智能工厂的真实组网案例及实施步骤

2024-09-20 11:35:32 admin 35



案例背景:

某大型汽车制造厂需要升级其生产线网络,实现智能化改造。工厂包括三个主要生产车间(冲压车间、焊装车间和总装车间),以及一个中央控制室。工厂面临的主要挑战是需要将大量传统工业设备接入网络,同时确保网络的稳定性和安全性。

5g/4g工业路由网关

组网方案实施步骤:


1. 现场勘察和需求分析

- 实地考察三个生产车间和中央控制室

- 统计需要接入网络的设备数量和类型

- 确定各区域的网络覆盖需求


2. 网络拓扑设计

- 中央控制室部署1台SR500作为核心路由器

- 每个生产车间部署1台SR500作为区域主路由器

- 每条生产线部署2-3台SR500作为接入层设备

- 总计部署约20台SR500设备


3. 硬件安装

a. 核心路由器安装(中央控制室):

   - 使用导轨将SR500安装在19英寸机柜中

   - 连接12V 1A电源适配器

   - 安装4G天线(SMA阴头内孔接口)

   - 插入工业级SIM卡


b. 区域主路由器安装(每个车间):

   - 使用壁挂式方式安装SR500在车间控制柜中

   - 连接车间24V DC电源(利用SR500的DC 5~36V宽电压输入特性)

   - 安装4G天线

   - 插入工业级SIM卡


c. 接入层设备安装(生产线):

   - 使用DIN导轨安装SR500在生产线控制箱中

   - 连接现场24V电源

   - 安装4G天线

   - 插入工业级SIM卡


4. 网络连接

a. 核心路由器连接:

   - LAN1口通过光纤转换器连接企业内网

   - LAN2口连接工业级交换机


b. 区域主路由器连接:

   - LAN1口连接工业级交换机(通过工厂现有的光纤网络)

   - LAN2口连接本车间的接入层设备


c. 接入层设备连接:

   - LAN1口连接上级设备

   - LAN2口连接工业设备和传感器

   - 使用Console接口(5针3.5mm间距连接座)连接RS232/RS485设备,如PLC和工业控制器


5. 基本配置

- 登录每台SR500的Web界面(默认IP:192.168.1.1)

- 修改默认密码

- 配置设备IP地址(按预先规划的IP地址方案)

- 配置4G参数(APN等)

- 启用DHCP服务(针对需要动态分配IP的设备)


6. 网络安全配置

- 配置防火墙规则,限制不必要的访问

- 设置IP-MAC绑定,防止未授权设备接入

- 配置IPsec VPN,在核心路由器和各区域主路由器之间建立安全隧道


7. 高级功能配置

a. QoS策略配置:

   - 为实时控制数据设置最高优先级

   - 为视频监控数据设置次高优先级

   - 限制非关键数据的带宽使用


b. 链路备份配置:

   - 设置有线连接为主要链路

   - 配置4G为备用链路,当有线连接失效时自动切换


c. DTU功能配置:

   - 为连接到Console口的RS232/RS485设备配置TCP透明传输模式

   - 配置Modbus RTU转Modbus TCP功能,实现老旧PLC的网络化改造


8. 管理配置

- 配置SNMP v3,设置安全的团体名和访问权限

- 配置系统日志,将日志发送到中央日志服务器

- 配置STAR Device Manager "星云"平台,实现集中管理


9. 测试验证

- 测试每个SR500的网络连通性

- 验证4G备份功能,模拟有线网络故障

- 测试VPN隧道的安全性和性能

- 检查QoS策略效果,确保关键数据优先传输

- 验证老旧设备通过DTU功能接入网络的效果


10. 优化调整

- 根据测试结果调整QoS策略

- 优化防火墙规则,平衡安全性和可用性

- 微调链路切换参数,确保快速可靠的切换


11. 文档和培训

- 绘制最终的网络拓扑图

- 记录所有SR500的配置信息

- 编写网络维护手册

- 对工厂IT人员进行培训,包括日常维护和故障排除


通过这个详细的组网方案,汽车制造厂成功实现了生产线的网络化和智能化改造。SR500的双网口设计和4G备份功能确保了网络的高可用性,而其强大的安全特性和管理功能则为工厂的数据安全和网络管理提供了有力保障。DTU功能的应用使得大量传统工业设备得以无缝接入现代化网络,为工厂的数字化转型奠定了基础。


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