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无线局域网在信息化工厂技术中的具体应用

减小字体 增大字体 作者:赵才  来源:本站整理  发布时间:2019-12-1 9:11:07


本学术论文《无线局域网在信息化工厂技术中的具体应用》,转载自学术期刊《电子技术与软件工程》2014年1期 发表过的职称 论文,原文作者:赵才,由中国学术论文网编辑整理录入,仅供您在无线局域网,技术特点,工业生产,应用等方面参考学习。

赵才

摘 要

伴随着时代的进步科技的发展,无线网络技术也在飞速向前发展,组网成本正在不断下降,无线网络已经可以应用到各行各业各大领域中。近几年,无线局域网已经成为了IT领域中的支柱产业之一。在工业工厂生产过程中,由于恶劣的生产环境很容易造成有线网络的硬件损耗率过大,无线局域网络得到了更高的关注度。

【关键词】无线局域网 技术特点 工业生产 应用

当今时代是一个信息时代,互联网+作为最受关注的科技技术之一,对于人类社会的影响可谓是令人目不暇接。自从无线网络出现以后,空间的束缚被打破了,有线网络逐步被取代,有线网络布线、改线、防护、维修、保养等工作都在逐步被取缔,对于过大的联网需求也得到了有效的解决方式。无线网络技术逐渐成熟,各个军事、民用等领域都得到了广泛的应用,帮助工业生产实现了信息化的管理控制。

1 无线局域网概述

1.1 无线局域网的基本概念

无线区域网,简称WLAN,主要利用的是无线技术和以太网,通常来说,只要是利用了无线传输技术的计算机网络就可以被叫做无线网络,为了和从前的网络有效区分开来,我们这里提到的无线局域网是指传输速度在1Mb以上的计算机网络。无线局域网从字面上讲就是指无限的局域网络,去掉从前的线缆,在广域网和个人网之间的网络,多用在计算机之间的个人化通信。

1.2 无线局域网的优点

WLAN主要利用的是空气中的电磁波传递数据,能够对以往的网络进行补充,解决从前有线网络无法解决的问题,在实际应用过程中,具备下列优点:安装相对便捷,从前的网络施工过程中需要长期的布线施工,有时还要进行破墙、地下挖掘等工作,但是WLAN只需要安装一个或几个接入点就可以;使用更加方便,WLAN搭建完成以后,无论是哪一个位置,只要在覆盖范围之内就可以连接网络;节约成本,有线网络在使用过程中考虑到未来的发展往往会预设一些利用率有限的信息点,但是设计若是发生了改变,就会造成比较严重资源浪费;方便扩展,只要对WLAN的配置进行灵活的选择,就可以适应多个网络,并提供有线网络无法提供的漫游特性。

1.3 无线局域网的基本配置

无线网络架构起来的基本配置包括无线网卡和AP,配合已有的有线架构便可以进行无线网络分享,若是只有几台电脑,也可以去掉AP,只设置无线网卡即可。所谓的AP就是指用于接收并发送数据的接入点,通常用于连接无线工作站和有线局域网,相当于有线网络中的Hub,在百米范围之内可以连接多个用户。

1.4 无线局域网的技术特点

WLAN若是没有连接外接的天线,可以在没有任何阻挡的250m之内连接网络,若是半开放性有间隔的地点,则可以在35-50m之内连接网络,若是连接上外接天线,则能扩展到更远的距离。

无线电波在传输过程中会持续衰减,进而AP的通信范围只能限制在可以连接到的范围之内,我们将这个范围称之为微单元。无线网络中若是存在不止一个AP,微单元之间发生了重合,那么用户在整个覆盖区移动的过程中会根据信号强度选择合适的AP连接,这个过程被叫做漫游。WLAN工作站可以和手机工作站一样在AP群之间进行漫游。

WI-FI的认证通常是由厂商联盟完成的,只要是通过兼容测试就可以打上WI-FI CERTIFIED的标记,在使用者选购产品时就应该选择有认证标记的产品,保证不同产品之间的兼容。

2 无线局域网在工业生产中的应用

2.1 工业网络和办公网络的区别

办公室网络通常应用在普通的办工场合,拓扑结构要求是线形、环形或是星形结构,实用性要求网络允许秒计的故障时间,维护和监控工作需要安排专业的工作人员采用专用工具;工业网络使用的场合往往比较恶劣,要求网络必须具备良好的抗干扰能力,拓扑结构可以采用线性、环形或是星形的结构,方便组装,兼备灵活性和模块性,能够进行进一步的拓展,故障时间必须在300ms以内,网络监控需要采用HIM软件,更快发现故障。

2.2 工业以太网的关键技术

2.2.1 保证通信的实时性和确定性

以太网在发展过程中,在工业中应用已经能够充分保证实时准确的通信,星形的网络拓扑结构通过路由器、网桥分成了几个网段,每一个网段上都要设置一个多口的集线器,将各个设备和节点连接起来,减小网络负荷。

2.2.2 系统稳定技术和网络安全技术

工业网络在运行过程中,为了保证长时间的正常运行,必须采用可靠的技术和硬件设备,保证在恶劣的工业生产环境中也能稳定运行。

通常情况下,为了保证网络的安全可以将网络隔离,以太网中的交换机设置的包过滤功能可以将内部网络和外部分离开来,能够将内部网络和外界的联系控制住,避免出现外部网站中的恶劣影响进入到内部网络中来,进而有效保证网络的安全。

2.3 锅炉汽轮机成套发电系统

发电系统在运行过程中需要进行自动调整,减少工作人员的操作量。其中使用的通信网络有两层,中控室监控层、现场设备层。中控室监控层包括工程师站,操作员站,汽轮机PLC和锅炉PLC,通信主要采用的是现场中的总线技术,同时也可以应用工业以太网。采用以太网需要添加交换机,并在工程师和操作员站处安装好无线网卡,同时,PLC需要以太网的支持进行通信,通过自身的数据接口和交换机进行连接,最后形成能够进行实时数据交换的局域网。现场设备层则包括生产中使用的各类硬件设备,包括PLC、变送器、传感器、仪表、控制器等等。引入无线网络以后,通信网络中需要设置无线接入点和客户端,将系统覆盖范围内的区域全部纳入到网络中,数据传输效果更好,安全可靠性也得到了更好地保证。

3 结语

将无线局域网应用到工业生产控制中以后,可以进行实时准确的通信,经过实际的通信平台搭建测试以后,发现理想中的通信方案可行性很高。企业工厂引入最新的3G、4G网络以后,日后还会实现全国范围的无线互联,进一步提升工业生产效率。

参看文献

[1]张战敏.无线局域网技术及在油田生产中的应用[J].石油工业计算机应用,2006(02):32-35+6.

[2]罗勇.无线局域网在煤矿安全生产中的应用[J].煤炭技术,2012(10):154-155.

[3]王启超.无线局域网在工业控制中的应用和研究[D].华南理工大学,2011.

[4]庞德群.无线局域网在现代集装箱码头生产管理中的应用研究[D].大连海事大学,2008.

作者单位

吉林省启明软件园企业孵化有限公司 吉林省长春市 130122