基於工業級4G路由（yóu）器在糧食加工產線自動化控（kòng）製係（xì）統方案

項目描述

作為（wéi）一家多元化外資企業，某著（zhe）名糧食加（jiā）工（gōng）企業已成為是中（zhōng）國國（guó）內最（zuì）大（dà）的糧油加工集團之一。其在國內的糧油生產基地需要建立一套生產線自動化控製係（xì）統（tǒng），便於操作人員可以隨時監控生產流程的狀態，確保產品質量，提高（gāo）生產效率和安全性（xìng）。

這套自動化控製係統需要監控（kòng）生產線（xiàn）上的各個環節，包括鍋爐（lú）房、電控室、酒精室等。一條生產線上的每（měi）個操作工序都有一台PLC，係統需要組建一個工業冗餘網絡，將PLC的數據通過（guò）網絡傳輸至（zhì）控製室，從而便於工作人員可以在控製中心隨時查看並了解（jiě）生產線上設備的實時狀態。

係統需（xū）求

· 工業設計，能適用於惡劣的工（gōng）業現場環境

· 快速的網絡自愈時間（jiān）

· 能處理大規模的組播和廣播（bō）

· 通過遠程/在控製室可實時了解設備狀態

方（fāng）案設計

為了將鍋爐房、電控室、酒精（jīng）室（shì）、製糖室、澱粉室的PLC連接起來，提供了CM520係列導軌型網（wǎng）管型（xíng）交換機作為接入層交換機，其百兆端口連接PLC，兩個千兆SFP端口（kǒu）組成一（yī）個冗餘環網，支（zhī）持私有的環網冗餘技術（shù），可以實現10ms內的網絡快速恢複，從而確保關鍵數據的“零丟（diū）失”。其采用導軌（guǐ）型設計，體積小巧，便於安裝，支持-40~70℃寬溫，長達77萬小時的MTBF時間，完全適合工業現場的應用。在控製中（zhōng）心采用CM550係列匯（huì）聚層交（jiāo）換機，采用機架式設計（jì），可安裝在控製室的機櫃中。此外，CM550作為（wéi）一台模塊化交換機，為今後網絡擴展（zhǎn）帶（dài）來了更大的靈活性。

不（bú）僅如此，為了確保整（zhěng）個（gè）生（shēng）產線的安全（quán）生產，才茂為整個網絡提供了雙網（wǎng）備份機製。整個網絡采用A/B網絡，同時進行（háng）數據傳輸。即使（shǐ）A網發生故障中斷時，數據仍然可（kě）以通過B網進行傳輸。配合私有的環網冗餘技術，整（zhěng）個生產線實現了雙網雙冗餘的網絡架構，大大提升了整個網絡的可靠性（xìng），也提升安全生產的效率（lǜ）。

由於PLC會（huì）發送大量（liàng）組播信息，為了應（yīng）對大量的組播信息在網絡上傳輸，避免造成網絡擁（yōng）堵，交換機支持IGMP v2/v3 (IGMP snooping)組（zǔ）播管理，可以在大規模的廣播風暴時仍然（rán）保持（chí）網絡傳輸的穩定。

在控製室，提供了最新的網絡管（guǎn）理平台，它采用多（duō）種接入方式，如（rú）PPPOE（一個LAN）和3G/LTE等（děng），隻需在瀏覽器（qì）內輸入管理平台的（de）IP地址，即（jí）可（kě）訪問後台對應。作為一（yī）台網絡管理平台，可以自（zì）動發現網絡拓撲，進行網絡流（liú）量分析（xī）、設備狀（zhuàng）態監測，還可建立VPN通道（dào），使得（dé）操作人員遠程訪問，並查看生產線上設備的（de）實時狀態，大（dà）大提高了生產管（guǎn）理的效率。

係統架構圖

技術優勢

· 完整的工業以太網解決方案，包括接入層交換機、匯聚層交換（huàn）機和網絡管理平台

· 支持IGMP組播協議，在大規（guī）模（mó）的廣播風暴時仍然保（bǎo）持網絡傳輸的穩定

· 網絡冗餘技術，自愈時間<10ms（滿負載250台交（jiāo）換機）

·可實現（xiàn）遠程發現和管理網絡（luò）設備，提升管理效率

· 工業等級（jí）設計，-40~70℃寬溫，滿（mǎn）足現場需求