無線網絡在智能工廠中的應用2016年11月2日張晗宜中國應用工程師團隊經理百通集團介紹源自1902年的全球領先的信號傳輸解決方案提供商1902年成立于美國芝加哥，至今已有將近112年歷史長期致力于創造最新的網絡通信技術早期用戶包括大發明家托馬斯·愛迪生歷史悠久收音機，19世紀20年代電視機，19年紀50年代計算機網絡，20世紀80,90年代約瑟夫·百通托馬斯·愛迪生BeldenTodayJohnStroup，現任首席執行官總部位于美國圣路易斯，同時在美國，加拿大，歐洲，拉丁美洲，非洲，亞洲以及中東地區都設有分支機構銷售額

US$2.3B(2015財年)全球雇員8500名NYSE:BDC全球超過25家制造工廠，超過20家銷售辦事處工業商業廣播電視數據視頻音頻為關鍵應用信號傳輸設計極致網絡通信產品業務平臺應用領域市場分布默默的改變著世界百通的歷史……我們曾和偉大的企業或機構一起合作…我們在幕后為他們提供幫助…通過創新和改變來創造更好的世界百通公司從單一的線纜供應商起家，精益求精，不斷發展最終成為全球領先的信號傳輸整體解決方案供應商集團戰略,企業文化,價值觀百通公司業務平臺線纜廣播電視Q3工業ITQ1工業連接Q2工業ITQ4廣播電視Q1廣播電視Q4廣播電視Q4CommunicationProducts廣播電視Q4工業ITQ3工業連接Q2廣播電視Q1工業ITQ2廣播電視Q1200920102011201220062005200720142015百通:在互聯的世界中始終引領潮流我們為企業、工業、音視頻行業應用，提供持續的高質量的產品和解決方案GotoContents工業連接工業連接器工業線纜光纖跳接線光纖配線架光纖配線架可定制的工業連接解決方案工業IT工業以太網交換機和路由器工業網絡安全設備網絡監控管理軟件工業IT解決方案

關鍵應用網絡解決方案為客戶關鍵應用量身定制高可靠性、高穩定性、高安全性的網絡解決方案

主要市場交通運輸（地鐵、高鐵、高速公路）離散制造過程控制能源和石化主要應用自動化信息監控安全監控

解決方案全球合作伙伴網絡管理軟件工業安全設備工業以太網交換機路由器和網關工業無線平臺百通理解您的行業離散自動化能源過程自動化GotoContents交通百通理解您的行業石油天然氣化工冶金水處理采礦業造紙水泥汽車制造食品飲料工廠自動化樓宇自動化系統港口機場工業機械設備發電/輸電/配電光伏發電/太陽能熱發電可再生能源：

風力發電核能發電水力發電地熱發電GotoContents離散自動化能源過程自動化交通地鐵(捷運/輕軌/單軌列車)電車軌道交通系統鐵路、火車站赫思曼品牌介紹赫思曼自動化和控制有限公司是現代通信領域領先全球的一個現代化企業，位于德國的小鎮Neckartenzlingen。1924年，赫思曼電子公司由“香蕉插頭”之父RichardHirschmann先生創立，公司位于德國南部埃斯林根（接近斯圖加特）。2005年，赫思曼自動化和控制有限公司成立。2007年，美國百通公司收購赫思曼自動化和控制有限公司。德國赫思曼公司的發展歷史合作組織今天，從辦公網至控制網世界上第一臺IP67交換機*第一臺模塊化工業以太網交換機*第一個支持IEE1588精確對時以太網*世界上第一臺DIN卡軌式安裝交換機*光纖傳輸技術誕生19801984199019982001200220042005世界上第一個光纖以太網*發明出第一個光纖以太網環網*世界上第一個工業級防火墻及無線AP*2008支持IEEE1588V2的百兆以太網和千兆以太網2010第一個零中斷以太網環網(HSR)*PowerMICEASGE

堅固耐用

高可靠性

長的平均無故障時間（MTBF）

冗余性（HIPERRing）

可視化（通過IndHiVision軟件管理）專注工業，應用廣泛

全球性創新

成功要素:德國赫思曼公司領導工業以太網技術的發展網管軟件Hirschmann?產品系列非網管DINMount交換機ManagedDINRailMountSwitchesRackMount

