基于工業(yè)PON的智慧工廠內(nèi)網(wǎng)建設(shè)
中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司江蘇省分公司
網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)篇/成熟技術(shù)/工廠內(nèi)網(wǎng)改造
1 概述
1.1 背景
2017年10月30日,國務(wù)院常務(wù)會審議通過《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》?!兑庖姟分赋?,要深入貫徹落實(shí)黨的十九大精神,以全面支撐制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國建設(shè)為目標(biāo),圍繞推動互聯(lián)網(wǎng)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,增強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)供給能力,持續(xù)提升我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平,形成實(shí)體經(jīng)濟(jì)與網(wǎng)絡(luò)相互促進(jìn)、同步提升的良好格局,推動實(shí)體經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級,打造制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位深度融合的產(chǎn)物,是新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和智能制造的重要基石。其本質(zhì)是以機(jī)器、原材料、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ),通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的全面深度感知、實(shí)施傳輸交換、快速計(jì)算處理和高級建模分析,實(shí)現(xiàn)智能控制、運(yùn)營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革,推動、保障工業(yè)智能化的發(fā)展。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以重點(diǎn)從“網(wǎng)絡(luò)”、“數(shù)據(jù)”和“安全”三個方面來理解。其中,網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ),通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)全系統(tǒng)的互聯(lián)互通,促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)的充分流動和無縫集成。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,需要圍繞工業(yè)企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展需求,充分發(fā)揮我國在信息通信領(lǐng)域的優(yōu)勢,借助工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)的更新?lián)Q代,加快新技術(shù)的部署應(yīng)用,打造國際先進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,全面提升工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化水平。
隨著無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)在電信、電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用,工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)已成為車間數(shù)據(jù)采集組網(wǎng)技術(shù)的一種全新的可選方案。工業(yè)PON解決方案是基于《意見》中工業(yè)網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)意見,將先進(jìn)成熟的光通信 PON技術(shù)應(yīng)用于制造領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、生產(chǎn)控制等場景,建設(shè)制造車間生產(chǎn)制造自動化和智能化的基礎(chǔ)高速通信網(wǎng)絡(luò),為企業(yè)改造升級調(diào)整最終邁向智能制造打下信息化基礎(chǔ)。
1.2 實(shí)施目標(biāo)
工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在對傳統(tǒng)工業(yè)交換機(jī)系統(tǒng)研究基礎(chǔ)之上,結(jié)合無源光網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展,推出的一套安全、可靠、融合、先進(jìn)的綜合解決方案。工業(yè)PON系統(tǒng)是應(yīng)用在工業(yè)環(huán)境的全光PON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng),泛指端局或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間采用光纖或部分采用光纖做為傳輸媒體的系統(tǒng),采用基帶數(shù)字傳輸技術(shù)傳輸雙向交互式業(yè)務(wù)。
