Przejdź do głównej zawartości

Projekt przemysłowej sieci bezprzewodowej do mobilnego monitorowania ICS

Belden

Coraz więcej dzisiejszych techników przemysłowych chce mieć możliwość monitorowania systemów automatyki za pomocą rozwiązań mobilnych. Ale kiedy zaangażowany jest duży, hałaśliwy zakład, w jaki sposób sieć ma zapewniać niezawodną łączność bezprzewodową? Czy dzisiejsze technologie bezprzewodowe zapewniają wymaganą wydajność?


Artykuł ten stanowi konkretny przykład, jak dokładnie zbudowano taką sieć dla dużej fabryki wzbogacania węgla w północnych Chinach. Wymagania były wysokie: ponad 4500 urządzeń sieciowych, duże obszary wewnętrzne i zewnętrzne oraz ekstremalne warunki środowiskowe.
Dużą część sekretu wysokiej dostępności końcowej sieci stanowiła dobra konstrukcja sieci bezprzewodowej w połączeniu z odpowiednimi, odpornymi na wstrząsy produktami. Przyjrzyjmy się temu rozwiązaniu dla mobilnego i zdalnego monitorowania systemu, które zaowocowało lepszym zarządzaniem zakładem i szybszym rozwiązywaniem problemów.

Wyzwania w zakresie przemysłowych bezprzewodowych projektów
Celem tego projektu było umożliwienie inżynierom zdalne monitorowanie i uzyskiwanie dostępu do systemu automatyzacji za pomocą komputera wyposażonego w własne oprogramowanie do automatyzacji. Inżynierowie chcieli mieć możliwość sprawdzenia silników, sterowników PLC, czujników, taśm przenośnikowych i innych operacji maszynowych z dowolnego miejsca w obiekcie.
Z drugiej strony operatorzy centrum sterowania chcieli mieć możliwość kontaktu z inżynierami podczas ich przemieszczania się po fabryce. Zażądali również, aby inżynierowie mogli przesyłać zdjęcia lub nagrania wideo z dowolnej lokalizacji zakładu.

Wymagania bezprzewodowe zostały określone przez zespół z Belden, współpracującego z lokalnym inżynierem i dystrybutorem. Ich szczegółowa analiza określała, aby bezprzewodowe wymagania techniczne wyglądały następująco:
·    Poziom sygnału obszaru zasięgu sieci bezprzewodowej: od -70 dbm do -80 dbm
·   Wskaźnik sygnału-do-szumu: 15-20db
·   Wymagana przepustowość: 2 Mb/s
·   Opóźnienie pakietów Ping: 64 bajty, 1500 bajtów, 50 ms, utrata pakietu 1%
·   Sieć bezprzewodowa AC + AP
·   Produkty bezprzewodowej sieci LAN z aprobatą ATEX Zone 2
·   Czas roamingu: 100ms
·   Przełącznik obszaru niebezpiecznego z obudową przeciwwybuchową spełniający chińskie standardy certyfikacyjne dla urządzeń górniczych


Rozwiązanie: Solidny szkielet sieci i wzmocnione produkty bezprzewodowe
Inżynierowie Belden stworzyli zintegrowaną sieć przewodową i bezprzewodową, wykorzystując przemysłowe przełączniki warstwy 2 i warstwy 3 do zbudowania szkieletu światłowodu Gigabit. Projekt topologii o kształcie gwiazdy ma przepustowość 1000 Mb/s i łączy wszystkie punkty dostępowe za pośrednictwem technologii Power over Ethernet (PoE).
Bezprzewodowy kontroler LAN (WLC) zapewnia łatwe i spójne rozmieszczenie punktów dostępowych.

Narzędzia dostępne od Hirschmann, takie jak Antenna Guide i Hirschmann WLAN Distance Calculator, pomogły wybrać najbardziej odpowiednie produkty dla anteny i punktu dostępu dla tego zastosowania. Wybór punktów dostępowych opierał się również na warunkach środowiskowych ich lokalizacji:


Wszystkie produkty Hirschmann BAT300 obsługują najnowsze technologie bezprzewodowe w standardzie IEEE 802.11 a/b/g/n, aby osiągnąć wysoką wydajność.

Punkty dostępowe są podłączone albo do przełączników RS32, gdzie wymagany jest montaż na szynie DIN, albo do 19-calowych przełączników MACH100 montowanych w stojaku, obsługujących PoE do zasilania punktów dostępowych.

Centralny przełącznik MACH1040 z funkcjonalnością warstwy 3 łączy przełączaną infrastrukturę z pomieszczeniem kontrolnym.

Aby ułatwić szybkie i wolne od błędów uruchomienie urządzeń w terenie, używane jest oprogramowanie do zarządzania siecią Industrial HiVision. Produkt ten odgrywa również kluczową rolę w nadzorowaniu i utrzymywaniu sieci.

Belden zapewnia pomoc w projektowaniu sieci bezprzewodowej - niewielką lub wielką
W tym projekcie zespół Belden dostarczył spersonalizowany projekt sieci i skoordynował go z lokalnym dystrybutorem i inżynierem serwisu, aby stworzyć pełny plan wdrożenia. W przypadku każdej przeszkody Belden był w stanie współpracować z lokalnym zespołem, aby zidentyfikować możliwe rozwiązania i wybrać najlepszy plan działania.

Wstępne testy sieciowe przeprowadzono w Niemczech i w Suzhou w Chinach. Następnie zapewniono instalację i testy na miejscu, a także wsparcie uzupełniające.


Chociaż ta funkcja wymagała rozwiązania "pod klucz", istnieje wiele innych sposobów, dzięki którym Belden może współpracować z Tobą, aby pomóc w rozwiązywaniu problemów bezprzewodowych. Bez względu na wielkość projektu lub poziom wiedzy personelu wewnętrznego, możemy dostosować nasze usługi do Twoich potrzeb.

Przemysłowe rozwiązania bezprzewodowe, które działają
Jak pokazuje ten przykład, obecnie produkowane są niezawodne i wydajne sieci WLAN dla obiektów przemysłowych. Dostępne są standardy, technologie, produkty i usługi. Jeśli uważasz, że zastosowanie zdalnego lub mobilnego monitorowania przyniesie korzyści Twojemu obiektowi, nie wahaj się dowiedzieć więcej na ten temat.

Dostępne do pobrania i wydrukowania jest studium przypadku zastosowania opisanego w tym artykule, a także raport, który skupia się na jednym aspekcie projektu sieci bezprzewodowej, wyboru odpowiedniej anteny.

Czy korzystasz z sieci bezprzewodowych do monitorowania systemu automatyki? Dlaczego lub dlaczego nie? Czekam na wiadomość od Ciebie!

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy dostępni 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…