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¿La red inalámbrica industrial no es confiable? ¿No te atreves a usarlo? Eso es porque el trabajo de diseño e implementación no se ha hecho bien! 2020-09-09

¿La red inalámbrica industrial no es confiable? ¿No te atreves a usarlo? Eso es porque el trabajo de diseño e implementación no se ha hecho bien!

se espera que termine de leer en 10 minutos

Los entornos industriales tienen muchos atributos comunes: ellos están sucios, no son ruidosos y causan muchos obstáculos o interferencias en la propagación de la radiofrecuencia. a largo plazo, será difícil para el consumidor Dispositivos inalambricos trabajar normalmente en esto medio ambiente duro. El los equipos deben adaptarse al entorno operativo las instalaciones no siguen las reglas de diseño estándar. Las investigaciones in situ son útiles, pero la presencia de ruido eléctrico y equipos móviles, grandes estructuras metálicas e incluso la presencia de fábricas en el proceso industrial pueden tener un impacto significativo en la propagación de la señal.

punto de acceso inalámbrico industrial

comparado con instalaciones de oficina, las instalaciones industriales requieren más puntos de acceso inalámbricos debido a la gran cantidad de interrupciones de señal. debido a la topología de las instalaciones industriales, puede ser necesario utilizar antenas direccionales. Para ejemplo, un almacén requiere el uso de antenas direccionales para guiar la radiofrecuencia hacia pasillos estrechos entre estanterías de metal. Estos los estantes metálicos pueden llenarse metal o algún material que absorba radiofrecuencia.

puede haber motores eléctricos y objetos en movimiento por todas partes en el piso de la fábrica, como montacargas y puentes grúa. cierta fabricación requiere refrigerantes líquidos. Estos Los refrigerantes líquidos pueden generar vapores, salpicaduras o salpicaduras, que puede interrumpir la transmisión o hacer que los dispositivos inalámbricos se llenen de grasa o agua. algunos procesos requieren el uso de soldadura por arco eléctrico, que generará un potente amplio espectro señal de ruido, que interferirá con muchos señales de radiofrecuencia .

El El primer parámetro a considerar es el entorno de trabajo. considerando la situación anterior, el problema más obvio es la carcasa del dispositivo. elegir la carcasa adecuada es el indicador técnico más básico, que puede proteger el punto de acceso factores ambientales.

armarios industriales que utilizan NEMA La definición o el sistema de clasificación IP pueden simplificar las especificaciones de diseño, pero el departamento de ingeniería de equipos debe clasificar el área específica donde el equipo está instalado. no es el método correcto para imaginar cuál Los gabinetes son adecuados y conducirán a fallas prematuras e inesperadas del sistema. . todos los entornos industriales son diferentes y deben evaluarse caso por caso.

otra opción es colocar el dispositivo inalámbrico fuera del entorno hostil e instale un sistema de antena (DAS) para proporcionar radiofrecuencia al área requerida; sin embargo, esto generalmente no es práctico y aumentará considerablemente el costo de instalación. Se requiere un conocimiento profundo de la propagación de la señal a través del sistema de antena distribuida, y se requiere el funcionamiento a través del cable y el sistema divisor o acoplador de señal direccional. El diseño de esto el sistema puede ser difícil.

una impulsada por una sola antena por un solo punto de acceso es otra opción, pero requiere el uso de múltiples puntos de acceso en toda la instalación en cada proceso controlado. Para pequeños talleres, este puede ser una opción, pero para talleres grandes, este puede ser problemático El La economía de un sistema de antenas distribuidas es que un transmisor puede manejar múltiples antenas, pero se debe tener cuidado para asegurar que tenga suficiente energía. El los principales factores de atenuación son los cables (en términos de longitud) y divisores direccionales, que esencialmente exhiben atenuación direccional.