SwitchesNetworkServices無線局域網IP67交換機嵌入式交換機光纖轉換器工業安全、防火墻赫思曼提供完整的工業網絡解決方案智能工廠中的工業控制系統

–自動化系統自動化系統自動化系統–輸入設備傳感器(Turck,Omron,Banner,Rockwell,…)掃碼器(條碼,RFID)(Cognex,Keyence,Motorola,…)攝像頭(Panasonic,Bosch,Cognex,…)操作輸入(Rockwell,Siemens,Schneider,…)自動化系統–邏輯控制器可編程邏輯控制器(PLC)可編程自動控制器

(PAC)(Rockwell,Siemens,Schneider,Mitsubishi,Omron,…)工控機，上位機(Rockwell,Beckhoff,GE,Dell,…)分布式控制系統(DCS)(ABB,Honeywell,Emerson,Invensys,…)自動化系統–輸出設備閥門(氣動閥,液壓閥)(Parker,Numatics,SMC,,…)運行通知(Rockwell,Siemens,Schneider,…)機器人(ABB,Fanuc,Motoman,…)馬達，變頻馬達(Baldor,Siemens,Yaskawa,…)馬達控制，變頻器(Rockwell,Siemens,Schneider,ABB,…)+VFD自動化系統–輸出設備（執行器）InOutLogic自動化系統–他們是如何協同工作的輸入設備通過發送信號給邏輯控制器來告知其當前的狀態“我識別到一個目標”“現場工程師把我設置到‘On’的位置”“包裹上的郵編是‘43612’”用戶通過對邏輯控制器編寫程序來控制機電設備的工作流程邏輯程序可以是復雜的也可以是相對簡單的

輸出設備從邏輯控制器上接受到開始或停止的指令信號“點亮指示燈”“增加反轉的轉速到1,000轉/分鐘”“移動到坐標xyz的位置并執行抓取的動作’”信號傳輸是在什么位置？在輸入、輸出設備和邏輯控制器之間!自動引導車輛系統--AGVAGV10PLCI/OmoduleAGV雙天線無線客戶端

BAT-PRP系統要求抗震抗衰防護無線漫游的高可靠性需要通過無線來實現信號傳輸車內設備要求體積相對精簡廣泛的Wi-Fi覆蓋容易配置和維護環境限制抗干擾能力強能夠和其他網絡兼容和集成

自動引導車輛系統是通過電池驅動，并且安裝了一系列機電設備，可以實現自動引導，自動駕駛，自動工作的車輛控制系統。能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。應用描述百通解決方案M12cordset線纜傳感器M12cordset傳感器AGV–自動化叉車

10ForkLiftAccessClient

BAT-C系統要求抗震抗衰防護無線漫游的高可靠性需要通過無線來實現信號傳輸車內設備要求體積相對精簡廣泛的Wi-Fi覆蓋容易配置和維護環境限制抗干擾能力強高防護等級IP65以上百通解決方案SensorVehicleAntennaAntennacableM12cordset12567RequiredSystemmodules1.vehiclecontrol2.Drivecontrol3.engine4.automationmodule5.safetymodule6.navigationmodule7.datatransmissionmodule(WLAN)43應用描述自動引導車輛系統是通過電池驅動，并且安裝了一系列機電設備，可以實現自動引導，自動駕駛，自動工作的車輛控制系統。能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。自動傳送系統10自動傳送系統可以將物體抬舉到制定的高度并傳送至指定的地點，在自動傳送系統中安裝了一系列的傳感器和執行器來執行PLC的控制程序。PLC安裝在電氣控制柜中，電氣控制柜中安裝有以太網交換機來實現PLC和傳感器、執行器之間的通信百通解決方案1SensorwM12cordset2IOBox抗震抗衰防護無線漫游的高可靠性需要通過無線來實現信號傳輸車內設備要求體積相對精簡廣泛的Wi-Fi覆蓋容易配置和維護環境限制抗干擾能力強高防護等級IP65以上系統要求應用描述AGV應用（零丟包的無線解決方案）無線信號易受到干擾，傳輸不穩定AGV客戶端在移動過程中漫游切換速度慢AGV客戶端在漫游切換時會丟包，從而導致傳輸中斷或故障缺乏有效的無線冗余機制和方法當無線和有線結合時同樣缺乏冗余機制當無線AP和交換機之間連接中斷時，缺乏有效的冗余恢復機制當前AGV應用中客戶的“痛點”

