蔡中興 男，畢業(yè)于淡江大學(xué)電機(jī)學(xué)系，現(xiàn)任摩莎國際貿(mào)易（上海）有限公司工業(yè)無線（IW）產(chǎn)品經(jīng)理。

    項目介紹

    沙鋼集團(tuán)是江蘇省重點(diǎn)企業(yè)集團(tuán)、國家特大型工業(yè)企業(yè)，全國最大的民營鋼鐵企業(yè)。目前沙鋼集團(tuán)擁有總資產(chǎn)1300億元，職工35000余名。年生產(chǎn)能力煉鐵2700萬噸、煉鋼3100萬噸、軋材3000萬噸。在09年公布的中國企業(yè)500強(qiáng)中名列第35位，中國制造業(yè)500強(qiáng)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(qiáng)，也是國內(nèi)唯一一家上榜的民營企業(yè)。

    沙鋼集團(tuán)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(shù)十個庫區(qū)；而每個庫區(qū)中又使用較多的行車（橋式起重機(jī)）對庫區(qū)內(nèi)貨物進(jìn)行搬運(yùn)。因此庫區(qū)發(fā)貨房需要與行車操控室進(jìn)行通訊，如下達(dá)作業(yè)指令到每個行車的操控室等。

    早期的實現(xiàn)方式是通過有線將發(fā)貨房主機(jī)與行車操控室主機(jī)建立通訊連接，但由于行車為移動設(shè)備，因此對線纜產(chǎn)生很大的磨損從而產(chǎn)生了較高的維護(hù)費(fèi)用。同時線路磨損存在很大的安全隱患。因此經(jīng)過論證決定采用無線通訊的方式來實現(xiàn)發(fā)貨房與行車操控室的通訊。

    系統(tǒng)需求

    移動性

    由于行車具有移動性，因此必須采用無線傳輸?shù)姆绞?，并且保證在行車移動的范圍內(nèi)無線通訊穩(wěn)定可靠。

    抗干擾性

    庫區(qū)范圍大，且電磁干擾大，無線通訊產(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(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)將有大量的實時數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳遞，其網(wǎng)絡(luò)可靠性直接影響到發(fā)貨房與行車控制室的實時通訊，所以任何網(wǎng)絡(luò)的單點(diǎn)失敗都可能對鋼廠造成損失。所以整個無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湓O(shè)計、設(shè)備配置、協(xié)議支持都必須充分體現(xiàn)出對高可靠性的支持。

    網(wǎng)絡(luò)性能

    確保無線網(wǎng)絡(luò)的信道具有高吞吐量；確保無線AP所建立的無線鏈路具有高帶寬。

    兼容性

    要求能保證現(xiàn)有普通Wi-Fi終端平滑接入，支持802.11a、802.11b、802.11g；要求設(shè)備接口均采用標(biāo)準(zhǔn)接口。

    可擴(kuò)展性

    網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在滿足當(dāng)前需求的情況下，還應(yīng)具有一定的擴(kuò)展空間；設(shè)備軟件應(yīng)支持在線升級，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展需要。

    QoS

    現(xiàn)有的設(shè)備支持基于策略的多層次的QoS保證措施，保證無線鏈路優(yōu)先處理重要等級高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

    投資保護(hù)

    系統(tǒng)設(shè)計采用成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，按照國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)建立一個獨(dú)立于應(yīng)用，長期穩(wěn)定和可靠，具有靈活性的開放系統(tǒng)，并能以較好的性能價格比實現(xiàn)與現(xiàn)有系統(tǒng)互連和向?qū)砑夹g(shù)升級。

    可管理性和可維護(hù)性

    該系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)具備可管理性和可 維護(hù)性，用戶能夠方便本地和遠(yuǎn)程管理和維護(hù)該無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；能夠快速查找出網(wǎng)絡(luò)故障所在，防止由于網(wǎng)絡(luò)故障時間過長而導(dǎo)致的業(yè)務(wù)損失。
   