El antena es un factor clave en el diseño de redes industriales inalámbricas. en un entorno de oficina, una simple antena dipolo (como la antena de un enrutador inalámbrico doméstico) es suficiente para proporcionar propagación al área. Tomando un entorno de almacén como ejemplo, podemos ver que la selección y colocación de antenas adecuadas son cruciales para el funcionamiento confiable de la red. Además de las consideraciones de ancho de banda y capacidad, la propagación es también la consideración principal.

450-470MHz LoRA antenna

El El almacén cuenta con amplios racks de almacenamiento, pasillos largos y equipos móviles. El El inventario en el estante absorberá y reflejará las señales de radiofrecuencia, según el material. Para ejemplo, una planta embotelladora puede almacenar palets llenos de agua embotellada en metal estanterías. Este es el peor caso escenario, porque el agua de la botella debilitará la señal y el estante de metal reflejará la señal . Los dispositivos inalámbricos se pueden instalar en dispositivos móviles (como carretillas elevadoras o recolectores). Además, la jaula de metal del operador también puede causar problemas comunes de recepción. las jaulas de metal atenuarán gravemente las señales de radiofrecuencia; se recomienda utilizar una antena fuera de la jaula para obtener el mejor rendimiento. Los puntos de acceso industriales son caros, pero están diseñados para estos aplicaciones y pueden hacer sus trabajo bueno.

hay varias configuraciones de antenas direccionales. El los parámetros más importantes son el ancho del haz y la amplificación. El el ancho del haz es el ángulo de propagación de la radiofrecuencia desde los antena y se muestra en el gráfico polar. Para ejemplo, Yagi's el ancho del haz es muy estrecho, estrecho en la dirección de transmisión y direccional en la dirección de transmisión. Este se mide en el -3dB punto en el gráfico polar.

El el aumento determina la distancia que recorrerá la señal a una frecuencia determinada. Las antenas direccionales también pueden evitar fuentes de atenuación o interferencia al enfocar la frecuencia de radio en un área específica, y porque el rendimiento de la antena es recíproco, por lo que recibir señales de el área enfocada también obtendrá señales regionales recibidas y también obtendrá señales regionales recibidas, y rechaza inherentemente la interferencia electromagnética circundante (EMI) fuentes. ambos estos pueden utilizarse para determinar qué La antena es adecuada para la aplicación.

Los lectores de códigos de barras necesitan una conexión estable y continua para transmitir correctamente la información de inventario al servidor de la instalación. Para Para evitar problemas de ancho de banda, la experiencia general es instalar antenas direccionales en ambos extremos del pasillo para garantizar una cobertura adecuada en todo el pasillo y ajustar gradualmente el nivel de potencia para proporcionar un cono de propagación bien definido sin interferencia. Sin embargo, porque la configuración y el inventario de todas las instalaciones son diferentes, la solución no puede ser generalizado.

El influencia del ruido eléctrico en la señal

en el entorno de fabricación, el ruido eléctrico y los equipos móviles son los principales factores de interferencia para la propagación de la señal. Desde Desde una perspectiva social, el uso de tecnología inalámbrica para monitorear y controlar equipos es muy progresista y disruptivo. El toda la instalación puede ser desatendida como tecnología de red cableada. La tecnología inalámbrica proporciona una mayor flexibilidad para la colocación de equipos y reduce los costos de implementación.

dependiendo de la frecuencia utilizada, el ruido eléctrico provocará la interrupción de la señal o tendrá más o menos efectos. a frecuencias más altas, a menos que el ruido es generado por ruido de banda ancha (como por ejemplo, equipos generadores), y el generador de ruido genera interferencia electromagnética en un amplio espectro de frecuencias, el impacto de EMI es insignificante a la frecuencia de El impacto de EMI a menudo se puede ignorar, a menos que el ruido es generado por un generador de ruido de banda ancha (como arcos, que generan EMI en un espectro de frecuencia muy amplio.

