生產車間無線局域網應用研究

摘 要：隨著無線通信技術的飛速發展和日益成熟，無線網所具有的可移動、布線容易、組網靈活等特性使其應用到生產現場后，能為生產車間的信息交互提供保障；通過在現有網絡的基礎上組建無線局域網，既降低了企業組網的成本，又實現了現代化企業的網絡化需求。

關鍵詞：無線局域網；傳輸協議；抗干擾

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.088

目前青州卷煙廠生產車間信息系統應用種類較多，隨著tnpm系統和精益管控系統的實施，對生產車間網絡部署提出了新的要求，由于生產車間空間阻隔較多，在生產車間全部部署有線網絡困難較大，而且在復雜環境下有線網絡一旦發生故障，無 法滿足設備、生產信息的及時交互。為了保證生產車間信息系統的正常運行和信息交互的準確及時，我進行無線局域網技術在生產車間應用研究和無線設備部署，達到生產車間無線網絡全覆蓋，提高信息系統的應用水平。

1 無線局域網介紹

無線局域網，英文縮寫就是WLAN，就是利用無線電波、光線等作為信息傳輸的媒介所構成的局域網絡，因此無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶通過它，達到隨心接收信息的理想境界。無線網絡能夠有效避免有線網絡依賴網線的缺點。在這種情況下，工作人員就可以在車間的每一個角落利用筆記本電腦完成設備以及生產信息之間的交互作用，并不用像之前那樣必須遷就網絡接口位置。此外，無線網絡還可以適用于布線相對困難、臨時搭建以及設備需要經常性移動的網絡環境。

2 生產車間無線局域網設計

2.1 生產車間現場調研

經過在制絲車間和卷包車間現場環境調查，我們發現：車間大型設備多，空間阻隔較多，在生產車間大規模部署有線網絡難度大，布線時不但會影響設備架構，而且布線完成后還可能受到以后設備調整時的影響，新增設備也需要重新鋪設有線網絡，更重要的是在一些線路復雜的地方還會造成線路紊亂，給工作帶來不便。

2.2 生產車間網絡的優化選擇

無線網絡能夠解決有線網絡的故障隱患以及安全隱患；其應用價值主要體現在以下幾個方面：

（1）可移動性：因不會受到線纜制約，用戶能夠在任何地方實現移動工作，而且網絡用戶無論在怎樣的地方都能夠進行信息的實時訪問。

（2）布線容易：因無線網絡并不需要進行布線，能夠消除穿墻或者是過天花板布線帶來的繁瑣工作，所以安裝工作相對容易，可以大大縮短相應的建網時間

（3）組網靈活：無線局域網可以組成多種拓撲結構，能夠十分容易地，從少數用戶的點對點模式，直接擴展到上千用戶的基礎架構網絡。

2.3 無線局域網方案設計

在廠內骨干網的基礎上，建設一套安全、快速、可靠的無線網絡來覆蓋整個車間的公共區域。主要目的是為了解決在有線網故障后無線網可以繼續接入內網。為車間辦公提供有效的無線網絡連接服務。車間一層為主要覆蓋區域。我們計劃采用無線ap控制器，外加無線AP點。AP安裝6DB定向增益天線。接收端使用COMFAST300M外加6DB全向天線，進行無線網絡室內覆蓋。同時實現無線網絡以及有線網絡的有效連接，而且還能夠在現有網絡前提下對網絡進行有效擴充，從而為之后的各種有線或者是無線網絡終端設備搭建網絡平臺。無線網加有線網，可以更好的對于網絡進行容災，防止有線網故障，導致網絡無法及時恢復，能夠更好的防止業務中斷。

3 無線網絡技術的應用實施

為了達到好的實施效果，我們采用基于802.11g的無線以太網產品，實現車間的全區域無線網絡信號覆蓋。在此次研究中，我們將采用CISCO5508控制器，外加cisco CAP2602E AP點。AP安裝6DB增益天線。接收端使用COMFAST300M外加6DB天線，對整個生產車間實現無線網絡覆蓋；由于車間生產設備較高，設備產生的干擾比較多。我們采用將設備安裝在立柱上進行定向信號投射，從而實現用戶無線全覆蓋，接收器信號處于穩定狀態達到高速無線上網要求。此方案生產車間僅需要較少的AP點即可全覆蓋（卷包車間6個；制絲車間12個）。

4 無線局域網抗干擾研究

生產車間無線干擾分類及抗干擾措施 ：

（1）來自電源的干擾。在無線網絡系統運用過程中，電源發揮著至關重要的作用。從某種程度上講，電網對串入無線系統產生的干擾，究其原因在于無線系統中的供電電源，主要包括CPU、電源以及I/O電源等。在實際工作期間，相關工作人員需借助低通濾波器以及隔離變壓器等對電源進行不斷優化，從而有效抑制干擾。除此之外，為了在一定程度上確保電網饋電不能夠中斷，需要利用在線式供電電源UPS進行供電，從根本上提升其可靠性。而且UPS電源有著相對較強的抗干擾性能，屬于比較合適的無線控制系統。

（2）來自車間內的電磁輻射干擾。針對外來輻射的抗干擾工作，我們一般情況下會采用屏蔽罩或者是屏蔽板達到抗干擾效果。把鋁材料以及銅材料等進行加工制造，最終形成屏蔽板以及屏蔽罩，隔絕開干擾源以及被干擾設備。此外，在實際執行期間，需要注意的是維持屏蔽罩或者是屏蔽板以及地面的接觸。

（3）來自接地系統混亂時的干擾。從某種程度上講，接地的目的在于以下兩個方面：一方面是安全，而另一方面在于抑制干擾。良好的接地可以實現無線系統工作的順利運行，防止偶然出現的電壓沖擊。與此同時，接地系統能夠消除公共地線阻抗導致的抗耦合干擾，進一步減輕磁場以及電位差影響，避免地環電流電路或者是其他電路引發的耦合干擾。

（4）無線信號傳輸過程中的干擾。現階段，RF干擾并沒有相對較好的解決方法。比較常見的處理方法就是借助頻譜分析儀以及信號測試軟件準確判斷干擾源的具體位置情況，在完成判斷之后，若仍然不可以被移除，則需要將自己網絡當中的相關設備工作信道科學化設定為遠離干擾信道，從而避免或者是盡可能減輕干擾。

5 應用體會

通過在生產車間搭建無線局域網，我了解了無線局域的設計過程以及影響無線局域網運行性能的主要因素，找到并解決了影響無線局域運行效率的瓶頸。信息是一個企業的靈魂，而無線局域網技術極大地促進了企業信息管理合理化、有效化，對于企業信息化建設，縮減企業生產運作成本發揮著重要作用。

參考文獻：

[1]《青州卷煙廠生產車間無線局域網需求分析文檔》.

作者簡介：祝建航（1976-），男，山東青州人，本科，中級職稱，研究方向：企業信息化的實施與建設。