蔡中興 男，畢業(yè)于淡江大學(xué)電機學(xué)系，現任摩莎國際貿易（上海）有限公司工業(yè)無(wú)線(xiàn)（IW）產(chǎn)品經(jīng)理。

    項目介紹

    沙鋼集團是江蘇省重點(diǎn)企業(yè)集團、國家特大型工業(yè)企業(yè)，全國最大的民營(yíng)鋼鐵企業(yè)。目前沙鋼集團擁有總資產(chǎn)1300億元，職工35000余名。年生產(chǎn)能力煉鐵2700萬(wàn)噸、煉鋼3100萬(wàn)噸、軋材3000萬(wàn)噸。在09年公布的中國企業(yè)500強中名列第35位，中國制造業(yè)500強中名列第11位，全國民企中名列第1位，并成功躋身世界500強，也是國內唯一一家上榜的民營(yíng)企業(yè)。

    沙鋼集團有熱卷板坯庫、寬厚板項目中間庫/成品庫、熱處理項目成品庫等等數十個(gè)庫區；而每個(gè)庫區中又使用較多的行車(chē)（橋式起重機）對庫區內貨物進(jìn)行搬運。因此庫區發(fā)貨房需要與行車(chē)操控室進(jìn)行通訊，如下達作業(yè)指令到每個(gè)行車(chē)的操控室等。

    早期的實(shí)現方式是通過(guò)有線(xiàn)將發(fā)貨房主機與行車(chē)操控室主機建立通訊連接，但由于行車(chē)為移動(dòng)設備，因此對線(xiàn)纜產(chǎn)生很大的磨損從而產(chǎn)生了較高的維護費用。同時(shí)線(xiàn)路磨損存在很大的安全隱患。因此經(jīng)過(guò)論證決定采用無(wú)線(xiàn)通訊的方式來(lái)實(shí)現發(fā)貨房與行車(chē)操控室的通訊。

    系統需求

    移動(dòng)性

    由于行車(chē)具有移動(dòng)性，因此必須采用無(wú)線(xiàn)傳輸的方式，并且保證在行車(chē)移動(dòng)的范圍內無(wú)線(xiàn)通訊穩定可靠。

    抗干擾性

    庫區范圍大，且電磁干擾大，無(wú)線(xiàn)通訊產(chǎn)品能確保很好的抗干擾性并且可以保證至少500m以上的可靠通訊。

    可靠性

    考慮到該系統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將有大量的實(shí)時(shí)數據在網(wǎng)絡(luò )上傳遞，其網(wǎng)絡(luò )可靠性直接影響到發(fā)貨房與行車(chē)控制室的實(shí)時(shí)通訊，所以任何網(wǎng)絡(luò )的單點(diǎn)失敗都可能對鋼廠(chǎng)造成損失。所以整個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的拓撲設計、設備配置、協(xié)議支持都必須充分體現出對高可靠性的支持。

    網(wǎng)絡(luò )性能

    確保無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的信道具有高吞吐量；確保無(wú)線(xiàn)AP所建立的無(wú)線(xiàn)鏈路具有高帶寬。

    兼容性

    要求能保證現有普通Wi-Fi終端平滑接入，支持802.11a、802.11b、802.11g；要求設備接口均采用標準接口。

    可擴展性

    網(wǎng)絡(luò )規模在滿(mǎn)足當前需求的情況下，還應具有一定的擴展空間；設備軟件應支持在線(xiàn)升級，適應網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展需要。

    QoS

    現有的設備支持基于策略的多層次的QoS保證措施，保證無(wú)線(xiàn)鏈路優(yōu)先處理重要等級高的網(wǎng)絡(luò )應用。

    投資保護

    系統設計采用成熟的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)，按照國際標準和工業(yè)界標準建立一個(gè)獨立于應用，長(cháng)期穩定和可靠，具有靈活性的開(kāi)放系統，并能以較好的性能價(jià)格比實(shí)現與現有系統互連和向將來(lái)技術(shù)升級。

    可管理性和可維護性

    該系統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應當具備可管理性和可 維護性，用戶(hù)能夠方便本地和遠程管理和維護該無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統；能夠快速查找出網(wǎng)絡(luò )故障所在，防止由于網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)間過(guò)長(cháng)而導致的業(yè)務(wù)損失。
   
    開(kāi)放性和先進(jìn)性

    系統具有開(kāi)放性，意味著(zhù)遵循一個(gè)大多數網(wǎng)絡(luò )系統所共同遵循的標準，鋼廠(chǎng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應具備與其它系統和網(wǎng)絡(luò )互操作和互聯(lián)的能力。

