引言
生产技术，流程自动化，信息管理和会计服务的现代发展水平，一方面是高水平的内部和外部竞争，对产品质量的苛刻要求，成本优化，另一方面是最终用户的奋斗，这给制造商带来了复杂的现代化问题。生产。 通过这种现代化，不仅技术，服务，技术方面，信息环境发生了变化，而且整个过程（生产）的心理也发生了变化。 因此，制造商正在尝试优化整个过程，以消除不同阶段可能出现的“故障点”。 如您所知，大部分失败是由“人为”因素造成的，操作链中的人员越多，发生错误，对技术设备的损害以及由于婚姻，简单的生产，未能按时交货的最终规定，罚款等的可能性就越大。
除了食品生产的“错误”之外，人作为生产链的一部分，极大地影响了产品的生物安全因素。 在不利的情况和技术违规的情况下，“生物因子”可能导致整个批次已运输产品的损失。 即 将人排除在与原材料及其成分的直接接触之外直接影响产品的最终质量，从而减少损失。
但是，由于以下限制，通过安装机器人，传送带，自动仓库，部署自动记帐和控制系统来进行简单的生产现代化并不能解决所有问题。
没有用于完全自动化生产的交钥匙解决方案。 在“技术”和“后勤”任务中工作的是自动生产线。 由本地系统管理，并通过一些累积的生产缓冲区彼此交互。 通常，这些可以是来自不同制造商的自动化生产线，它们没有单个交互协议。 为了统一技术链中的这些部分，创建了一个信息平台（SIP），该平台需要物理传输介质并与自动化生产的所有组件进行交互。
这种物理传输介质的设计和构造的特征将在本文中受到影响。
大量的技术文献在Internet的浩瀚无presented中呈现，向我们介绍了建立或建立这种网络基础结构的看似成熟且无疑正确的算法（行动计划，技术-随便叫什么：）。 但是，实际上，任何方法都需要仔细调整以适应每个特定项目的特定要求，条件和情况。 在本文中，我们要讨论如何通过将理论知识适应特定条件并创建完全满足客户规定要求的系统来取得成功。
它将专注于建立俄罗斯第一家机器人香肠生产厂的网络基础设施。 马上，我们注意到该出版物将不会充斥导致唯一正确解决方案的许多理论计算；我们将从实际的角度来研究设计过程。
我们需要解决的最有趣，最复杂的任务：
- 为工厂的办公场所提供Wi-Fi网络。 在该项目的框架内，客户放弃了工作场所的LAN端口-员工必须可以移动。
- 为工厂的工业场所提供无线WI-FI网络，以操作技术设备，包括在自动生产线之间运输产品的穿梭机器人。
- 为各种本地自动化系统和其他生产技术领域的工业控制器提供有线网络。
穿梭机器人运送产品的框架设计准备
无线客户端设置
在无线网络的设计之初，我们就着眼于这样一个事实，即无线网络的建立不仅是为了“设备的操作”，而且是为了从特定应用程序，服务传输数据。 因此，有必要考虑无线接口的功能和客户端设备的功能（发射机功率，支持的频率范围，信道等），以便为客户端应用程序提供带宽和网络延迟所需的最低要求。
在该项目的框架内，我们将无线网络的主要消费者分为三类：
- 数据采集终端
- 穿梭机器人
- 办公室工作人员的笔记本电脑
长期以来，人们一直在计算和知道数据收集终端和办公室工作人员的便携式计算机的最低要求带宽和延迟的近似要求。 但是使用神秘的机器人则要复杂得多。 根据制造商的要求，收到了对无线数据网络要求的干式回应：500kbit / s，延迟<300ms。
给穿梭机器人充电我们发现所有主机都具有出色的功能-它们支持5 GHz频段的操作！ 通过与客户达成协议，我们决定仅在使用此范围的情况下设计网络，这使我们的生活变得更加轻松。
首先，必须从客户端应用程序的需求和客户端无线接口的功能开始设计无线网络。 否则，最终将获得高度冗余的解决方案，或者将无法满足WLAN要求的解决方案。计划和图纸是健康设计的关键
通过计划和设施本身的详细研究，继续进行Wi-Fi网络的设计过程。 在设计开始时，工程师经常会遇到这样的情况，即设施中没有施工准备就绪，这不仅是因为没有虚假的天花板和干墙隔板，而且还没有部分或完全没有墙壁，天花板或部分支撑结构。
设计开始时对象的状态因此，为了成功进行工作，必须通过各种方式从客户的体系结构计划，设备布置草图，公用事业数据中获取。 除了计划之外，与客户技术人员的密切互动也是了解技术流程的必要条件，以免错过重要的细节。 通常，客户会忽略对详细数据的请求，但在我们的案例中，提供了来自客户的最全面的信息。
“不良”平面图的示例
一个“好的”平面图的例子“正确的”计划提供有关屏障，结构，设备，建筑材料类型的信息。 所有这些使我们能够评估影响无线电信号传播的因素。 对于大型项目，此类初始数据的存在使您可以优化技术解决方案，并考虑物理环境对接入点的位置，接入点的数量，安装的天线类型的影响。
举例来说，这反映了需要对场所进行综合研究的必要条件-与这个奇妙的技术观景廊相关的故事。
在其中一处访问点位于距画廊3-4米的位置，可以通过玻璃看到它。 乍一看-玻璃和玻璃具有相对较小的吸收系数，房间中的信号水平应该可以接受。 但是，经过更详细的分析，结果发现安装了防火玻璃窗：加固的填充铝框架和防洪防火玻璃。 实际上，通过在手机上进行此设计，根本没有来自接入点的信号，带有更灵敏接收器的笔记本电脑显示的信号为-80Dbm
在正在建造的物体的设计阶段开始时，考虑到所有技术设备的安装，对所有房间进行完整的视觉表示非常重要（顺便说一下，它可以以最出乎意料的方式放置：在地板，天花板上等等）。工厂不是您的办公室...
