无线网桥在堆料机通讯中的应用 点击:2344 | 回复:7



姜鲲鹏

    
  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 3回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:8
  • 注册:2003年7月26日
发表于:2006-06-26 22:00:00
楼主
无线网桥在堆料机通讯技术中的运用 
原料场是钢铁企业重要的铁前准备环节,核心设备是堆料机和取料机.由于堆取料机的工作特殊性,上电方式一般都采取高压供电或滑触线供电。堆取料机与地面的通讯方式一般采用多芯通讯电缆和电缆卷筒。还有的通讯也采用滑触线。电缆卷筒配用的力矩电机容易损坏。通讯电缆抗拉强度低易拉断。滑触线通讯属于有触点通讯,信号衰减大,不能传输数据信号。
堆取料机机上与地面的通讯一直是个难题。我单位的堆取料机采用的是电缆卷筒通讯方式,4芯电缆,配用无触点滑环。车上PLC具有以太网接口,另外还有监视摄像头一个,图像经过压缩以网络方式输出。还有网络电话一部。4种设备通过交换机和HDSL路由器与地面通讯。但由于HDSL的信号太弱,极易中断,而且车上的电器设备包括变频器对其的干扰也相当大。我们曾经采取过各种措施对其优化,都没有明显效果。这种通讯方式自投运以来,一直处于瘫痪状态。
后来我们采用无线网桥进行无线通讯试验。混匀堆料机采用无线通讯困难是最大的,存在的主要困难是:现场环境恶劣,金属结构多,要求不能中断,带宽达到宽带水平以便可以同时传递PLC.音频.图像信号,大车始终在行走移动。以上几条都是无线通讯工业运用的软肋。网桥采用艾克塞尔9700,此种网桥属于网桥中的高端产品。具有电信级的品质。理论上讲效果应相当好。但为了达到这个理想的效果我们付出了巨大的努力,终于取得了一定的成绩并积累了一些经验。现将这些经验介绍给大家一起分享。希望有志同道合者给予批评和指导