    開放性和先進(jìn)性

    系統(tǒng)具有開放性，意味著遵循一個大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所共同遵循的標(biāo)準(zhǔn)，鋼廠無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備與其它系統(tǒng)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(tǒng)具備多種可選安全機(jī)制，以適應(yīng)不同應(yīng)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端口訪問控制機(jī)制、支持最新無線安全標(biāo)準(zhǔn)802.11i；

    （6）Access control 和包過濾功能；

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

    快速漫游

    產(chǎn)品必須具備快速漫游切換功能，以確保行車行駛過程中可以及時切換不同AP，確保數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
   
    工業(yè)級設(shè)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等）。

    Moxa解決方案

    此次沙鋼的無線通訊系統(tǒng)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個庫區(qū)，均需對庫區(qū)內(nèi)的行車進(jìn)行無線監(jiān)控。

    系統(tǒng)配置圖

    經(jīng)過前期的產(chǎn)品論證和測試，最終客戶采用了Moxa AWK-3121搭建了整個庫區(qū)的無線通訊系統(tǒng)。如圖1所示，首先，把庫區(qū)內(nèi)每輛行車操控室內(nèi)的工控機(jī)連接到Moxa AWK-3121上，AWK-3121作為Client端通過饋線將天線外延至行車操控室外。然后，在庫區(qū)每個垮的中央位置安置一臺AWK-3121，設(shè)置為AP模式，通過有線將每個垮中央安置的AWK-3121連接到發(fā)貨房。這樣，行車操控室內(nèi)的AWK-3121可通過無線鏈路與垮中央的AWK-3121建立連接，從而實現(xiàn)發(fā)貨房與每輛行車操控室建立實時通訊。
                   
                                         圖1  系統(tǒng)設(shè)置圖
    AWK-3121是一款工業(yè)等級的無線產(chǎn)品，支持Moxa獨(dú)有的Turbo Roaming?快速漫游切換技術(shù)，能夠在50ms內(nèi)實現(xiàn)指定條件下的AP漫游切換，保證了通訊數(shù)據(jù)的持續(xù)可靠性。除此之外，AWK-3121支持10KM長距離通訊，減少了庫區(qū)內(nèi)AP Seve r的安置數(shù)量，為客戶節(jié)省大量的購置成本。AWK-3121獨(dú)特的工業(yè)等級設(shè)計也完全符合工業(yè)現(xiàn)場的需求。AWK-3121通過諸多工業(yè)級認(rèn)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(wěn)定運(yùn)行。

    應(yīng)用效果

    此項目現(xiàn)已改造完成，并達(dá)到了提高工作效率和提升產(chǎn)能的目標(biāo)，無線網(wǎng)絡(luò)從調(diào)試開始到現(xiàn)在一直表現(xiàn)得相當(dāng)穩(wěn)定，是此項目取得成功的關(guān)鍵。通過此項目證明了Moxa無線網(wǎng)絡(luò)通訊可靠，應(yīng)用在鋼廠行車同發(fā)貨房的實時通信系統(tǒng)中能夠充分地發(fā)揮它的優(yōu)勢，性價比很高。帶給沙鋼的好處如下：

    （1）Moxa的無線產(chǎn)品，兼容性好，結(jié)構(gòu)緊湊，空間最小化。

    （2）Moxa無線產(chǎn)品安裝簡單方便，免除了硬線連接所需的排線施工和校驗的工作，大幅度地降低了現(xiàn)場施工工作量，最大限度地縮短現(xiàn)場改造周期。

    （ 3 ） 擴(kuò)展容易。將來要想增加行車，只需要在行車上增加一臺Moxa的無線產(chǎn)品即可。

    （ 4 ） 輔助發(fā)貨房現(xiàn)場監(jiān)測人員工作，及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，有利于鋼廠行車實現(xiàn)自動化和智能化。

    摘自《自動化博覽》2010年第九期