Przejdź do głównej zawartości

Zintegrowany PRP poszerza przemysłowe zastosowania bezprzewodowe - część 2 z 2

Julia Santogatta

W pierwszej części tej serii wyjaśniliśmy, w jaki sposób ostatnie postępy w technologii i standardach zrewolucjonizowały niezawodność w przemysłowych zastosowaniach bezprzewodowych; nie są już piętą achillesową przekazu sygnału. W szczególności rewolucyjny jest protokół równoległej redundancji (PRP), zgodnie z normą IEC 62439, ponieważ znacznie poprawia on wydajność sieci bezprzewodowej w trzech ważnych obszarach:

1)       Drastycznie zmniejsza możliwość utraty danych, ponieważ jest to projekt zerowej awarii - renegocjacje i czasy odzyskiwania sygnału są nieistniejące
2)       Poprawia czas transmisji, zmniejszając opóźnienie
3)       Redukuje drgania podczas transmisji danych

Ulepszenia w tych obszarach są ogromne. W testach praktycznych odczuwalna utrata pakietów dla zastosowań z PRP została zredukowana do 0,00021 procent przy użyciu połączenia PRP. To jest 500-krotna redukcja utraty pakietów!


Jest to dość niewiarygodne - ale zgodne z poziomem poprawy, jaki można osiągnąć na poziomie podstawowym. (Zobacz artykuł techniczny "Doubling Multiplies the Benefit", aby uzyskać więcej szczegółów na temat pomiarów ulepszeń.)

Teraz wykorzystajmy zyski ze standaryzowanego PRP i spójrzmy na dwa dodatkowe rozwiązania, które sprawiają, że dzisiejsza sieć bezprzewodowa jest jeszcze bardziej praktyczna. Te opcje wdrożenia obejmują dywersyfikację częstotliwości i integrację PRP bezpośrednio z urządzeniami bezprzewodowymi.


Dywersyfikacja częstotliwości i zintegrowane PRP dodatkowo usprawniają przemysłową łączność bezprzewodową
Jak zapewne wiecie, w wielu krajach dostawcy usług bezprzewodowych mogą nadawać na kilku nielicencjonowanych częstotliwościach, które prawdopodobnie obejmują dwa popularne pasma - 2,4 GHz i 5 GHz. Każde pasmo ma swoje zalety, ale także słabości.

Dodając różnorodność częstotliwości do swojego projektu PRP - emitując jeden sygnał na częstotliwości 2,4 GHz i jeden na 5 GHz - niemalże gwarantujesz inny poziom pewności. Dzieje się tak, ponieważ to, co zwykle powoduje niezamierzone obniżenie sygnału na jednej częstotliwości, jest mało prawdopodobne, aby powodowało zakłócenia na drugiej. Wprowadzając tę ​​mieszankę, zwiększasz niezawodność transmisji danych w swoim projekcie.

Belden następnie zwiększa praktyczność i zwrot finansowy z przemysłowych zastosowań bezprzewodowych, integrując możliwości PRP bezpośrednio z punktami dostępu bezprzewodowego. Oznacza to, że w wielu projektach sieci nie ma już potrzeby oddzielnej "skrzynki red" (skrzynki redundancji) do zarządzania powielaniem i łączeniem pakietów.


Ponadto PRP nie dotyczy wyłącznie projektów sieci przewodowych lub bezprzewodowych. Fakt, że może on być używany do całkowicie bezprzewodowych i hybrydowych projektów przewodowych/bezprzewodowych również znacznie zwiększa zakres możliwych rozwiązań. W jaki sposób te rozwiązania mogą Ci pomóc?

Spójrzmy na kilka przykładów interesujących topologii sieci, których być może wcześniej nie brałeś pod uwagę. Mogą zapewnić wyższy poziom niezawodności, którego szukałeś.

Sieć bezprzewodowa jako sieć wysokiej dostępności
Czy masz jakieś zastosowania, które chciałbyś uaktualnić lub zaimplementować, ale ilość infrastruktury, którą musiałbyś zainstalować, jest przytłaczająca? Może kontrola dostępu/ochrona na granicach lub system nadzoru wideo?

Czy odrzuciłeś połączenie bezprzewodowe, ponieważ musisz upewnić się, że system działa cały czas? Jeśli tak, pomyśl jeszcze raz.

Niedawno nawiązaliśmy współpracę z lokalnym dostawcą rozwiązań, aby wdrożyć właśnie taki system dla rafinerii ropy naftowej na Bliskim Wschodzie. Szansa na zakłócenia, a także ogromna ilość topografii i odbicia sygnału, z którymi mieliśmy do czynienia, sprawiły, że było to tradycyjnie wymagające rozwiązanie bezprzewodowe.