工業(yè)PON可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備與上層實(shí)體(如服務(wù)器、SCADA系統(tǒng)等)的連接,支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、生產(chǎn)指令下達(dá)、傳感數(shù)據(jù)采集、廠區(qū)視頻監(jiān)控等功能。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)是各種信息集成的基礎(chǔ)通道,是智能制造縱向集成的基礎(chǔ),基于PON技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺將產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、制造生產(chǎn)、銷售、物流、售后各工業(yè)化環(huán)節(jié)融合集成,最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)CRM、MES、ERP、SCM、SCADA等系統(tǒng)信息的統(tǒng)一控制和管理。
1.3 適用范圍
根據(jù)不同企業(yè)工廠的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況,工業(yè)PON解決方案適用于各類新建車間和生產(chǎn)線智能制造的信息化建設(shè),也適合于自動化程度不高的企業(yè)進(jìn)行自動化、數(shù)字化改造,也可針對自動化程度較高需要開展有智能化和新業(yè)務(wù)場景的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
1.4 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)中的位置
圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)示意圖
本解決方案主要應(yīng)用于工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè),主要適用于1、2、3、4、5方向,實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)采集,可實(shí)現(xiàn)高可靠、高安全、高效率的組網(wǎng),支持提供工廠內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò),是各種信息集成的基礎(chǔ)通道,是智能制造縱向集成的基礎(chǔ)。
2 需求分析
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)包括工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和工廠外部網(wǎng)絡(luò),工廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)生產(chǎn)裝備、信息采集設(shè)備、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和人等生產(chǎn)要素的廣泛互聯(lián);工廠外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)與智能產(chǎn)品、用戶、協(xié)作企業(yè)等工業(yè)全環(huán)節(jié)的廣泛互聯(lián)?!蛾P(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》提出了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)意見。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造的目標(biāo)是在2018-2020年三年起步階段,初步建成低時延、高可靠、廣覆蓋的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,到本世紀(jì)中葉,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施全面支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造的方向是推進(jìn)工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)化、扁平化、柔性化技術(shù)改造和建設(shè)部署。工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造的模式是支持工業(yè)企業(yè)以IPv6、工業(yè)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)、工業(yè)無線等技術(shù)改造工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng),以IPv6、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)以及新型蜂窩移動通信技術(shù)對工業(yè)企業(yè)外網(wǎng)進(jìn)行升級改造。
由于我國工業(yè)企業(yè)發(fā)展水平差異較大,相當(dāng)一部分企業(yè)特別是中小企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)薄弱,欠缺發(fā)展智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等新模式新業(yè)態(tài)的基礎(chǔ)環(huán)境,因此開展工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)改造是首要任務(wù),也是長期任務(wù)。通過分步驟、分行業(yè)推進(jìn)IP化、扁平化、柔性化的技術(shù)改造和網(wǎng)絡(luò)部署,逐步推進(jìn)打造先進(jìn)制造的基礎(chǔ)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。目前,部分工業(yè)企業(yè)已經(jīng)計(jì)劃或正在實(shí)施工業(yè)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)改造升級,在智能設(shè)備與業(yè)務(wù)分析平臺之間建立網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備指令數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程下發(fā)控制及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集能力。
在工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)方面,目前工業(yè)以太網(wǎng)是工廠內(nèi)主流的信息承載技術(shù),但工業(yè)以太網(wǎng)在廠區(qū)和車間的局限性也日益凸顯:
