la rete wireless industriale è inaffidabile? non oso usare it? Quello è perché il lavoro di progettazione e implementazione non è stato fatto bene!

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gli ambienti industriali hanno molti attributi comuni: loro sono sporchi, non sporchi e causano molti ostacoli o interferenze alla propagazione della radiofrequenza. a lungo termine, sarà difficile per il consumatore dispositivi wireless funzionare normalmente in questo duro ambiente. Il l'attrezzatura deve essere adattata al funzionamento ambiente-industriale le installazioni non seguono regole di progettazione standard. le indagini in loco sono utili, ma la presenza di rumore elettrico e apparecchiature mobili, grandi strutture metalliche e persino la presenza di fabbriche nel processo industriale possono avere un impatto significativo sulla propagazione del segnale.

punto di accesso wireless industriale

rispetto con installazioni per uffici, installazioni industriali richiedono più punti di accesso wireless a causa del gran numero di interruzioni del segnale a causa della topologia degli impianti industriali, potrebbe essere necessario utilizzare antenne direzionali. Per ad esempio, un magazzino richiede l'utilizzo di antenne direzionaliper guidare la radiofrequenza in corsie strette tra i rack metallici Questi gli scaffali metallici possono essere riempiti con metallo o un materiale che assorbe la radiofrequenza.

ci possono essere motori elettrici e oggetti in movimento ovunque nel pavimento della fabbrica, come carrelli elevatori e gru a ponte. alcune produzioni richiedono liquidi refrigeranti. Questi i refrigeranti liquidi possono generare vapori, spruzzi o schizzi, che può interrompere la trasmissione o far sì che i dispositivi wireless ottengano grasso o acqua. alcuni processi richiedono l'uso della saldatura ad arco elettrico, che genererà un potente ampio spettro segnale di rumore, quale interferirà con molti segnali in radiofrequenza .

Il primo parametro da considerare è l'ambiente di lavoro. considerando la situazione di cui sopra, il problema più evidente è il involucro. la scelta del rivestimento giusto è l'indicatore tecnico più basilare, quale può proteggere il punto di accesso da fattori ambientali.

armadi industriali che utilizzano NEMA la definizione o il sistema di classificazione IP può semplificare le specifiche di progetto, ma l'ufficio tecnico delle apparecchiature è tenuto a classificare l'area specifica l'apparecchiatura è installata. non è il metodo corretto per immaginare quale gli armadi sono adatti e causeranno guasti prematuri e imprevisti del sistema . tutti gli ambienti industriali sono diversi e devono essere valutati caso per caso.

un'altra opzione è posizionare il file dispositivo wireless al di fuori dell'ambiente ostile e installare un file distribuito sistema di antenna (DAS) fornire la radiofrequenza all'area richiesta; tuttavia, questo di solito non è pratico e aumenterà notevolmente i costi di installazione è richiesta una conoscenza approfondita della propagazione del segnale attraverso il sistema di antenna distribuita e il funzionamento attraverso il cavo e il sistema di splitter o accoppiatore del segnale direzionale è richiesto. Il progettazione di questo può essere difficile.

un singola antenna pilotata da un singolo punto di accesso è un'altra opzione, ma richiede l'uso di più punti di accesso in tutta la struttura in ogni processo controllato. Per piccoli laboratori, questo può essere un'opzione, ma per i grandi laboratori, this può essere problematico. Il L'aspetto economico di un sistema di antenna distribuito è che un trasmettitore può pilotare più antenne, ma bisogna fare attenzione per assicurarsi che abbia abbastanza potenza. Il i principali fattori di attenuazione sono i cavi (in termini di lunghezza) e divisori direzionali, quali essenzialmente esibiscono attenuazione direzionale

Il antenna è un fattore chiave nella progettazione di reti wireless industriali. in un ambiente d'ufficio, una semplice antenna a dipolo (come l'antenna di un router wireless domestico) è sufficiente per fornire la propagazione alla area. prendendo come esempio un ambiente di magazzino, possiamo vedere che la selezione e il posizionamento di antenne adeguate sono cruciali per il funzionamento affidabile della rete . oltre alle considerazioni sulla larghezza di banda e sulla capacità, anche la propagazione è la considerazione principale

