RCoax漏波电缆方案在物流生产线上的应用
西门子(中国)有限公司 传感器与通讯部 舒鹏
摘要: 本文以西门子RCOAX漏波电缆为例，介绍了基于漏波电缆的无线通信方式在物流生产线上的应用。这种无线通信方式可广泛应用于基于有轨AGV的各行业的生产线
关键字：漏波电缆，无线通讯，AGV，轨道
一、客户基本情况:
合肥井松自动化科技有限公司，从事自动化立体仓储物流系统集成、设备制造、安装调试、软件开发、方案咨询等，为客户提供物流系统的全面解决方案。涉及的产品有货架、高速巷道堆垛机、AGV、RGV、各式输送机及升降机等以及其自动控制、自动监控和信息管理系统。
GEN-SONG产品应用于医药制造、药品流通、烟草、交通、电力、家电制造、商品流通、服装、化工制造、机械零件制造、食品流通等行业。
二、无线通讯在物流行业中的优势
随着国家经济建设的发展，近年来物流业务发展迅速，无论是内陆，还是进出口都对物流业务建设的数字化提出了越来越高的要求，数字化是物流业务发展的方向。
物流行业应用的有其自己的特点：
1、架空明线也是应尽量避避免的，尤其是作业区不允许的，因为大型起重装置在作业区是移动的，使得架空线的高度成为极大问题；
2、相当部分的作业具有移动性，不允许采用有线的通信方式。
所以，采用无线通信系统来解决通信问题是物流业务数字化非常实用与有效的方法。
无线网在物流行业的应用中能做什么？
我们可以从功能上将计算机系统分成两类系统：计算机办公管理系统和业务系统.
.办公管理系统
由于业务情况的不同，一个物流公司除了有一个办公中心，也就是网络中心外，还有一些特殊部门的办公地点是分散在业务操作区的不同位置，如：调度室、叉车队、还有其他业务点，这些地方都需要与网络中心连成一个计算机网络。
这类计算机与计算机网络的无线连接属于定点、定向连接，无线实现较为简单易行。通常，我们在网络中心加装无线接入点并外接定向天线，远端办公地点的无线设备可以根据远端计算机的配置情况来决定，如果只是单机，可以加装无线网卡外接定向天线与网络中心相对；如果远端也是计算机网络，须加接无线网桥外接定向天线来实现。
.业务系统
业务系统中无线通信系统主要解决移动运输车辆和大型装卸桥与网络中心的数据交换问题。
首先我们来看运输车，因为车内空间有限，且操作环境较为恶劣，应选用防水、防尘、操作温度范围较大的一体化车载终端，一般通过触摸屏输入简单数据，数据通信接口最好采用网络接口：1，联网方便。2，传输速率高。3，系统扩展容易。4，通信设备较便宜。
因为移动设备需要实现在移动中的无间断通信，基站选点与天线配置工作尤为重要。其原理与GSM基站的配置原理相同，由多个互相交叠的蜂窝构成，来覆盖需要联网的区域。
三、项目背景
长沙烟厂AGV项目中，AGV系统由AGV管理系统、AGV监控系统、AGV、无线通讯系统组成。AGV管理系统可以与上级的物流信息管理系统进行信息交互，交互的信息包括物流信息管理系统向AGV管理系统发送各种运输任务的命令信息，AGV自动输送系统管理主机也会将AGV自动输送系统所接受任务的执行完成情况报告给上级的物流信息管理系统，物流信息管理系统则根据不同的情况将各种应答信息反馈给AGV管理系统。物流系统管理主机和AGV自动输送系统管理主机之间的通讯采用基于西门子SCALANCE W的工业无线局域网。
◆ AGV自动输送系统管理主机
AGV自动输送系统管理主机负责处理命令接收、命令执行、相关参数的传输和小车的监控，这些命令可从物流信息管理系统、AGV自动输送系统图形监控工作站、各种现场的数字信号如按扭等进行发送。
1 分配或再分配AGV小车（对AGV进行动态任务分配）；
