtigung der Einbauhöhe im optimalen Abstand zueinander im Anlagenplan.

Von der WirelessHART-Netzwerksimulation zur Anwendung

Der auf einem Raytracing-Algorithmus basierende Simulationstest zeigt nun auf, ob die eingeplanten Repeater eine vollständige Funkabdeckung gewährleisten, eventuell weitere Repeater eingeplant werden müssen und die Geräte im richtigen Abstand zueinander vorgesehen sind. Nach dem Einfügen zusätzlicher Router wird die optimierte Anzahl von Geräten per CSV-Tabellendatei aus der Simulationssoftware in den Gateway DTM importiert.

Außerdem wird das Anlagenbild in PACTware importiert, sodass mit den exakt auf dem Bild platzierten Geräten ein vollständiger Überblick über die gesamte WirelessHART-Netzwerktopologie verfügbar ist. Durch diesen umfassenden 3-D-Topologieview sorgt WiNC von Pepperl+Fuchs in der Planungsphase für Kosten- und Zeitersparnis und schließt den Kreis vom Anlagenplaner zum Funkplaner.