Il il magazzino dispone di grandi scaffalature, corridoi lunghi e attrezzature mobili Il l'inventario sullo scaffale assorbirà e rifletterà i segnali in radiofrequenza, a seconda del materiale Per ad esempio, un impianto di imbottigliamento può immagazzinare pallet pieni di acqua in bottiglia su scaffali metallici Questo è il worst-case scenario, perché l'acqua nella bottiglia indebolirà il segnale e il ripiano di metallo rifletterà il signal. i dispositivi wireless possono essere installati su dispositivi mobili (come carrelli elevatori o raccoglitori). inoltre, anche la gabbia metallica dell'operatore può causare comuni problemi. le gabbie metalliche attenueranno gravemente i segnali RF ; si consiglia di utilizzare un'antenna fuori dalla gabbia per ottenere le migliori prestazioni i punti di accesso industriali sono costosi, ma loro sono progettati per questi applicazioni e possono fare le loro lavoro bene.

ci sono diverse configurazioni di antenne direzionali. Il i parametri più importanti sono l'ampiezza del fascio e amplificazione. Il l'ampiezza del fascio è l'angolo della radiofrequenza che si propaga da il antennaed è mostrato sulla carta polare. Per esempio, Yagi's l'ampiezza del fascio è molto stretta, stretta nella direzione di trasmissione e direzionale nella direzione di trasmissione. Questo viene misurato a -3dB punto sulla carta polare.

Il l'ingrandimento determina la distanza che il segnale percorrerà ad una data frequenza. le antenne direzionali possono anche evitare attenuazioni o sorgenti di interferenza concentrando la radiofrequenza in un'area specifica e perché le prestazioni dell'antenna sono reciproche, quindi ricevere segnali da l'area focalizzata otterrà anche segnali ricevuti regionali e riceverà anche segnali ricevuti regionali, e respinge intrinsecamente le interferenze elettromagnetiche circostanti (EMI) fonti. entrambi questi fattori possono essere utilizzati per determinare quale l'antenna è adatta per applicazione.

i lettori di codici a barre necessitano di una connessione stabile e continua per trasmettere correttamente le informazioni di inventario alla struttura server. A evitare problemi di larghezza di banda, l'esperienza generale consiste nell'installare antenne direzionali ad entrambe le estremità del corridoio per garantire una copertura adeguata in tutto il corridoio e regolare gradualmente il livello di potenza per fornire un cono di propagazione ben definito senza interferenza. Tuttavia, perché la configurazione e l'inventario di tutte le strutture sono differenti, la soluzione non può essere generalizzato.

Il influenza del rumore elettrico sul segnale

nell'ambiente di produzione, il rumore elettrico e le apparecchiature mobili sono i principali fattori di interferenza per la propagazione del segnale Da una prospettiva sociale, l'uso della tecnologia wireless per monitorare e controllare le apparecchiature è molto lungimirante e dirompente. Il l'intera struttura può essere incustodita come una rete cablata tecnologia. la tecnologia wireless fornisce una maggiore flessibilità per il posizionamento delle apparecchiature e riduce i costi di implementazione

a seconda della frequenza usata, il rumore elettrico causerà l'interruzione del segnale o avrà più o meno effetti. a frequenze più alte, a meno che il rumore è generato dal rumore a banda larga (come apparecchiature di generazione), e il generatore di rumore genera interferenze elettromagnetiche in un ampio spettro di frequenze, l'impatto di EMI è trascurabile. alla frequenza di Il impatto di EMI può spesso essere ignorato, a meno che il rumore è generato da un generatore di rumore a banda larga (come archi, che generano EMI in uno spettro di frequenza molto ampio.