bandas de baja frecuencia ( vhf y uhf ) son más susceptibles al ruido y armónicos generados por motores, electroválvulas, etc. en el caso de aislamiento, la tecnología será eficaz. Sin un aislamiento adecuado, una habitación llena de soldadores de arco o inversores pueden causar daños graves a las redes cableadas e inalámbricas. otros equipos (como reactores de línea) también puede acoplarse magnéticamente al cable de la antena y causar daños reales al equipo de transmisión. discutir con red inalámbrica integradores cómo equipo maneja el ruido y sus métodos de supresión de ruido.

la colocación adecuada del punto de acceso o la antena, como por ejemplo sobre un área de fabricación que contiene equipos controlados o monitoreados, enfocará la frecuencia de radio en esa área. Este la colocación puede evitar la interferencia de reflexión de la señal carretillas elevadoras u otros equipos. De Por supuesto, es una buena opción colocar el punto de acceso localmente en el dispositivo para evitar costos de cableado.

Para procesos críticos, las jaulas de Faraday se pueden colocar alrededor del área de procesamiento (o EMI fuente) y alrededor del punto de acceso inalámbrico. Electromagnéticamente aislar el área de las instalaciones circundantes para que la conexión inalámbrica sea estable y continua. Sin embargo, esto es caro y sólo se utiliza en procesos críticos y donde el cableado de red convencional no es factible.

instalando un sistema de antena distribuida (DAS) fuera del duro entorno para proporcionar radiofrecuencia al área requerida es otra solución, pero su alto costo puede ser un obstáculo. imagen fuente: daniel E. Capano

problemas de seguridad de las redes inalámbricas

antes de la implementación de Industrial Wireless, las reglas para la investigación de instalaciones industriales y proyectos de oficinas eran diferentes. en la encuesta de oficinas, el objetivo es proporcionar capacidad de cobertura y al mismo tiempo determinar el área y la fuente de atenuación. Para Por ejemplo, los huecos de ascensor de hormigón y los hornos microondas son también los principales factores para las encuestas de seguimiento. El El enfoque de la investigación de campo industrial es la cobertura y la capacidad, pero también es necesario determinar las fuentes potenciales de EMI que pueden causar interferencias en la señal, interferencias periódicas y reflejos desde dispositivos móviles y procesos específicos materiales, líquidos y equipos de procesamiento. desplazamiento para diseñar la periferia.


atención debería pagar para separar las redes inalámbricas industriales redes corporativas. Cyber ​​ seguridad y adecuada cyber La higiene son componentes importantes del diseño general del sistema. El El firewall se utiliza para proporcionar derechos de acceso controlados, lo que permite al personal autorizado actualizar el equipo o cargar nuevos programas en el equipo actualizado, o cargar nuevos programas en el equipo actualizado, o instale nuevas máquinas herramienta o escáneres.

Si se integra o superpone un sistema de detección de intrusos, es una buena inversión para instalaciones de automatización o networking. en función del entrenamiento, la selección de equipos y la capa de defensa, la instalación proporcionará una protección adecuada contra ataques. Sin embargo, esto no puede Reemplazar seguimiento y vigilancia.

a medida que la tecnología inalámbrica se vuelva más robusta y económica, sus aplicaciones serán más populares. El la eliminación del cableado proporciona a las empresas más oportunidades: flexibilidad, eficiencia y rentabilidad, todo ello se puede lograr a través de Conexiones inalámbricas . la maquinaria o el equipo de producción se puede mover sin preocuparse por el cableado de la red, y se puede agrupar en una forma más eficiente y camino.

basado en investigaciones correctas y decisiones de diseño informadas, de Desde la perspectiva de confiabilidad y estabilidad, es muy importante para las empresas contar con profesionales capacitados y certificados en tecnología inalámbrica.

El La interrupción de importantes procesos tecnológicos dará lugar a una gran cantidad de gastos inesperados y pérdidas materiales. tómese un tiempo para comprender a fondo las peculiaridades de los diferentes entornos industriales, de modo que la correcta adaptación de los dispositivos inalámbricos al entorno sea el secreto de una implementación exitosa.

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