Dziś jest środa, 16 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8934 -0.05% 1EUR 4.297 +0.05% 1GBP 4.961 +0.67%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
17 październik 2019
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu 
więcej
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
26 luty 2014.

Ethernet w przemyśle paliwowym

Ethernet w przemyśle paliwowym

Potrzeba budowy sieci Ethernet w lokalizacjach, gdzie występują ruchome/mobilne obiekty nieustannie zyskuje na znaczeniu ze względu na fakt, że coraz więcej urządzeń oraz aparatury kontrolno-pomiarowej posiada taką funkcję i jest ona często najważniejszym sposobem komunikacji sprzętu z interfejsem. W wielu przypadkach jest to zwyczajnie kwestia poprowadzenia kabla Ethernet od switch'a do urządzenia.

Jednakże w specyficznych aplikacjach - jak przemysł paliwowy - bywają sytuacje, kiedy połączenie musi zostać ustanowione tak szybko jak to możliwe i tym samym wykorzystanie typowych przewodów stwarza wiele problemów. Jest to szczególnie widoczne w przypadku dużej liczby maszyn, kiedy to kabel musi dochodzić od każdej aż do serwera, co samo w sobie jest niepraktyczne. Podobnym przykładem jest system FPSO (Zbiornik Paliwowy na Jednostce Pływającej), gdzie wymagane jest ciągłe i nie podlegające zakłóceniom połączenie Ethernet pomiędzy główną wieżą, gdzie zainstalowane jest podstawowe wyposażenie dla funkcjonowania jednostki, a główną sterownią gdzie umieszczone są serwery z oprogramowaniem sterującym całą aplikacją.

ethernet w przemyśle paliwowym - energoelektronika

Problemem jest tu nie tyle kwestia ułożenia przewodów, ile fakt, że cała jednostka obraca się o 360o wokół wieży z aparaturą, co jest normalnym stanem pracy, gdyż w ten sposób dobierana jest optymalna pozycja dla dokonywania odwiertów i utrzymywania produkcji. Zgodnie z typowym podejściem w takim przypadku zastosowano by pierścienie ślizgowe w miejscu łączeń, a kiedy obiekt występowałby w strefie zagrożonej wybuchem skorzystano by z tego samego przyrządu, ale w wykonaniu EX. Istniejące jednostki FPSO, które do tej pory były w użyciu przez wiele lat, nie przewidywały takiego rozwiązania i w związku z tym generują szereg problemów. Pierścienie ślizgowe powodują, że połączenie Ethernet nie jest stabilne, a przy prędkościach 100 Mbps i wyższych staje się ono mocno utrudnione. Sytuacja wygląda niewiele lepiej przy mniejszych prędkościach rzędu 10 Mbps. Niska przepustowość łącza może być również spowodowana ograniczeniami samego pierścienia ślizgowego i potrzebą jego wymiany na większy, co z kolei wiąże się z przestojami w pracy całego systemu zbiornikowego nie wspominając o koszcie samej przeróbki instalacji. Potrzebne było, więc nowe rozwiązanie!

Zadaniem, jakie stanęło przed firmą Extronics było opracowanie sposobu na bezproblemowe funkcjonowanie sieci Ethernet pomiędzy wieżą z aparaturą, a główną sterownią przy rozsądnej cenie. Rozwiązanie musiało być niezawodne i miało zapewniać wysoką prędkość łącza - powyżej 20 Mbps dla przesyłu dwustronnego. Ponadto wymagana była stabilność połączenia: w przypadku wypadnięcia jednego z elementów, system musiał umieć sobie poradzić z takim problemem i nie przerywać komunikacji. Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, tylko rozwiązanie bezprzewodowe korzystające z protokołu RSTP mogło zapewnić odpowiednią trwałość i należytą niezawodność.

