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自动化控制系统无线网络构建设计


自动化控制系统无线网络构建设计 摘要 本文的设计目的是研究建立可靠的自动化系统无线网络, 服务工业化流程生产,同时提供扩展接口。本设计充分利用电台通 讯特性,为自动化系统在焦炉自动控制建立无线平台。工业级联交 换机和 245u-e 电台是构建的核心。通过对生产线设计安装实例的 验证,本套系统在无线网络传输,抗干扰等方面均达到工业生产要 求。 关键词 自动化;无线;焦炉 elpro

;245u-e 中图分类号 tp39 文献标识码 a 文章编号 1674-6708(2011) 52-0178-02 1 系统选型和构架 基于现代工业生产高性能的要求,依旧使用电缆母线,并拖着电 缆实现控制系统与小车的通信已经越来越不可靠了。随着无线电台 技术的发展,越来越多的行业开始使用无线电台,因为用无线电台 方式实现数据采集、监视与控制,相对于架设专用的电缆或光缆, 具有造价低廉、运行可靠、维护方便等优点。2006 年安德里兹公司 指出: “这种应用环境我一直采用??电台,主要原因是采用高速 的以太网无线系统使得有效地防止了撞车的发生,而且使用无线通 讯有效的节约了大量的成本,因为我们不再需要母线和卷缆。[1]” 设计的目的是为了解决工业化生产中,对自动化无线控制传输平台 的需求,以下设计探讨以某钢厂焦炉生产线为应用平台。以四车为 设计目标,根据焦炉规模和自动化系统对无线网络的带宽、数据流 量的要求,拟为系统配置 10 台 elpro 公司的 245u-e 工业级以太网 无线接入电台,其中在主站侧配置 2 台,四大车侧配置 8 台。 系统的配置示意图如下: 四大车侧每台大车配置 1 台设为 repeater 的 245u-e,主站侧的 2 台 245u-e 设为 master,2 台 245u-e master 往上通过工业以太网 交换机与冗余 plc 控制系统网络连接,往下与四大车控制系统侧的 245u-e repeater 进行无线网络通信。 考虑到大车分布在焦炉的两侧和顶部,系统为 master 配置了三副 天线,通过功率分配器,将两付天线分置于焦炉的两侧,另一付安 置于焦炉的顶部,使 master 的射频分布可覆盖焦炉的两侧和顶部, 确保整个工作区域不产生通信盲区。 主站部分的配置示意图如下: 2 以太网无线接入电台的设置 245u-e master 可以做到在无线以太网高速数据传输(符合 802.11b)的基础上,实现电台通讯的冗余。 在本方案中,将 2 台 245u-e master 设置为相同的 ssid 和不同的 channel,并使用以太网电缆连接这两个 245u-e master,使两台 master 提供了在该 ssid 网内相互冗余的性能。 245u-e repeater 在参数配置时可以选择连接的上级,当运行中该 repeater 与连接的上级之间的信号质量低于所预设的参数,该 repeater 将根据预先的设定,切换至指定的连接上级,当设有多个 可连接上级,该切换将严格地按序进行。这里的连接上级可以是 245u-e master,也有可以是其它的 245u-e repeater 电台。 在本方案中,加煤车、推焦车、导焦车的 245u-e repeater 将配 置为直接连接至 245u-e master,电车的 245u-e repeater 将配置 为通过导焦车的 245u-e repeater 作为中继接至 245u-e master。 3 材料清单 4 说明 4.1 关于通信路径的设置说明 1)根据目前的天线架设安排,主站天

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