1, 安装方式
网桥安装中最重要的是天线的安装,车上天线我们选择了全向天线,此天线的优点是365度的发射和接收,不受堆料机回转角度的影响。缺点是由于是全向接收信号,因此抗干扰性较差,在以后的调试中制造了不少麻烦。车上天线安装在堆料机驾驶室顶部。距离堆料机最高处还有3M,因此未作防雷措施。地面天线安装于匀堆大皮带首轮传动站顶部。天线旁边安装了避雷针,距离天线30M处有一个灯塔,100M处就是烧结机主烟筒,因此不存在雷击危险。采用板状天线,此天线优点是定向传输信号,发射增益高。两种天线的接收增益应该一样,但全向天线由于是全向发射因此地面天线接收到的信号强度相对要弱些。
我们采用的安装方式有个最大的缺点,既地面天线与堆料机大车前进终点和后退终点处于一条直线上。堆料机工作时总在不停的前进和后退,快速时每分钟25M慢速时每分钟18M。这个移动速度肯定会给信号传输产生不利影响。我们采用这种安装方式的目的主要是为了使地面天线能够兼顾到堆料机旁边的一台混匀取料机,为以后的改造创造便利条件。理想的安装方式应该将堆料机前进终点.后退终点.地面天线三点组成一个等腰三角形,这样堆料机运转时两个天线之间的相对位移速度可以做到最小。但我们的安装方式对以后的调试并没有产生什么可以觉察到得影响。据网桥的供货商说,他们曾经在火车头上安装过天线,每小时60KM的移动速度也没有出现通讯中断。
2, 调试过程
在安装后的调试过程中我们遇到了重重困难。主要的问题是通讯中断和网桥死机。堆料机运行时,两天线最近时距离20M最远时250M,整个行走全程都存在通讯中断,时好时坏。当两天线近到50M时彻底中断,远离这个距离则通讯恢复。使用PING命令测试总的丢包率在百分之10上下。供货商提出距离近时网桥信号太强,并对网桥的固件进行了升级,降低了网桥的发射功率(发射功率的调整只是听说,未曾亲眼的见)。总之距离近时不再中断。地面网桥接收车上网桥的信号强度最近时百分之90,最远时百分之80。车上网桥接收到得信号强度一直是百分之100。说明全向天线属于全向发射信号,点接收时信号强度比较弱。调整之后PING包的丢失率降低到百分之1到2。
另一个难题是网桥死机,车上网桥运行一段时间后网桥就会死机,无时间规律。最短时十分钟最长时也不过24小时。我最初的判断是来自堆料机电源系统的干扰,堆料机采用了大量的变频器调速,而且负荷线都未屏蔽。我厂的翻车机PLC就曾出现过大功率变频器运行时频繁死机,PLC电源在变频器运行时噪音明显增大,接地不能解决问题,我采用的办法是对PLC电源采用变压器1比1隔离,高频电流不能通过低频变压器耦合解决了问题。
网桥电源是开关电源,最容易窜进高频干扰,产品属于民用,工业运用抗干扰性可能差一些。因此我给网桥更换了一个普通的整流稳压电源,但问题依旧。唯一的收获是PING包时只要网桥不死机,丢包率达到了千分之0.5
根据我得工作经验,一般一个电气故障点可能造成两个或更多的故障表现,反之一样。因此我开始怀疑死机和中断由于一个原因造成。由于网络知识的缺乏我只能采用试验和比对的方法查找。死机的是车上的网桥,地面网桥运行良好。将两个网桥对调,本来运行良好的地面网桥在车上就会死机,车上网桥用在地面则正常。排除了车上网桥在安装和硬件方面存在的问题,我将注意力转移到了网络和网桥设置方面上。对网络采取的措施有:将网桥与交换机脱离,仅两个网桥之间通讯,此措施无效。将车上网桥天线拔下,网桥运行正常,因此我判断死机原因是两个网桥之间通讯存在问题。对网桥设置采取的措施:将网桥带宽降低,网桥在信号良好时最大可达到54M的通讯速度,信号差时速度会自动降低,带宽可人工调节,较低的带宽可保证更好的连接可靠性。我在调节带宽时是将两个网桥一起调节,但即使将带宽调至最小,也解决不了问题。
最后采取的手段是对比。两个网桥型号一样,但一个正常一个死机,我开始对比两个网桥在通讯上的不同。网桥内置了WED页面,用于网桥设置和查看工作状态,其中有一个页面提供了计数器功能,记录了网桥的各种通讯数据量。我对比两个网桥的计数器,发现有一个名为Tx Retry Exceeded的参数,对于这个参数的计数两个网桥有很大的不同,车上网桥的计数是地面网桥的好几倍,无意中我调节了地面网桥的带宽,降为5.5M。结果,两个网桥的Tx Retry Exceeded值颠倒了过来,车上的计数只有地面的十分之一。经过了几天的运行网桥一切正常,我终于看到了一些希望。但问题没有最终解决,地面网桥的带宽稍有提高就不行。
终于有一天,我观察到车上网桥有一个名为Rx Discards WEP值的计数异常,地面网桥此值为0,车上网桥此值已到了3位数。WEP的含义应该是数据加密,网桥为了防止第三方窃听,具有数据加密的功能。车上网桥很可能接收到第三方网桥信号,由于网桥型号和电气参数不同,车上网桥收到的可能只是乱码,加重了网桥的数据处理负担造成死机。关于网桥之间干扰问题,我以前已经考虑到了,在网桥设置里,我选择了手动发现对方网桥,并且输入了对方网桥MAC地址,我还调节过网桥的频道,但都没有效果。这些调节对于同型号同品牌的网桥应该是足够了,但对于不同厂家的网桥可能就没什么用了。接下来我所做的就是给网桥设了一组密码,再以后一切OK
3, 经验总结
无线网桥的特点 :54M的带宽(信号良好)。2.4GHZ或5.4GHZ的频率,处于微波频段,在这个频段只有网桥才能干扰到网桥。具有以太网传输的优势。免维护。我们所用的网桥是2.4GHZ的,据说5.4GHZ的网桥抗干扰性更好。随着无线网络技术的普及,干扰问题将会越来越严重。
安装经验:安装前应对网桥天线信号覆盖范围内的其他网桥参数和数量有所了解。尽量采用定向天线,而且天线安装高度尽可能低,这样既不用考虑防雷也不用担心网桥之间的干扰,网桥带宽不要调的太高,够用即可。开关电源的抗干扰性太差,唯一的优点是体积小,能耗低,这些优点在工业运用上没有用处,建议使用老式的变压器稳压电源。使用稳压电源时的连接稳定性比开关电源要好