在设计无线网络方面，生产场所和办公场所之间的主要区别之一是接入点和其他网络设备的操作条件。 当然，服务器和电信设施的准备工作要考虑到设备的要求和操作条件。 但是，即使在同一工厂内，生产设施也具有完全不同的环境参数，因此在安装网络设备时需要格外小心。
在我们的情况下，温度还可以，没有超过-5 +30的范围，但是，所有技术室都使用高压系统进行了清洁。
在这方面，无论选择哪种接入点和天线在技术室中工作，都决定将它们安装在密封的透明无线电盒中。
细心的读者会立即注意：为什么可以使用防护等级为IP67的接入点，从接入点和密封盒中制作这样的“套件”？ 当然，我们不会忘记每个制造商都提供这种功能，但是我们使用密封盒来选择该选项，因为：
- 在设计时，除IW3700型号（其成本远高于预算）外，所有Cisco安全访问点（已计划使用该特定制造商的设备）都需要额外的进口许可。 许可证的登记和“安全”接入点的交付时间不适合该项目的紧迫期限。
- 节省预算：由接入点2702E和细菌盒组成的套件价格便宜。
在生产设备上，您需要仔细考虑接入点的运行状况，同时要考虑到场所的完全不同的特性（湿度，温度，灰尘等）。 您不仅可以盲目地遵循制造商的建议来解决安全问题，还可以使用安全访问点。 在项目实施的框架中，此选项并非总是可行且合理的。在电信工程师和生产技术人员之间的战斗中，后者永远是正确的。安装访问点的可访问位置是另一个关键点，在设计开始时必须明确定义。 在复杂的技术设施中，除了已安装的设备外，还有许多通信-电力，水，空气管道。 它们中的许多不利地影响了无线信号的传播。
在我们的案例中，除了上述所有功能之外，还添加了穿梭机器人，该机器人将产品从制备地点运输到干燥和发酵室。 这不是静态安装的对象，而是移动技术设备。 了解这一点非常重要：它们要去哪里？ 带有框架的穿梭车的最大高度是多少？ 运输路线离墙壁有多远？ 对他们的整个工作过程有一个共同的理解是非常有用的，并且很高兴看到这一行动。 但这是不幸的事情：当时俄罗斯还没有这样的工厂。 互联网的开放空间和地球上最流行的视频托管对我们有帮助-可以建立有关机器人的想法并了解将接入点放置在何处。
通常，在这样的设施中，接入点的位置是有限的。 始终不可能在最适合信号传播的位置建立接入点。 此外，在接入点之一发生故障的情况下，有必要满足客户对容错的要求。
如果您不详细了解场所的配置和技术过程，则可能会以转移一个或多个访问点的形式出现问题。 而且这不容易消除和胜过：这些是新技术的开口，是消除旧开口后果的问题（在食品工业中，它们特别关注腐蚀，生锈形成，外部菌群侵入的问题），SCS点的转移。 如果Wi-Fi确实会干扰生产设施和组件的安装，则没有理由在这里运行Wi-Fi，并且与生产技术人员进行对话安装的接入点将无法工作。但是，如果某件事失败了……！在这个不简单的对象上设计WLAN时，另一个重要条件是容错能力。 在没有冗余的情况下，任何故障都可能导致生产过程中断，这是不允许的。 穿梭机器人的操作加剧了对容错的需求。 在Wi-Fi网络上，他们可以接收任务，还可以向自动控制系统发送参数数据，例如-移动框架的重量，位置，电池电量。
无线电环境的设计方式是，在其中一个接入点发生故障的情况下，相邻的接入点以至少-75DBm的接收器信号电平提供故障点的覆盖范围。
此设计决定施加了一些限制和困难：
- 首先，有必要放弃定向天线（将需要大量接入点，此外，天线的价格比标准全向天线要高得多）；
- 其次，要忍受某些地区不同点的频率强加。
关于第二个限制：在这里，我们再次在实践中测试了设计5 GHz频段Wi-Fi环境的所有乐趣。 由于此范围的无线电波延伸到的距离比2.4 GHz短，并且存在更多的非重叠信道，因此避免了强干扰和干扰。
