Сымсыз PLC байланысы: 5 мильдік құбыр желісіне арналған байланыс арнасының жобасы
Өлшенген кідіріс, пакеттердің жоғалуы, радиожол, қауіпсіздік және істен шығу кезіндегі қауіпсіздік талаптарына сүйене отырып, бес мильдік PLC сымсыз байланыс арнасын жобалаңыз; Френель аймағының аш...
Бес мильдік құбыр желісі байланысын тек радио деректер жылдамдығын салыстыру арқылы таңдауға болмайды. Ең алдымен басқару талаптары ескерілуі керек: арна арқылы қандай мәндер берілуі тиіс, ескірген деректер қаншалықты тез анықталуы керек, процесс үзіліске қанша уақыт төзе алады және арна жоғалған кезде PLC не істеуі тиіс. Радио сигнал деңгейін өте жақсы көрсете алады, бірақ қолданба үшін қолайсыз діріл, пакет жоғалуы немесе қалпына келу уақыты болуы мүмкін.
Спутниктік қызмет диспетчерлік есептер, дауыс байланысы немесе баяу SCADA сұраулары үшін жарамды болып қала береді, алайда ортақ қызмет уақыт дәлдігі қатаң контроллер алмасуы үшін нашар әдепкі таңдау болып саналады. Геостационарлық бағыттарда кептеліс, ауа райы және провайдердің бағдарлауын есептемегеннің өзінде едәуір таралу кідірісі қосылады. Арнайы жерүсті радио арнасы спутниктік бағытты жояды, бірақ Ethernet-ті детерминирленген етпейді. Нәтижені радиолар, кезектер, қайта жіберулер, кедергілер және хаттама дизайны әлі де анықтайды.
Инженерлік мақсат — жол бойымен жай ғана сәтті ping жіберу емес, шектері белгіленген және бақыланатын деректер арнасын құру.
Жиілік жолағын таңдамас бұрын байланыс келісімін жасаңыз
Алмасылатын әрбір элементті басқару, дабыл, реттік, диагностикалық немесе архивтік дерек ретінде жіктеңіз. Қалыпты жаңарту аралығын, рұқсат етілетін ең жоғары ескіру уақытын, үзіліс кезіндегі әрекетті және қалпына келу тәртібін анықтаңыз. Ағып кетуді анықтауға ерекше назар аудару қажет: байланыс тоқтағаннан кейін қашықтағы мән шексіз уақыт бойы дұрыс сияқты көрінбеуі тиіс. Қабылдаушы контроллер жаңа үлгіні қайталанған пакеттен ажырата алуы үшін heartbeat, реттік санауыш, бастапқы уақыт белгісі және сапаның нақты күйін қосыңыз.
Сымсыз арна қауіпті процестің жалғыз қорғаныс қабатына айналмауы тиіс. Тәуелсіз ажырату жүйелері, жергілікті рұқсат шарттары, қысымнан қорғау және нысанның қауіпсіздік циклі қауіпсіз әрекетке жауапты болып қала береді. Деректер сапасының жарамдылық мерзімі біткенде, қашықтағы PLC ескірген өлшемдермен басқаруды жалғастырмай, құжатталған төмендетілген күйге өтуі керек.
EtherNet/IP трафигінің қай түрі радиоарна арқылы өтетінін түсініңіз
Ашық MSG трафигі — сұрау-жауап түріндегі байланыс, оны радио қолдайтын жылдамдықпен жоспарлауға болады. Жасырын I/O және өндіруші/тұтынушы деректері циклдік жеткізуді пайдаланады және айнымалы кідіріске әрі пакет жоғалуына сезімталдау келеді. Rockwell компаниясының сымсыз EtherNet/IP жөніндегі нұсқаулығы кідіріс пен дірілді қолданбаға сәйкес тексеруді, сондай-ақ тиісті RPI және байланыс параметрлерін қолдануды атап көрсетеді. Сондықтан нақты контроллер трафигін сынау қажет, бірақ бұл кез келген сымсыз бағыт жылдам RPI үшін жарамды дегенді білдірмейді.