    安全性

    （1）網(wǎng)絡(luò )系統具備多種可選安全機制，以適應不同應用情況下的需求；

    （2）具有安全的管理登錄方式；

    （3）支持多SSID和多Vlan劃分；

    （4）支持SSID隱藏功能；

    （5）支持802.1X端口訪(fǎng)問(wèn)控制機制、支持最新無(wú)線(xiàn)安全標準802.11i；

    （6）Access control 和包過(guò)濾功能；

    （7）支持RTP/RSTP能有效地預防由于廣播風(fēng)暴而引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò )癱瘓。

    快速漫游

    產(chǎn)品必須具備快速漫游切換功能，以確保行車(chē)行駛過(guò)程中可以及時(shí)切換不同AP，確保數據傳輸可靠性。
   
    工業(yè)級設計

    產(chǎn)品必須具備可靠的工業(yè)等級需求，如能在惡劣的環(huán)境下工作（如高低溫以及抗震動(dòng)等）。

    Moxa解決方案

    此次沙鋼的無(wú)線(xiàn)通訊系統共涉及煉鋼板坯庫、熱板卷項目成品庫、寬厚板項目原料板坯庫、寬厚板項目中間庫、寬厚板項目成品庫、熱處理項目原料鋼板庫、熱處理項目成品庫等7個(gè)庫區，均需對庫區內的行車(chē)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)監控。

    系統配置圖

    經(jīng)過(guò)前期的產(chǎn)品論證和測試，最終客戶(hù)采用了Moxa AWK-3121搭建了整個(gè)庫區的無(wú)線(xiàn)通訊系統。如圖1所示，首先，把庫區內每輛行車(chē)操控室內的工控機連接到Moxa AWK-3121上，AWK-3121作為Client端通過(guò)饋線(xiàn)將天線(xiàn)外延至行車(chē)操控室外。然后，在庫區每個(gè)垮的中央位置安置一臺AWK-3121，設置為AP模式，通過(guò)有線(xiàn)將每個(gè)垮中央安置的AWK-3121連接到發(fā)貨房。這樣，行車(chē)操控室內的AWK-3121可通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路與垮中央的AWK-3121建立連接，從而實(shí)現發(fā)貨房與每輛行車(chē)操控室建立實(shí)時(shí)通訊。
                   
                                         圖1  系統設置圖
    AWK-3121是一款工業(yè)等級的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品，支持Moxa獨有的Turbo Roaming?快速漫游切換技術(shù)，能夠在50ms內實(shí)現指定條件下的AP漫游切換，保證了通訊數據的持續可靠性。除此之外，AWK-3121支持10KM長(cháng)距離通訊，減少了庫區內AP Seve r的安置數量，為客戶(hù)節省大量的購置成本。AWK-3121獨特的工業(yè)等級設計也完全符合工業(yè)現場(chǎng)的需求。AWK-3121通過(guò)諸多工業(yè)級認證，如UL/cUL Class IDiv. 2，ATEX Class I Zone 2，EN50155，EN50121-1/-4和Directive 72/245/EEC等；其寬溫型號還可在-40℃~75℃的環(huán)境中穩定運行。

    應用效果

    此項目現已改造完成，并達到了提高工作效率和提升產(chǎn)能的目標，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )從調試開(kāi)始到現在一直表現得相當穩定，是此項目取得成功的關(guān)鍵。通過(guò)此項目證明了Moxa無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊可靠，應用在鋼廠(chǎng)行車(chē)同發(fā)貨房的實(shí)時(shí)通信系統中能夠充分地發(fā)揮它的優(yōu)勢，性?xún)r(jià)比很高。帶給沙鋼的好處如下：

    （1）Moxa的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品，兼容性好，結構緊湊，空間最小化。

    （2）Moxa無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品安裝簡(jiǎn)單方便，免除了硬線(xiàn)連接所需的排線(xiàn)施工和校驗的工作，大幅度地降低了現場(chǎng)施工工作量，最大限度地縮短現場(chǎng)改造周期。

    （ 3 ） 擴展容易。將來(lái)要想增加行車(chē)，只需要在行車(chē)上增加一臺Moxa的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品即可。

    （ 4 ） 輔助發(fā)貨房現場(chǎng)監測人員工作，及時(shí)發(fā)現和排除故障，有利于鋼廠(chǎng)行車(chē)實(shí)現自動(dòng)化和智能化。

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第九期