Oprócz właściwości fizycznych, zastosowanie przesyła wideo, co wymaga dużej przepustowości oraz stabilnych i niezawodnych łączy bezprzewodowych. Mimo to, wykorzystanie PRP w infrastrukturze bezprzewodowej zapewniło potrzebny poziom wydajności i niezawodności systemu.

Pamiętaj, że PRP zapewnia nie tylko redundantną transmisję danych z zerowym obciążeniem awaryjnym, ale także lepszą wydajność sieci dzięki poprawie nieodłącznego opóźnienia i drgań - dzięki czemu idealnie nadaje się do wymagających zastosowań danych.


Sieć bezprzewodowa jako redundantna kopia zapasowa dla przewodowej transmisji sygnału
Chodźmy dalej. Wyobraź sobie, że masz wymagające zastosowanie, które obecnie jest okablowane, ale wiadomo, że jest też kłopotliwe. Może to być suwnica, która jest stale w ruchu lub urządzenie w pobliżu pieca lub innego sprzętu o wysokiej temperaturze, takiego jak wytapiacz metalu.

W obu przypadkach, kabel sieciowy został przynajmniej raz uszkodzony i przyprawił Ciebie i Twoją fabrykę o ból serca. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się nad implementacją sieci bezprzewodowej jako kopii zapasowej głównego łącza przewodowego? Gdybyś mógł uniknąć jednego, może dwóch przestojów, czy ten system nie zwróciłby kosztów?


Ta kombinacja routingu przewodowego i bezprzewodowego jest możliwa dzięki standardowemu protokołowi PRP IEC 62439 zaimplementowanemu na obu ścieżkach sygnałowych. Ścieżka bezprzewodowa może być używana jako wolna od przełączania ścieżka kopii zapasowej do połączenia przewodowego. Chociaż istnieje kilka rozwiązań wykorzystujących zastrzeżoną redundantną transmisję danych, zawsze koncentrują się one na jednej ścieżce transmisyjnej, a więc taka kombinacja przewodowa/bezprzewodowa prawdopodobnie nie jest możliwa.

Dla porównania, PRP oparte na standardach pozwala na bardziej złożone scenariusze, takie jak ten, aby być sprawnie wdrożone dla Twojej korzyści. Skoro już to wiesz, co powstrzymuje Cię przed wdrożeniem sieci bezprzewodowej jako kopii zapasowej?

Zastosowania mobilne z roamingowymi urządzeniami PRP
A co z zastosowaniami, które wymagają poruszającej się maszyny lub pojazdu transportowego, na przykład wagonu kolejowego lub pociągu? Czy masz coś, co porusza się po ścieżce, którą chcesz połączyć z kilkoma bezprzewodowymi punktami dostępowymi? W tym scenariuszu wykorzystanie PRP zapewnia nie tylko dwa połączenia, które mogą być obsługiwane w tym samym czasie, ale także możliwość utrzymania jednego z dwóch połączeń podczas przesuwania się po ścieżce i przechodzenia między punktami.


Podobnie jak w przypadku innych zastosowań, wynikowa jakość połączenia zawsze będzie równie dobra lub lepsza niż najlepsze z dwóch połączeń. Jest to niezależne od efektów mobilności, takich jak zły stosunek sygnału do szumu (SNR) lub zanik sygnału. Dlaczego "lepszy niż najlepszy”, możesz spytać.

Kontynuując tę samą racjonalność omówioną w pierwszym artykule z tej serii, dzieje się tak dlatego, że technologia PRP nie tylko automatycznie wybiera pakiety lepszego łącza, ale również rekompensuje straty na "lepszym łączu" z pomyślnie dostarczonymi pakietami na "innym". Pozwala to uniknąć zakłóceń w ruchu roamingowym i degradacji usług bez przełączania.

Co więcej, ważne jest to, że funkcjonalność PRP nie musi być ograniczona do kanału bezprzewodowego. Różne połączenia WLAN działające w kilku punktach dostępu mogą łączyć się z siecią na różne sposoby. Zduplikowane pakiety można następnie wyeliminować w centralnym punkcie sieci, co jest możliwe tylko przy użyciu standardowej metody PRP, niezależnej od WLAN.

PRP sprawia, że ​​przemysłowe zastosowania bezprzewodowe są niezawodne
Mam nadzieję, że ta seria postów pozwoli Ci zastanowić się, w jaki sposób dzisiejsze rozwiązania bezprzewodowe z PRP mogą przynieść korzyści Twoim zastosowaniom przemysłowym. Czy wyzwaniem jest:
·   Trudna lub szeroka topografia.
·   Wysoka interferencja hałasu.
·   Wymagania wysokiej dostępności.
·   Przenoszenie sprzętu.
·   Wysokie temperatury.