ParallelRedundancyProtocol(PRP冗余協議)——“零丟包”2個冗余的平行網絡（WLANA2.4G&WLANB5G）每一個數據包，都會被復制一份，然后在WLANA和WLANB上面同時傳輸，從而保證在其中任一一條無線信號不好時，數據包還是可以收到，從而實現零丟包最先達到對端的數據包，將會被轉發，后到達的數據包將被丟棄，從而保證最優化，最智能的網絡性能PRP無線客戶端AGV小車WLANA：2.4GWLANA：5GWLANB：2.4G支持PRP的RSP交換機WLANB：5GPRP應用測試–在無線網絡中的現場測試在2臺移動的吊車間通過無線互聯經過了數周的測試時間AP1+2AP3+4測試結果——延遲分析SafetyHeartbeatround-triptimePRPChannelgetsclosetoEthernetaveragelatencyWLANA/B>PRP>802.3Max.latencyisreducedbymorethan90%!測試結果——抖動分析網絡拓撲圖筆記本電腦22.4G5GAP1,AP2,AP3都是單射頻的無線客戶端是雙射頻的，并開啟了PRP功能192.168.1.50RSP交換機上開啟PRP功能AP1,AP3運行在5G頻段，并使用相同的SSID:AGV-T5AP2運行在2.4G頻段并使用SSID:AGV-T2.4圖中藍色代表5G圖中紅色代表2.4G192.168.1.50RSP

PRP192.168.1.100192.168.1.70192.168.1.60192.168.1.250無線客戶端:雙射頻PRPAP1SSID:AGV-T5Channel149AP2SSID:AGV-T2.4Channel115G5G筆記本電腦1IndustrialHiVisionAP3SSID:AGV-T5Channel165Wi-Fi信號覆蓋設計藍色代表5G紅色代表2.4G2.4G和5G在圖中紫色的重疊區域內同時覆蓋AGV小車移動方向5G5G2.4G2.4G2.4G5G2.4G5G2.4G5GAGV(雙射頻)無線客戶端開啟PRPAP1(單射頻)AP2(單射頻)AP3(單射頻)AP4(單射頻)Wi-Fi信號覆蓋設計——如何漫游？藍色代表5G紅色代表2.4G2.4G和5G在圖中紫色的重疊區域內同時覆蓋AGV小車移動方向5G5G2.4G2.4G2.4G5G2.4G5G2.4G5GAGV(雙射頻)無線客戶端開啟PRPAP1(單射頻)AP2(單射頻)AP3(單射頻)AP4(單射頻)2.4G連接到AP15G連接到AP2Wi-Fi信號覆蓋設計——如何漫游？藍色代表5G紅色代表2.4G2.4G和5G在圖中紫色的重疊區域內同時覆蓋AGV小車移動方向5G5G2.4G2.4G2.4G5G2.4G5G2.4G5GAGV(雙射頻)無線客戶端開啟PRPAP1(單射頻)AP2(單射頻)AP3(單射頻)AP4(單射頻)2.4G漫游到AP35G仍然連接到AP2（5G不漫游）Wi-Fi信號覆蓋設計——如何漫游？藍色代表5G紅色代表2.4G2.4G和5G在圖中紫色的重疊區域內同時覆蓋AGV小車移動方向5G5G2.4G2.4G2.4G5G2.4G5G2.4G5GAGV(雙射頻)無線客戶端開啟PRPAP1(單射頻)AP2(單射頻)AP3(單射頻)AP4(單射頻)2.4G仍然連接到AP3（2.4G不漫游）5G漫游到AP4重點：在AGV小車行進過程中，2.4G和5G永遠都不會同時漫游網絡拓撲圖在客戶端上查看Wi-Fi連接狀態PRP故障切換場景1----斷開AP2的連接(零丟包)筆記本電腦22.4G5GAP1,AP2,AP3都是單射頻的無線客戶端是雙射頻的，并開啟了PRP功能192.168.1.50RSP交換機上開啟PRP功能AP1,AP3運行在5G頻段，并使用相同的SSID:AGV-T5AP2運行在2.4G頻段并使用SSID:AGV-T2.4圖中藍色代表5G圖中紅色代表2.4G192.168.1.50RSP