ethernet przemysłowy - anteny zbierające

Do opracowania stosownego rozwiązania wymagane było wyjaśnienie kilku problemów.
Jednym z pierwszych była decyzja, jakiego typu technologii bezprzewodowej użyć, gdyż występuje przynajmniej kilka możliwości niedrogich punktów dostępu WiFi. Posiadane przez nie WiFi 802.11abg wydaje się właściwe, lecz jest to sposób dobry tylko dla połączenie punkt - do punktu i nie zapewni właściwej pracy systemu zgodnie ze stawianymi wymaganiami.
Należy wziąć pod uwagę sposób sygnał radiowy propaguje z wnętrza wieży z aparaturą poprzez węzły na niej umieszczone zważywszy na fakt istnienia przeszkód pomiędzy nią, a zbiornikiem. Wykorzystanie anteny zbierającej umożliwia zastosowanie anteny pierścieniowej z bezprzewodowymi węzłami w centrum wokół wieży posiadającej anteny kierunkowe, więc oba obiekty pozostają w stałym kontakcie.

Głównym problemem jest w tym przypadku użycie anteny o odpowiedniej mocy dla dopuszczalnej częstotliwości 2,4 GHz, ponieważ dla wyższych częstotliwości pojawiają się komplikacje związane z zastosowaniem urządzenia w pierwszej strefie zagrożonej wybuchem. Biorąc to pod uwagę konieczne jest zastosowanie iskrobezpiecznej anteny, która będzie wykonana zgodnie z normą EN60079-14 (Instalacje elektryczne w Strefach EX).

eternet - przemysł paliwowy

Ważną kwestią są także występujące zakłócenia. Pierwszą przyczyną jest zjawisko interferencji: nakładanie się fal radiowych spowodowane jest odbiciami wiązki od metalowych powierzchni zbiornika oraz rurociągów. Drugi powód to sygnały radiowe generowane przez pracujące maszyny elektryczne w tym napędy DC, które trzeba uwzględnić przy projektowaniu połączenia, gdyż w odczuwalny sposób wpływają one na skuteczność sieci Ethernet. Stąd też zastosowanie anteny 5GHz z powodu większej uniwersalności i występowania mniejszych zakłóceń w paśmie tej częstotliwości.

Propozycją firmy Extronics na rozwiązanie powyższych trudności jest zastosowanie architektury MESH dla sieci Ethernet z dwoma nadajnikami na wieży z aparaturą, przy czym każdy nadajnik skonfigurowany jest dla innej częstotliwości, a zastosowane anteny zainstalowane w stosunku do siebie pod kątem 180 stopni. Dwa inne złącza radiowe zamontowane są na pobliskiej ścianie pomieszczenia z antenami zwróconymi w stronę wieży z aparaturą. Dzięki takiej lokalizacji przynajmniej jedna antena na wieży będzie w zasięgu nadajnika ze ściany i dodatkowo poprzez system MESH droga sygnału będzie zawsze optymalna i osiągająca przepustowość nawet 48 Mbit/s.

eternet przmysłowy

Podłączenie do sieci Ethernet odbywa się poprzez cztery przemysłowe switche z protokołem RSTP 802.11w dla zapewnienia niezawodności całego połączenia. Postanowiono przy tym wykorzystać standardowe protokoły przesyłu danych zamiast dedykowanych gdyż ułatwi to integrację systemu, jego diagnostykę oraz późniejszą eksploatację przez obsługę IT. W razie wystąpienia usterki w jednym ze switch'y, znajdzie on sobie nową ścieżkę dostępu do danych w mniej niż dwie sekundy, co oznacza, że można ograniczyć utratę danych w tym czasie do minimum. Wykorzystanie architektury sieci MESH ma również taką zaletę, że może stanowić zalążek całej instalacji bezprzewodowej. Wykorzystanie dodatkowych węzłów wokół zbiornika umożliwia podłączenie innych bezprzewodowych urządzeń dla nowych aplikacji np. kamer IP.

Źródło: Energoelektronika.pl
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl