基于4G工業(yè)路由器在糧食加工產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)方案

項目描述

作為一家多元化外資企業(yè)，某著名糧食加工企業(yè)已成為是中國國內(nèi)最大的糧油加工集團(tuán)之一。其在國內(nèi)的糧油生產(chǎn)基地需要建立一套生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)，便于操作人員可以隨時監(jiān)控生產(chǎn)流程的狀態(tài)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和安全性。

這套自動化控制系統(tǒng)需要監(jiān)控生產(chǎn)線上的各個環(huán)節(jié)，包括鍋爐房、電控室、酒精室等。一條生產(chǎn)線上的每個操作工序都有一臺PLC，系統(tǒng)需要組建一個工業(yè)冗余網(wǎng)絡(luò)，將PLC的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制室，從而便于工作人員可以在控制中心隨時查看并了解生產(chǎn)線上設(shè)備的實時狀態(tài)。

系統(tǒng)需求

· 工業(yè)設(shè)計，能適用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境

· 快速的網(wǎng)絡(luò)自愈時間

· 能處理大規(guī)模的組播和廣播

· 通過遠(yuǎn)程/在控制室可實時了解設(shè)備狀態(tài)

方案設(shè)計

為了將鍋爐房、電控室、酒精室、制糖室、淀粉室的PLC連接起來，提供了CM520系列導(dǎo)軌型網(wǎng)管型交換機(jī)作為接入層交換機(jī)，其百兆端口連接PLC，兩個千兆SFP端口組成一個冗余環(huán)網(wǎng)，支持私有的環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，可以實現(xiàn)10ms內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)快速恢復(fù)，從而確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的“零丟失”。其采用導(dǎo)軌型設(shè)計，體積小巧，便于安裝，支持-40~70℃寬溫，長達(dá)77萬小時的MTBF時間，完全適合工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用。在控制中心采用CM550系列匯聚層交換機(jī)，采用機(jī)架式設(shè)計，可安裝在控制室的機(jī)柜中。此外，CM550作為一臺模塊化交換機(jī)，為今后網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展帶來了更大的靈活性。

不僅如此，為了確保整個生產(chǎn)線的安全生產(chǎn)，才茂為整個網(wǎng)絡(luò)提供了雙網(wǎng)備份機(jī)制。整個網(wǎng)絡(luò)采用A/B網(wǎng)絡(luò)，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。即使A網(wǎng)發(fā)生故障中斷時，數(shù)據(jù)仍然可以通過B網(wǎng)進(jìn)行傳輸。配合私有的環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，整個生產(chǎn)線實現(xiàn)了雙網(wǎng)雙冗余的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，大大提升了整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也提升安全生產(chǎn)的效率。

由于PLC會發(fā)送大量組播信息，為了應(yīng)對大量的組播信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，避免造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，交換機(jī)支持IGMP v2/v3 (IGMP snooping)組播管理，可以在大規(guī)模的廣播風(fēng)暴時仍然保持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定。

在控制室，提供了最新的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，它采用多種接入方式，如PPPOE（一個LAN）和3G/LTE等，只需在瀏覽器內(nèi)輸入管理平臺的IP地址，即可訪問后臺對應(yīng)。作為一臺網(wǎng)絡(luò)管理平臺，可以自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，還可建立VPN通道，使得操作人員遠(yuǎn)程訪問，并查看生產(chǎn)線上設(shè)備的實時狀態(tài)，大大提高了生產(chǎn)管理的效率。

系統(tǒng)架構(gòu)圖

技術(shù)優(yōu)勢

· 完整的工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，包括接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)管理平臺

· 支持IGMP組播協(xié)議，在大規(guī)模的廣播風(fēng)暴時仍然保持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定

· 網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)，自愈時間<10ms（滿負(fù)載250臺交換機(jī)）

·可實現(xiàn)遠(yuǎn)程發(fā)現(xiàn)和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提升管理效率

· 工業(yè)等級設(shè)計，-40~70℃寬溫，滿足現(xiàn)場需求