PRP192.168.1.100192.168.1.70192.168.1.60192.168.1.250無線客戶端:雙射頻PRPAP1SSID:AGV-T5Channel149AP2SSID:AGV-T2.4Channel115G5G筆記本電腦1IndustrialHiVisionAP3SSID:AGV-T5Channel165!注意:無線客戶端上的2.4G仍然連接在AP2上，此時無線客戶端并沒有漫游PRP故障切換場景1----斷開AP2的連接(零丟包)PRP故障切換場景2

----斷開AP1的連接(零丟包)筆記本電腦22.4G5GAP1,AP2,AP3都是單射頻的無線客戶端是雙射頻的，并開啟了PRP功能192.168.1.50RSP交換機上開啟PRP功能AP1,AP3運行在5G頻段，并使用相同的SSID:AGV-T5AP2運行在2.4G頻段并使用SSID:AGV-T2.4圖中藍色代表5G圖中紅色代表2.4G192.168.1.50RSP

PRP192.168.1.100192.168.1.70192.168.1.60192.168.1.250無線客戶端:雙射頻PRPAP1SSID:AGV-T5Channel149AP2SSID:AGV-T2.4Channel115G5G筆記本電腦1IndustrialHiVisionAP3SSID:AGV-T5Channel165!注意:無線客戶端上的5G仍然連接在AP1上，此時無線客戶端并沒有漫游PRP故障切換場景2----斷開AP1的連接(零丟包)PRP故障切換場景3

----AP1斷電(零丟包)筆記本電腦25G2.4GAP1,AP2,AP3都是單射頻的無線客戶端是雙射頻的，并開啟了PRP功能192.168.1.50RSP交換機上開啟PRP功能AP1,AP3運行在5G頻段，并使用相同的SSID:AGV-T5AP2運行在2.4G頻段并使用SSID:AGV-T2.4圖中藍色代表5G圖中紅色代表2.4G192.168.1.505G漫游到AP3RSP

PRP192.168.1.100192.168.1.70192.168.1.60192.168.1.250無線客戶端:雙射頻PRPAP1SSID:AGV-T5Channel149AP2SSID:AGV-T2.4Channel115G5G筆記本電腦1IndustrialHiVisionAP3SSID:AGV-T5Channel165PRP故障切換場景3----AP1斷電(零丟包)在客戶端上查看Wi-Fi連接狀態PRP故障切換場景4

----AP1，AP2都斷電(零丟包)筆記本電腦25G2.4GAP1,AP2,AP3都是單射頻的無線客戶端是雙射頻的，并開啟了PRP功能192.168.1.50RSP交換機上開啟PRP功能AP1,AP3運行在5G頻段，并使用相同的SSID:AGV-T5AP2運行在2.4G頻段并使用SSID:AGV-T2.4圖中藍色代表5G圖中紅色代表2.4G192.168.1.50RSP

PRP192.168.1.100192.168.1.70192.168.1.60192.168.1.250無線客戶端:雙射頻PRPAP2SSID:AGV-T2.4Channel115G筆記本電腦1IndustrialHiVisionAP3SSID:AGV-T5Channel165!注意:無線客戶端上的5G仍然連接在AP3上，此時無線客戶端并沒有漫游PRP故障切換場景4----AP1，AP2都斷電(零丟包)AGV應用（無線AP上LAN端口監控的高級功能）PRP故障切換場景5----斷開AP1的連接(零丟包)筆記本電腦22.4G5G