生产车间无线局域网应用研究
摘 要：随着无线通信技术的飞速发展和日益成熟，无线网所具有的可移动、布线容易、组网灵活等特性使其应用到生产现场后，能为生产车间的信息交互提供保障；通过在现有网络的基础上组建无线局域网，既降低了企业组网的成本，又实现了现代化企业的网络化需求。
关键词：无线局域网；传输协议；抗干扰
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.088
目前青州卷烟厂生产车间信息系统应用种类较多，随着tnpm系统和精益管控系统的实施，对生产车间网络部署提出了新的要求，由于生产车间空间阻隔较多，在生产车间全部部署有线网络困难较大，而且在复杂环境下有线网络一旦发生故障，无 法满足设备、生产信息的及时交互。为了保证生产车间信息系统的正常运行和信息交互的准确及时，我进行无线局域网技术在生产车间应用研究和无线设备部署，达到生产车间无线网络全覆盖，提高信息系统的应用水平。
1 无线局域网介绍
无线局域网，英文缩写就是WLAN，就是利用无线电波、光线等作为信息传输的媒介所构成的局域网络，因此无线局域网络能利用简单的存取架构让用户通过它，达到随心接收信息的理想境界。无线网络能够有效避免有线网络依赖网线的缺点。在这种情况下，工作人员就可以在车间的每一个角落利用笔记本电脑完成设备以及生产信息之间的交互作用，并不用像之前那样必须迁就网络接口位置。此外，无线网络还可以适用于布线相对困难、临时搭建以及设备需要经常性移动的网络环境。
2 生产车间无线局域网设计
2.1 生产车间现场调研
经过在制丝车间和卷包车间现场环境调查，我们发现：车间大型设备多，空间阻隔较多，在生产车间大规模部署有线网络难度大，布线时不但会影响设备架构，而且布线完成后还可能受到以后设备调整时的影响，新增设备也需要重新铺设有线网络，更重要的是在一些线路复杂的地方还会造成线路紊乱，给工作带来不便。
2.2 生产车间网络的优化选择
无线网络能够解决有线网络的故障隐患以及安全隐患；其应用价值主要体现在以下几个方面：
（1）可移动性：因不会受到线缆制约，用户能够在任何地方实现移动工作，而且网络用户无论在怎样的地方都能够进行信息的实时访问。
（2）布线容易：因无线网络并不需要进行布线，能够消除穿墙或者是过天花板布线带来的繁琐工作，所以安装工作相对容易，可以大大缩短相应的建网时间
（3）组网灵活：无线局域网可以组成多种拓扑结构，能够十分容易地，从少数用户的点对点模式，直接扩展到上千用户的基础架构网络。
2.3 无线局域网方案设计
在厂内骨干网的基础上，建设一套安全、快速、可靠的无线网络来覆盖整个车间的公共区域。主要目的是为了解决在有线网故障后无线网可以继续接入内网。为车间办公提供有效的无线网络连接服务。车间一层为主要覆盖区域。我们计划采用无线ap控制器，外加无线AP点。AP安装6DB定向增益天线。接收端使用COMFAST300M外加6DB全向天线，进行无线网络室内覆盖。同时实现无线网络以及有线网络的有效连接，而且还能够在现有网络前提下对网络进行有效扩充，从而为之后的各种有线或者是无线网络终端设备搭建网络平台。无线网加有线网，可以更好的对于网络进行容灾，防止有线网故障，导致网络无法及时恢复，能够更好的防止业务中断。
3 无线网络技术的应用实施
为了达到好的实施效果，我们采用基于802.11g的无线以太网产品，实现车间的全区域无线网络信号覆盖。在此次研究中，我们将采用CISCO5508控制器，外加cisco CAP2602E AP点。AP安装6DB增益天线。接收端使用COMFAST300M外加6DB天线，对整个生产车间实现无线网络覆盖；由于车间生产设备较高，设备产生的干扰比较多。我们采用将设备安装在立柱上进行定向信号投射，从而实现用户无线全覆盖，接收器信号处于稳定状态达到高速无线上网要求。此方案生产车间仅需要较少的AP点即可全覆盖（卷包车间6个；制丝车间12个）。
4 无线局域网抗干扰研究
生产车间无线干扰分类及抗干扰措施 ：
（1）来自电源的干扰。在无线网络系统运用过程中，电源发挥着至关重要的作用。从某种程度上讲，电网对串入无线系统产生的干扰，究其原因在于无线系统中的供电电源，主要包括CPU、电源以及I/O电源等。在实际工作期间，相关工作人员需借助低通滤波器以及隔离变压器等对电源进行不断优化，从而有效抑制干扰。除此之外，为了在一定程度上确保电网馈电不能够中断，需要利用在线式供电电源UPS进行供电，从根本上提升其可靠性。而且UPS电源有着相对较强的抗干扰性能，属于比较合适的无线控制系统。
（2）来自车间内的电磁辐射干扰。针对外来辐射的抗干扰工作，我们一般情况下会采用屏蔽罩或者是屏蔽板达到抗干扰效果。把铝材料以及铜材料等进行加工制造，最终形成屏蔽板以及屏蔽罩，隔绝开干扰源以及被干扰设备。此外，在实际执行期间，需要注意的是维持屏蔽罩或者是屏蔽板以及地面的接触。
（3）来自接地系统混乱时的干扰。从某种程度上讲，接地的目的在于以下两个方面：一方面是安全，而另一方面在于抑制干扰。良好的接地可以实现无线系统工作的顺利运行，防止偶然出现的电压冲击。与此同时，接地系统能够消除公共地线阻抗导致的抗耦合干扰，进一步减轻磁场以及电位差影响，避免地环电流电路或者是其他电路引发的耦合干扰。
（4）无线信号传输过程中的干扰。现阶段，RF干扰并没有相对较好的解决方法。比较常见的处理方法就是借助频谱分析仪以及信号测试软件准确判断干扰源的具体位置情况，在完成判断之后，若仍然不可以被移除，则需要将自己网络当中的相关设备工作信道科学化设定为远离干扰信道，从而避免或者是尽可能减轻干扰。
5 应用体会
通过在生产车间搭建无线局域网，我了解了无线局域的设计过程以及影响无线局域网运行性能的主要因素，找到并解决了影响无线局域运行效率的瓶颈。信息是一个企业的灵魂，而无线局域网技术极大地促进了企业信息管理合理化、有效化，对于企业信息化建设，缩减企业生产运作成本发挥着重要作用。
参考文献：
[1]《青州卷烟厂生产车间无线局域网需求分析文档》.
作者简介：祝建航（1976-），男，山东青州人，本科，中级职称，研究方向：企业信息化的实施与建设。