Инженерлік қолжетімділікті, бейнені және жалпы нысан трафигін басқару арнасынан бөлек ұстаңыз немесе өлшенген қызмет сапасы саясатын енгізіңіз. Арнайы VLAN трафикті бөлу сапасын жақсартады, бірақ өздігінен қауіпсіздік шекарасы болып саналмайды. Басқарылатын коммутаторларды, қолжетімділікті басқаруды, шифрланған радио әкімшілігін, бірегей есептік деректерді және шектелген әкімшілік жолдарын пайдаланыңыз. Радио әкімшілігі интерфейстерін корпоративтік желіге немесе жалпы интернетке шығармаңыз.
Радиожиілік бағытын, соның ішінде көру сызығы айналасындағы кеңістікті есептеңіз
Көзге көрінетін тікелей бағыт — тек орталық сызық. Радио энергиясы осы сызықтың айналасындағы бірінші Френель аймағын қамтиды, оған жер бедері, өсімдіктер, ғимараттар және болашақ өсім кедергі келтіруі мүмкін. Сегіз километрлік бағыттың орта тұсында бірінші аймақ радиусы 900 МГц жиілігінде шамамен 26 метр, ал 5,8 ГГц жиілігінде 10 метр болады. Жобалаудың кең таралған мақсаты — осы аймақтың кемінде 60 пайызын ашық ұстау, алайда соңғы есепте антенна биіктігі, жер бедерінің профилі, қажет болса Жердің иілуі және өндірушінің бағыт моделі ескерілуі тиіс.
Сол қашықтықтағы бос кеңістіктегі шығын 900 МГц жиілігінде шамамен 110 дБ, ал 5,8 ГГц жиілігінде 126 дБ болады. Бұл сандар тек бастапқы нүкте. Байланыс бюджетіне таратқыш қуаты мен антенна күшейтуі қосылып, фидер, коннектор, поляризация, бөгет және іске асыру шығындары шегеріледі. Қалған өшу қоры нысанның ауа райын, жапырақ жамылғысын, бағыттау дәлдігін және талап етілетін қолжетімділікті қамтуы тиіс. Реттеуші қуат пен антенна шектеулері орнату жүргізілетін юрисдикцияда қолданылады.
Жер бедерінің ашықтығы, антенна жүйесінің шығындары және өшу қоры радионың көрсетілген өткізу қабілетінен маңыздырақ.
Жиілікті сәнге емес, бағыт пен трафикке қарай таңдаңыз
Гигагерцтен төмен жүйелер орташа деректер жылдамдығында пайдалы таралу мүмкіндігін береді, бірақ үлкенірек Френель аймағына байланысты биігірек құрылымдар қажет болуы мүмкін. 5 ГГц көпірі көбірек трафик өткізе алады және оның аймағы кішірек, алайда бос кеңістіктегі шығынның жоғары болуы мен бөгеттерге сезімталдық бағыттаудың және ашық бағыт жобасының маңызын арттырады. Кейбір 5 ГГц арналарына динамикалық жиілікті таңдау талаптары қолданылады, сондықтан радиолокациялық оқиға арнаның ауысуына мәжбүр етуі мүмкін. Арна саясатын басқа жобадан көшірмей, ел мен радио моделіне сәйкес растау қажет.
Өткізу қабілетінің сипаттамаларын да басқаруға жарамды нақты мүмкіндікке аудару керек. Шифрлау, қайта жіберулер, басқару кадрлары және өзгеретін модуляция эфир уақытын жұмсайды. Егер қолданбаға қажет болса, бір бағыттағы кідірісті өлшеңіз; ping тек екі бағыттағы әрекетті көрсетеді. Пакет жоғалуымен бірге медианалық, жоғары процентильдік және байқалған ең нашар кідірісті тіркеңіз. Тұрақты орташа көрсеткіш контроллер байланысын қайта-қайта үзіп жіберетін қысқа мерзімді секірістерді жасыруы мүмкін.