1)帶寬提升困難;
2)大量銅線部署和重復(fù)投資導(dǎo)致建設(shè)成本高;
3)能耗和空間占用高,需要大量電力、空調(diào)供應(yīng)和機(jī)房占地;
4)需要較高的業(yè)務(wù)支撐能力,WLAN網(wǎng)絡(luò)、語音網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò),多網(wǎng)并行,網(wǎng)絡(luò)維護(hù)復(fù)雜,對企業(yè)的業(yè)務(wù)支撐能力要求高。
5)傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品主要集中于少數(shù)發(fā)達(dá)國家。
近年來,我國提出了工廠自動化以太網(wǎng)(EPA)、工業(yè)過程/工廠自動化無線網(wǎng)絡(luò)(WIA-PA/FA)等技術(shù),但產(chǎn)業(yè)化和商用水平低。同時,國際產(chǎn)業(yè)界也正在關(guān)注研究時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)、工業(yè)軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)等新技術(shù)。隨著PON技術(shù)在電信、電力行業(yè)的廣泛應(yīng)用,工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)已成為車間數(shù)據(jù)采集組網(wǎng)技術(shù)的一種全新的可選方案。工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)利用多種接口及協(xié)議實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)采集,可實(shí)現(xiàn)高可靠、高安全、高效率的組網(wǎng)。工業(yè)PON繼承PON網(wǎng)絡(luò)大帶寬、扁平架構(gòu)、業(yè)務(wù)融合等技術(shù)優(yōu)勢,并在安全、可靠、易維、接口、環(huán)境適應(yīng)等方面有所增強(qiáng),全面適配工業(yè)制造現(xiàn)場要求,成為工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)選方案。
3 解決方案
3.1 方案介紹
工業(yè)PON處于車間級網(wǎng)絡(luò)位置,通過工業(yè)級ONU設(shè)備實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)到設(shè)備層的連接,通過光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN),實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等到OLT的匯聚,最終通過OLT與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的對接,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線數(shù)據(jù)到工廠/企業(yè)IT系統(tǒng)的可靠有效地傳輸。
工業(yè)PON是車間級網(wǎng)絡(luò),對生產(chǎn)線設(shè)備(如數(shù)控機(jī)床)有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,同時通過對無線網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)現(xiàn)車間有線無線一體化網(wǎng)絡(luò)覆蓋。工業(yè)PON針對工業(yè)各類應(yīng)用場景,滿足工業(yè)場景下的各種工業(yè)控制總線場景要求,提供工業(yè)場景類型接口。可為工業(yè)控制、信號量監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、語音通信、視頻監(jiān)控等各種業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支持。各業(yè)務(wù)流通過PON系統(tǒng)上行后,由OLT匯聚上聯(lián)GE/FE接口連接到工廠級網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)智能制造MES、ERP、PLM等系統(tǒng)和下層物理設(shè)備的對接,從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集分析、視頻監(jiān)控等功能。
3.2 系統(tǒng)架構(gòu)
圖2 工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)整體系統(tǒng)架構(gòu)
3.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)
工業(yè)PON在工業(yè)場景下最常用的組網(wǎng)方式是基于Type D保護(hù)方式的手拉手保護(hù)鏈型組網(wǎng)和星型組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)全光路保護(hù),提高了車間通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性,為制造企業(yè)的通信可靠性提供了堅(jiān)實(shí)的保障。具體的組網(wǎng)方式可根據(jù)工廠實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
工業(yè)PON手拉手保護(hù)的鏈型組網(wǎng)示意如下圖:
圖3 工業(yè)PON手拉手保護(hù)的鏈型組網(wǎng)示意圖
工業(yè)PON星型組網(wǎng)示意如下圖:
圖4 工業(yè)PON手拉手保護(hù)的星型組網(wǎng)示意圖
3.4 功能設(shè)計(jì)
根據(jù)不同企業(yè)工廠的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況,工業(yè)PON解決方案適用于各類新建車間和生產(chǎn)線智能制造的信息化建設(shè),也適合于自動化程度不高的企業(yè)進(jìn)行自動化、數(shù)字化改造,也可針對自動化程度較高需要開展有智能化和新業(yè)務(wù)場景的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