4, 网络语音
我们选用了网络电话进行语音传输,型号D-LINK  DHP100。这种网络电话使用中易死机,什么原因不清楚,对网络电话的参数进行各种调节无效。网上也找不到固件升级文件。但现在网络语音产品相当丰富。有一种语音网关,通过它可以使用普通电话,还有基于无线网络技术的手机。对讲机也是个不错的选择。最省钱的还是资本家给报销一点手机费。

从冬天到夏天,从严寒到酷暑。无数次失败和挫折,无数次上网查资料,无数次的站在自家的阳台上遥望原料场,心中无限的酸楚,无数次为了无线而失眠。多少此想要放弃,但我坚持下来,因为我认为我的目标是正确地,当你因为困难和挫折就要放弃的时候,你的一只脚已经迈进了成功的大门。无线通讯是我在原料场的终极目标,现在终于看到一点点的希望,我已欣慰。



           附:无线网桥用户手册
   
用户说明
目     录

介绍 5
关于网桥 5
关于用户指南 7
专业词汇表 8
安装网桥 9
规划连接 9
安装天线杆 10
配置网桥 10
将天线固定在杆上 10
将网桥固定在杆上 10
按照以下次序连接 11
校正天线 12
防水处理 12
安装并使用KickStart软件 13
安装KickStart 13
使用KickStart 15
配置网桥 18
用户模式 18
网桥表 19



TOT

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 19回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:45
  • 注册:2004年8月18日
发表于:2006-07-14 16:00:00
1楼
建议试一下MDS iNET 300,  336-344Mhz, 5W  256/512Kbps 工业级无线数据通信设备,在这种应用现场效果很好,不怕遮挡.传输距离远,通信稳定. 详细资料查询www.microwavedata.com.cn

很着急

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:9帖 | 263回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:489
  • 注册:2006年7月20日
发表于:2006-07-20 09:58:00
2楼
搞过商场的无线通讯,一开始就注意到数据加密和密码设置等等,还有就是装有AP,配有专门的通讯传输软件,因此效果一直不错.

白景琦

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:2帖 | 18回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:34
  • 注册:2004年8月20日
发表于:2007-07-15 20:06:00
3楼
向您的认真致敬!

先进个人

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 9回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:12
  • 注册:2006年10月24日
发表于:2007-07-16 13:57:00
4楼
不错

weililoo

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:6帖 | 41回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:91
  • 注册:2006年11月16日
发表于:2007-07-17 10:04:00
5楼
真是佩服您的敬业精神,向您学习,不知道怎么联系您,如果不介意的话,想和你交流,william@elpro.com.cn期待着您的回信!

xinzhu

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 2回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:11
  • 注册:2008年1月14日
发表于:2009-06-30 11:15:22
6楼

南京光岳科技的工业无线控制系统效果也很好。

www.advwireless.cn

wuxiankz

  • 精华:0帖
  • 求助:0帖
  • 帖子:0帖 | 1回
  • 年度积分:0
  • 历史总积分:11
  • 注册:2011年7月08日
发表于:2011-07-08 14:02:55
7楼

南京光岳工业无线控制系统现在运用十分广泛!

www.advwireless.cn


大家可以关注一下


热门招聘
相关主题

官方公众号

智造工程师