Nie bój się – dokształcaj się! Dzisiejsze bezprzewodowe sieci przemysłowe mogą przekroczyć Twoje najśmielsze oczekiwania.

Pytania? Przemyślenia? Proszę, napisz nam o nich w komentarzu, a nasi inżynierowie bezprzewodowi z przyjemnością opracują je i odniosą się do nich.

Komentarz edytora: Ten artykuł powstał dzięki zaangażowaniu Julii Santogatta, dyrektora Belden odpowiedzialnego za inicjatywy bezprzewodowe i dra Tobiasa Heera, szefa działu Belden Embedded Development.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

Jak wybrać odpowiedni kabel VFD?

Peter Cox
W części 1 mojego wpisu na temat żywotności kabla i silnika VFD wyjaśniłem, w jaki sposób użycie kabla THHN lub innego niespecjalistycznego kabla do połączenia VFD z silnikami prowadzi do przedwczesnej awarii silnika i szumu elektronicznego, który sieje spustoszenie w czujnikach procesowych i obniża bezpieczeństwo na hali produkcyjnej. Specyfikacja wyspecjalizowanego kabla VFD może pomóc w uniknięciu tych problemów, ale niestety nie ma żadnych standardów dla funkcji i konstrukcji kabla VFD, więc na pewno weryfikacja pozostaje w interesie kupującego. Tutaj, w części 2, omówimy, czego szukać w kablu VFD, abyś mógł podjąć bardziej świadomą decyzję.
Unikaj awarii i nie tylko - lista kontrolna W wielu zakładach niemal „spodziewano się” częstych wyłączeń napędów i/lub awarii silnika podłączonego do VFD co kilka lat, szczególnie w wyniku uszkodzenia łożyska lub izolacji. Jeśli tak się dzieje, specyfikacja dobrze zaprojektowanego kabla VFD może wyeliminować awarie i znacznie wydłużyć c…

Kiedy należy używać kabla VFD?

Peter Cox
Biorąc pod uwagę korzyści płynące z wydajności procesu i oszczędności energii, jakie oferują napędy o zmiennej częstotliwości (VFD) środowisku produkcyjnemu, nic dziwnego, że to na nich polegają wszelkiego rodzaju operacje. W rzeczywistości niektóre zakłady korzystają z setek urządzeń VFD, które pomagają im precyzyjnie kontrolować prawie każdy używany silnik.

Biorąc pod uwagę zalety kabli VFD związane z żywotnością silnika i czasem pracy bez przestojów, zaskakuje fakt, że nie wszyscy używają ich na każdym VFD. W rzeczywistości, według moich szacunków, robi to tylko około 20% zastosowań, które powinny korzystać z kabli VFD. Chociaż użycie kabla VFD gwałtownie wzrosło w ciągu ostatnich kilku lat, wciąż jest znacznie niższe niż powinno, a szkoda.
Niewłaściwy kabel VFD może prowadzić do przedwczesnej awarii silnika – a nawet gorzej Faktem jest, że użycie niewłaściwego kabla powoduje przedwczesne awarie wielu silników, co z kolei prowadzi do znacznych przestojów i utraty wydajności, …

MPLS-TP: MPLS wychodzi naprzeciw Twoim oczekiwaniom

Howard Linton
W ostatnich latach wielu przemysłowych użytkowników sieci szkieletowej znalazło się w sytuacji bez wyjścia. Dobrze znane sieci SONET i SDH z komutacją łączy, z których korzystają od dziesięcioleci, gwałtownie przestają nadążać z zaspokajaniem rosnącego zapotrzebowania na wideo, dane i inne zastosowania wymagające dużej przepustowości. Jednak najczęstszą praktyczną alternatywą - dla wielu, IP/MPLS - jest protokół wyraźnie przeznaczony dla bardziej złożonych operatorów sieci. Okazuje się, że jest to zbyt kosztowne, skomplikowane i mało funkcjonalne dla konkretnych potrzeb przedsiębiorstw użyteczności publicznej, transportu, rurociągów i innych użytkowników przemysłowych działających we własnej sieci szkieletowej.

No cóż, są też dobre wieści, ponieważ na szczęście istnieje mniej znany aspekt MPLS, który jest faktycznie przeznaczony do zaspokojenia potrzeb tej dużej bazy użytkowników. Nazywa się MultiProtocol Label Switching-Transport Profile lub MPLS-TP i może pomóc użytkowni…