Төзімді далалық архитектура құрыңыз
Асқын кернеуден қорғауды, қорғаныш жерге қосуды, ауа райына төзімді коннекторларды, тамшы ілмектерін және құжатталған антенна жерге қосу схемасын қамтамасыз етіңіз. Қашықтағы қуат жүйесін радиоға, коммутаторға, PLC-ге, жылытқышқа және күн батареясы не аккумулятор режиміне жеткілікті етіп есептеңіз. Байланыс қолжетімділігі резервтеуді талап етсе, бір діңгекті, қуат көзін, жиілік кептелісін немесе жоғары деңгейдегі коммутаторды ортақ пайдаланатын екі бағыттан аулақ болыңыз. Әртүрлілік тек істен шығу себептері іс жүзінде тәуелсіз болғанда ғана пайдалы.
Контроллер мен басқару адресациясын тұрақты ұстаңыз, бірақ конфигурацияны қалпына келтіруді практикалық деңгейде сақтаңыз. Радио конфигурацияларын, микробағдарлама нұсқаларын, антенна бағытын, кабель шығынын және есептік деректерді өзгерістерді басқару жүйесінде сақтаңыз. RSSI, сигнал/шу қатынасын, қайта жіберу санын, арна жылдамдығын, температураны және жұмыс уақытын кәсіпорын бекіткен басқару жолы арқылы бақылаңыз. Дабыл арна толық істен шыққанға дейін өшу қорының төмендеп жатқанын көрсетуі тиіс.
Нақты трафикпен және ақау сценарийлерімен іске қосу сынағын жүргізіңіз
Алдымен спектрлік зерттеу мен жер бедері профилін жасаңыз, содан кейін екі жақты тіркей отырып бағытты дәлдеңіз. Жоспарланған MSG немесе өндіруші/тұтынушы жүктемесін желі бос емес кезеңдер мен өзгермелі ауа райын қамтитындай ұзақ орындаңыз. Контроллердің heartbeat тайм-аутын, ескірген деректерді өңдеуін, қайта қосылуын және дабыл жеткізілуін тексеріңіз. Басқарылатын радио үзілісін енгізіп, жол қайта келгенде екі нысанның да көрсетілген күйге қауіпсіз өтіп, қауіпті тербеліссіз жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз.
Сынақтарды күтілетін инженерлік трафикпен және рұқсат етілген диспетчерлік жүктемемен қайталаңыз. Қабылдау актісінде кідіріс таралуын, жоғалтуды, қайта қосылу уақытын, RSSI-ді, шу деңгейін және қолжетімді өшу қорын тіркеңіз. Ашық күндегі өткізу қабілеті сынағынан ғана өткен бағыт құбыр желісі қызметіне пайдалануға қабылданды деп есептелмейді.
Тиісті жабдықты ProSoft байланыс топтамасынан қарауға болады, оның ішінде өнеркәсіптік сымсыз хотспот тізімі бар. Өнімді таңдау үшін лицензияланған радиожиілік зерттеуі, өңірлік рұқсат, антенна жобасы және нақты радионың қажетті көпір, қауіпсіздік әрі пайдалану ортасы мүмкіндіктерін қолдайтынын растау қажет.
Инженерлік көзқарас
Бес миль қашықтықтағы жарық жылдамдығы шектеуші фактор емес; таралуға небәрі бірнеше ондаған микросекунд кетеді. Негізгі әсерді кезекте тұру, қайта жіберулер, кедергілер, хаттама уақыты және ақаудан кейін қалпына келу береді. Сондықтан жақсы жоба радионы сапасы өзгермелі желі сегменті ретінде қарастырады, әрбір басқару мәнін бақылайды және толық қолданбаны жоғалту жағдайында дәлелдейді — тек мінсіз жағдайдағы радиожиілік арнасын емес.