1)新建廠房、生產(chǎn)車間,或新增生產(chǎn)線,需對機(jī)床、機(jī)器人、流水線等設(shè)備部署信息自動化采集點(diǎn)。
在這種場景下,生產(chǎn)車間需要新建,這種場景的特點(diǎn)是車間內(nèi)沒有以太局域網(wǎng),需要重新部署網(wǎng)絡(luò)。在這種場景下可以完全通過工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)搭建車間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),工業(yè)級ONU直接連接機(jī)器或數(shù)據(jù)采集設(shè)備。通過事先規(guī)劃/現(xiàn)有的智能設(shè)備/流水線位置,規(guī)劃布線及ONU放置位置及數(shù)量。通過廠區(qū)內(nèi)工業(yè)PON系統(tǒng)的部署,實(shí)現(xiàn)廠區(qū)工業(yè)生產(chǎn)信息或用戶信息的采集、控制業(yè)務(wù)的接入承載,為工業(yè)生產(chǎn)中的采集控制終端與業(yè)務(wù)層的各個應(yīng)用系統(tǒng)提供安全可靠的通信連接。
圖5 工業(yè)PON應(yīng)用場景1示意圖
工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)主要做提取相關(guān)數(shù)據(jù)和承載相關(guān)軟件用途,需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可提供多種接口能力、帶寬高、擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好。因此,通過選用工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò),采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu),在網(wǎng)絡(luò)上可以提供多種業(yè)務(wù)并集成無線覆蓋。通過PON組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)冗余切換,保證了網(wǎng)絡(luò)的高可用性和設(shè)備的健碩性。
2)原有車間僅部署了近端工業(yè)機(jī)床信息化操作,尚未將相關(guān)數(shù)據(jù)及控制指令遠(yuǎn)程化及自動采集化,車間生產(chǎn)線需要進(jìn)行加強(qiáng)自動信息化能力。
這種場景的特點(diǎn)是車間生產(chǎn)線已有現(xiàn)場到工位的信息化網(wǎng)絡(luò),但需要將數(shù)據(jù)采集到遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)控。在這種場景下可以通過工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)搭建車間內(nèi)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),將分散在各個工位的信息化數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚。由于各個工位/產(chǎn)線已有近端的以太網(wǎng)絡(luò),因此可通過ONU與車間內(nèi)近端布設(shè)的以太網(wǎng)交換機(jī)連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚。
圖6 工業(yè)PON應(yīng)用場景2示意圖
3)廠區(qū)車間內(nèi)已部署了工業(yè)以太局域網(wǎng),但是其他拓展業(yè)務(wù),如能源監(jiān)控、視頻安防、WiFi覆蓋等需要部署,需要對多種應(yīng)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全隔離(物理及邏輯雙重)。
這種場景的特點(diǎn)是車間生產(chǎn)線已有信息化網(wǎng)絡(luò),輔助設(shè)備及業(yè)務(wù)需要重新部署網(wǎng)絡(luò),在這種場景下可以通過工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)連接新的業(yè)務(wù)設(shè)備,并與原有的工廠工業(yè)以太網(wǎng)隔離。
圖7 工業(yè)PON應(yīng)用場景3示意圖
基于工業(yè)PON,提供設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、能耗管控等應(yīng)用。
1)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
支持提供RS232/RS485、GE/FE工業(yè)現(xiàn)場通信接口,實(shí)現(xiàn)PLC設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、工位前置機(jī)等的I/O控制、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備集成,以及基于條形碼/RFID的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時采集。
2)能耗管控
支持重點(diǎn)用能設(shè)備、車間級、工廠級、企業(yè)級的水、電、氣等能源的監(jiān)控,通過智能電表、水表、流量計(jì)等智能儀表的新增與改造、工業(yè)總線的連接與上傳,實(shí)現(xiàn)能耗的實(shí)時監(jiān)控與管理。
3)安防監(jiān)控
通過智能攝像機(jī)對前端視頻圖像信號的采集處理,實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程圖像的實(shí)時監(jiān)控、錄像、回放、聯(lián)動報警、監(jiān)控策略制定、應(yīng)急指揮等應(yīng)用,全面滿足交通、水利、油田、銀行、電信等各個領(lǐng)域的安防監(jiān)控的需求。
3.5 安全及可靠性
1)組網(wǎng)安全