我们走得更远，以这样的方式保留了WLAN：在电信节点发生故障的情况下，网络继续正常运行-相邻的接入点连接到不同的电信节点。 在一个电信节点内，接入点分布在不同的交换机中。 当然，所有其他网络元素（路由器，内核交换机，WLAN控制器）也被保留。
无线访问点的电源由配备有两个独立电源的访问级别开关提供。
开关的每个电源单元都连接到单独的配电单元，该配电单元通过一条独立的电缆线从不间断电源系统的单独的配电板接收电能。 它由组件相互冗余制成，并使用模块化类型的不间断电源。 SBE从工厂的两个独立变电站接收电能。
无线电规划
无线电环境规划的第一阶段-预测性无线电勘测是使用Ekahau Site Survey Pro软件进行的。 在这里应该说，预测性无线电调查的成功在很大程度上取决于所选障碍物参数（墙壁，体积物体（例如架子，架子等）的正确性以及房屋渲染的正确性。 许多对象具有复杂的体系结构，因此，在这种计算中获得的数据的可靠性令人怀疑。
在实践中，由于工业企业设计的复杂性以及建筑中使用的各种材料（例如，干燥室由金属夹心板制成），人们只能部分依赖用于规划Wi-Fi环境的编程方法：可以说，制定了“战略”接入点的位置，确定其大概数量。 这些数据足以启动工程系统的设计。
但是，一旦至少一部分物体的施工就绪状态使我们能够在现场进行无线电勘测（部署前勘测，也称为“ AP-on-stick”），我们便移至该物体。 没有时间等待设施的完整准备；现在是时候确定设备的最终组成并订购设备了。 没有人取消该项目的条款。
在几个典型的地方进行了测量之后，对如何在整个设施中放置接入点有了一个了解。 顺便说一下，与最初计划的相比，接入点的数量减少了15-20％。
只有具有在类似环境和类似网络要求下设计Wi-Fi的经验，您才能信任软件无线电建模。 进行部署前的现场调查将确保初步计算正确无误，并在必要时进行更正。现在该对象了！
在收到了期待已久的设备后，我们没有浪费一天，便将访问点发送给安装人员，以便在建筑工地上安装大量访问点，除了您之外，还有许多其他承包商遇到困难。那个房间是封闭的，然后它正在安装其他设备，但同时却无法正常工作。同时，进行了网络交换机，路由器，WLAN控制器的配置和安装。某些电信设备安装场所尚未准备就绪；另一方面，过程设备专家已经需要测试网络。我们在整个工厂安装了14个电信机柜。交换机的端口不仅提供接入点的工作，还提供技术设备的工作。
壁挂式电信柜不同自动化系统技术互动的一个例子
一个简化的标准示例是，不同的自动化系统通过不同的物理传输方式直接交互，是将带有产品的框架装入干燥和发酵室：- 在运输产品框架的最后阶段，穿梭机器人（通过WiFi无线电信道）告知其单个信息平台（EIP）的位置。
- UIP向干燥室控制器发出命令（通过电线）以打开干燥室。
- 在从控制器（通过有线方式）接收到确认相机已打开的确认后，EIP向穿梭机器人发出命令（通过WiFi无线电通道）以在相机内部移动。
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总结
LAN和WLAN以及工程系统的设计和实施花费了8个月的时间。验收测试持续了4天。测试程序包括各种容错检查-我们选择性地关闭了接入点以及整个电信机柜，检查了无线网络的功能并进行了漫游。在无线和有线局域网完全就绪时，正在进行工业设备和要求最严格的Wi-Fi主机-穿梭机器人的调试并行工作。我们可以充满信心地说，制造商对网络基础设施的可操作性没有抱怨，这印证了我们工作的成功。客户报价。
Vladislav Belyaev IT总监Cherkizovo Group...完全自动化消除了人为因素...一方面，这消除了过去经常发生的人为错误，因为 行动和人员很多。第二个因素是生物安全性：半成品接触原材料的人越少，产品越好，使用寿命越长。反过来，一条通用的集成过程链使从各个阶段快速获取所有客观信息成为可能。公司始终可以实时了解工厂的情况：从机器操作到宏观层面...