8. Беспроводные промышленные сети
Протокол IEEE 802.11 в промышленной автоматике – преимущества и ограничения
Стандарт IEEE802.11 как наиболее популярный среди протоколов для беспроводных сетей используется в офисах как «вставка» в проводной канал и как способ доступа в Internet.
До недавнего времени применению этой технологии в промышленной автоматике мешала низкая и труднопредсказуемая надежность подобной связи. Это и понятно, ведь для упрощения внедрения технологии IEEE 802.11 создатели предусмотрели невысокую мощность передатчика и не самую «пробивную» частоту. Поэтому до сих пор применение технологии IEEE 802.11 ограничивается лишь мониторингом не опасных процессов, где потеря связи даже на минуту не критична. А на производстве сплошь и рядом мощные электромагнитные поля, преграды, непроницаемые для радиосвязи и т.п.Применение беспроводных решений для промышленности оправдано, если:
-помехи не высоки и позволяют в 99% держать связь;
-потеря связи на 5…10 с не критична;
-проводная связь невозможна из-за высокой стоимости или мобильности компонент в системе управления.
Мобильность и расстояния – это признаки, прежде всего, логистических комплексов. Расстояния без мобильности – охранные системы и системы видеонаблюдения. Помимо складских терминалов такие же условия функционирования характерны для открытой разработки полезных ископаемых и на стройплощадках. Однако низкий уровень автоматизации этих отраслей позволяет лишь «мониторить», но не управлять.
Усложнение, резкое увеличение товарных потоков во всем мире привело к взрывному росту и переоснащению логистических комплексов. Крупный склад, портовый узел ежесуточно обрабатывает сотни тысяч единиц разного рода предметов и без единой информационной сети работать не может. Особенностью логистических комплексов является наличие множества подвижных объектов – погрузчиков, работа которых требует постоянной информационной поддержки.
Таким образом, задача по модернизации информационной сети крупного склада (порта) выглядит так:
-комплекс размещен на площади более 100 Га
-предметы находятся как в помещении, так и на открытых контейнерных площадках; они перемещают при помощи погрузчиков, на каждом --есть терминал, постоянно связанный со всей информационной системой складского комплекса;
-погрузчики могут работать как в автоматическом режиме (без оператора), так и с оператором;
-обновление информации на терминале может быть и периодическим и по запросу и в on-line;
-по территории размещены «точки доступа» так, чтобы обеспечивать максимальное покрытие, минимизировать площадь участков, недоступных для связи.
Или, другими словами, требуется включить подвижные объекты в информационную сеть комплекса.
Для решения подобных задач компания МОХА разработала свой набор оборудования и ПО, реализовав схему «роуминга» (известную в сотовой телефонии) для информационных сетей меньшей распределенности. Предложенное решение достаточно просто. Помимо обмена информацией погрузчики и точки доступа постоянно тестируют качество связи, при этом погрузчик каждый момент времени привязывается к той точке, качество связи с которой наилучшее. Опрос каналов связи проходит периодически, и в каждый момент времени погрузчик «общается» только с одной точкой доступа. Происходит постоянное динамическое переключение с одной точки на другую. Рассмотрим список устройств, необходимых для оснащения «подвижной» части складского комплекса.
1. Nport W2150 Plus – беспроводной Ethernet сервер последовательных устройств. Именно микропрограмма этого устройства и реализует функцию «роуминга», выбирая наиболее походящую по условиям связи точку доступа.
2. Терминал или компактный компьютер, для транспорта. Здесь можно рекомендовать серию TREK панельных компьютеров с 10” сенсорным экраном. Если же погрузчики работают без оператора – вполне подойдет компактный компьютер серии eBox.
3. Оборудование для точки доступа, можно брать произвольное, лишь бы технические характеристики соответствовали условиям применения.