bande a bassa frequenza ( vhf e uhf ) sono più suscettibili al rumore e alle armoniche generate da motori, elettrovalvole, ecc. in caso di isolamento, la tecnologia sarà efficace. Senza un isolamento adeguato, una stanza piena di saldatrici ad arco o inverter può causare gravi danni alle reti cablate e wireless altre apparecchiature (come reattori di linea) può anche accoppiarsi magneticamente al cavo dell'antenna e causare danni effettivi all'apparecchiatura di trasmissione discutere con rete senza filiintegratori come l'attrezzatura gestisce il rumore e loro soppressione del rumore metodi.

il posizionamento corretto del punto di accesso o dell'antenna, ad esempio sopra un'area di produzione contenente apparecchiature controllate o monitorate, focalizzerà la frequenza radio su quell'area. Questo il posizionamento può evitare l'interferenza di riflessione del segnale da carrelli elevatori o altro attrezzatura. Di Naturalmente, è una buona scelta posizionare il punto di accesso localmente nel dispositivo per evitare costi di cablaggio.

Per processi critici, le gabbie di Faraday possono essere posizionate intorno all'area di lavorazione (o EMI sorgente) e intorno al punto di accesso wireless. Elettromagneticamente isolare l'area da le strutture circostanti in modo che la connessione wireless sia stabile e continua. Tuttavia, questo è costoso e viene utilizzato solo nei processi critici e dove il cablaggio di rete convenzionale non è fattibile.

l'installazione di un file sistema di antenna distribuito (DAS) al di fuori dell'ambiente ostile fornire radiofrequenza all'area richiesta è un'altra soluzione, ma il suo costo elevato può essere un ostacolo. immagine fonte: daniel E. Capano

problemi di sicurezza delle reti wireless

prima dell'implementazione del Wireless industriale, le regole per indagare sugli impianti industriali e le indagini sui progetti degli uffici erano diverse. nel rilevamento dell'ufficio, l'obiettivo è fornire capacità di copertura e allo stesso tempo determinare l'area e la fonte di attenuazione. Per Ad esempio, anche i pozzi degli ascensori in cemento e i forni a microonde sono i fattori principali per le indagini di follow-up Il il fulcro dell'indagine sul campo industriale è la copertura e la capacità, ma è anche necessario determinare le potenziali fonti di EMI che può causare interferenza del segnale, interferenza periodica e riflessione da dispositivi mobili e processo specifico materiali, liquidi e apparecchiature di lavorazione spostamento per progettare la periferia.

attenzione dovrebbe essere pagati per separare le reti wireless industriali da reti aziendali Cyber ​​ sicurezza e cyber l'igiene sono componenti importanti dell'intero sistema design. Il firewall viene utilizzato per fornire diritti di accesso controllato, consentendo al personale autorizzato di aggiornare le apparecchiature o caricare nuovi programmi in l'apparecchiatura aggiornata o caricare nuovi programmi in l'attrezzatura aggiornata o installare nuove macchine utensili o scanner.

Se un sistema di rilevamento delle intrusioni è integrato o sovrapposto, è un buon investimento per l'automazione o il networking facilities. in base alla formazione, alla selezione delle attrezzature e al livello di difesa, la struttura fornirà una protezione adeguata contro attacchi. Tuttavia, questo non può sostituire monitoraggio e vigilanza.

man mano che la tecnologia wireless diventa più robusta ed economica, le sue applicazioni diventeranno più popolari Il l'eliminazione del cablaggio fornisce alle aziende più opportunità: flessibilità, efficienza e redditività, tutte quali può essere raggiunto attraverso reti wireless . i macchinari o le attrezzature di produzione possono essere spostati senza preoccuparsi del cablaggio di rete e può essere raggruppato in modo più efficiente e salvaspazio modo.

basato su indagini corrette e decisioni di progettazione informate, da Dal punto di vista dell'affidabilità e della stabilità, è molto importante per le aziende disporre di professionisti wireless formati e certificati.

Il l'interruzione di importanti processi tecnologici comporterà un gran numero di spese impreviste e perdite materiali impiegare un po 'di tempo per comprendere a fondo le peculiarità dei diversi ambienti industriali, in modo che il corretto abbinamento dei dispositivi wireless all'ambiente sia il segreto del successo

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