為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和生存性,工業(yè)PON系統(tǒng)中采用光鏈路保護(hù)倒換機(jī)制。工業(yè)PON光鏈路保護(hù)可采用TYPE D方式(雙OLT/單OLT雙PON口,ONU雙PON口,主干光纖、光分路器和配線光纖均雙路冗余)。具體實(shí)現(xiàn)方式包括OLT同一PON板內(nèi)同一PON MAC芯片(一個PON MAC芯片支持多個PON口的情況下)、同一PON板內(nèi)不同PON MAC芯片、PON板間和不同OLT間的PON口保護(hù)等四種。這種方式支持不同的ONU分別工作于同一/不同OLT的主用和備用PON接口。組網(wǎng)方式可采用星型網(wǎng)絡(luò)或者鏈型手拉手保護(hù)。
2)設(shè)備安全
工業(yè)PON局端設(shè)備OLT 的核心控制和交換模塊、電源模塊、管理板、上行板等關(guān)鍵板件冗余備份,保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)OLT主用主控板在檢測到軟件異常、硬件異常、拔板、網(wǎng)管強(qiáng)制命令倒換等情況下發(fā)生自動倒換,將全部業(yè)務(wù)配置倒換到備用主控板。主控板倒換時間小于50ms;支持40ms的Dyinggasp保護(hù);工業(yè)級ONU壽命50年。
3)現(xiàn)場環(huán)境安全
工業(yè)PON系統(tǒng)滿足各種復(fù)雜生產(chǎn)制造環(huán)境需要。工業(yè)PON系統(tǒng)為無源系統(tǒng)、適用于生產(chǎn)制造車間強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)振動場景,工業(yè)級ONU設(shè)備支持抗強(qiáng)電磁干擾達(dá)到EMC 4級、抗強(qiáng)振動、寬高低溫(-40℃~85℃)寬濕度(5%~95%),用戶端口防雷6KV等可滿足各種工業(yè)制造復(fù)雜環(huán)境要求。
4)數(shù)據(jù)安全
工業(yè)PON支持三重?cái)噭蛹用?,支持DHCPv4、DHCPv6、DHCPv6-PD用戶認(rèn)證方式,OLT支持OLT的PON接口與ONU(物理標(biāo)識或邏輯標(biāo)識)之間的綁定功能,即特定物理標(biāo)識或者邏輯標(biāo)識的ONU只能在特定的PON口上注冊。
5)業(yè)務(wù)安全
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)側(cè)實(shí)現(xiàn)完善的數(shù)據(jù)加密功能、業(yè)務(wù)優(yōu)先級保護(hù)和防攻擊保護(hù)。支持多種VLAN,支持工廠各種專網(wǎng)隔離。
4 成功案例
本解決方案已經(jīng)在徐州重型機(jī)械有限公司進(jìn)行實(shí)施。徐州重型機(jī)械有限公司占地60萬平方米,建筑面積40萬平方米,年制造能力15000臺,是中國大型臂架機(jī)械行業(yè)標(biāo)志性企業(yè)。
圖8 徐州重型機(jī)械有限公司車間
4.1 新建網(wǎng)絡(luò)訴求
? 滿足生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場可視化規(guī)劃需求;
? 模組機(jī)床和智能設(shè)備聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃需求;
? 滿足智能物流、數(shù)字監(jiān)控、可視化調(diào)度中心等功能需求;
? 生產(chǎn)現(xiàn)場將以有線網(wǎng)絡(luò)為主無線網(wǎng)絡(luò)為輔(布線困難地方采用無線網(wǎng)絡(luò)作為補(bǔ)充);
4.2 布點(diǎn)需求預(yù)估
表1企業(yè)布點(diǎn)需求
序號 | 區(qū)域名稱 | 數(shù)據(jù)信息點(diǎn)位數(shù) | 語音信息點(diǎn)位數(shù) | 24GE+24POTS口ONU | 4GE+4串口ONU |
1 | 辦公樓 | 1883 | 1226 | 79 | 0 |
2 | 工程中心 | 349 | 135 | 15 | 0 |
3 | 零部件分廠 | 372 | 237 | 12 | 23 |
4 | 總計(jì) | 2604 | 1598 | 106 | 23 |
4.3 新建工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢
? 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)扁平化
全光纖組網(wǎng),采用二層扁平架構(gòu),實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)容。
? 滿足了多業(yè)務(wù)承載
支持多業(yè)務(wù)接口,滿足智能制造生產(chǎn)控制、數(shù)據(jù)采集、無線專網(wǎng)承載、行政辦公各種應(yīng)用場景。
? 提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性
抗電磁干擾能力強(qiáng),采用無源設(shè)備,組網(wǎng)簡單,提高了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。
? 達(dá)到了千兆高帶寬
實(shí)現(xiàn)低時延、大流量,滿足承載工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、無線承載等各種業(yè)務(wù)工廠實(shí)際應(yīng)用需求。
? 增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全性
通過雙路光纖保護(hù)、雙機(jī)熱備、工業(yè)級ONU滿足了廠區(qū)安全性要求。
4.4 新建工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)預(yù)估成效
表2企業(yè)布點(diǎn)需求
對比項(xiàng) | 工業(yè)PON建成前 | 工業(yè)PON建成后 |
網(wǎng)絡(luò) | 區(qū)域覆蓋差、網(wǎng)速慢 | 全覆蓋、網(wǎng)速快 |
終端機(jī)數(shù)量 | 整個車間只有幾臺能正常使用 | 每個工位至少一臺 |
MES報工方式 | 空閑時間集中報工 | 實(shí)時報工 |
關(guān)重件采集支持 | 空閑時間集中采集 | 實(shí)時采集 |
現(xiàn)場看圖、通知支持 | 借閱紙質(zhì)圖紙、通知 | 可在生產(chǎn)現(xiàn)場隨時查看 |
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