2 AGV小车最优行进路径的搜索；
3 取货、卸货操作；
4 AGV小车的监控；
5 多台AGV小车的交通管理；
6 无任务AGV小车的处理（在本系统中，可把空闲的小车调度到对面半个库中或到主洞口附近的停车带进行等待）；
7 AGV小车异常情况的处理（较小的故障可就地排除，较大故障可将AGV调至对面半个库中或到主洞口附近的停车带进行处理）。
◆ AGV自动输送系统监控工作站
1. AGV自动输送系统监控工作站采用一台独立的监控工作站，它的任务是可全动态实时显示AGV自动输送系统中各台AGV的工作位置及运行状态，并实时报告AGV自动输送系统出现的故障信息，此外也具有AGV自动输送系统仿真运行的功能。在紧急情况下，也可通过AGV自动输送系统监控工作站指派特定的AGV执行特定的任务。与物流系统管理主机和AGV系统管理主机之间的通讯采用基于西门子SCALANCE W的工业无线局域网。
四、西门子方案
本项目中，接入点采用三个SCALANCE W788-2RR及十一个SCALANCE W788-1RR, 每个788的两个无线接口各接一根漏波电缆，为方便识别，十四个788的漏波电缆分别以浅蓝色和深褐色标识。第一个788的第一个接口所接的漏波电缆沿着AFEG方向，其中在F点经功分器分到J点，第二个接口接的漏波电缆沿着ABI方向，其中在B点经功分器分到H点。第二个788的接口所接的漏波电缆沿着ACJKD方向，其中在K点经功分器分到E点。第三个788的第一个接口所接的漏波电缆沿着MRST方向，其中在R点经功分器分到O点，第二个接口接的漏波电缆沿着MNOPQ方向，其中在P点经功分器分到S点。第四个788的第一个接口所接的漏波电缆沿着TUV方向，第二个接口接的漏波电缆沿着TWXLM方向。
五、实施的挑战:
本项目中，轨道结构清晰，但是岔道数量太多，因此在布局时，需要考虑布线对岔道环节运动时产生的干扰。由于漏播电缆本身的弯曲度有限，因此，需要着重考虑在岔道环节利用馈线和连接母头来分隔漏播电缆。如下图所示。
一方面，由于漏播电缆的连接母头，馈线等连接辅件本身以及连接环节均会产生一定的衰减，因此，对比通用的漏播电缆布线经验密度，需要加大布点密度。另一方面，由于成本控制，布点密度又不能过大，因此，需要在通讯质量以及成本之间做出权衡。漏波电缆是一种天线技术， 主要是针对工业现场复杂的空间环境，如钢架、涵洞、隧道等，不利于射频信号有效覆盖的区域，而设计的一种通过特殊馈线电缆传播射频信号的技术。
六、漏波电缆方案在物流AGV线上的优势
漏波电缆是一种天线技术， 主要是针对工业现场复杂的空间环境，如钢架、涵洞、隧道等，不利于射频信号有效覆盖的区域，而设计的一种通过特殊馈线电缆传播射频信号的技术。漏波电缆作为一种用于苛刻要求的无线应用射频电缆，它可以作为一种连接SCALANCE W 接入点的特殊天线。漏波电缆和它的附件构成一个系统。在规格上有 2.4 G Hz 和5.8 G Hz两个频段的产品。漏波电缆能够与所有SCALANCE W 接入点和客户端完美结合。漏波电缆特别设计用于射频信号很难覆盖的环境. 因为漏波电缆的设计特点，它能够围绕着电缆的指定区域(通常为固定轨道区域)辐射一个规则的信号区. 这种功能可以保证在无线客户端和无线接入点之间建立一个稳定可靠的通讯连路，并且能够提供确定的数据数据循环访问， 这种漏波电缆设计用于2.4G或5GHz频段。漏波电缆的灵活简易的安装以及整个系统模块化的设计可以满足许多应用场合的需要。这种漏波电缆能够完美用于轨道系统，移动平台，货架仓库，行车，以及其他一些移动客户端沿着固定路径运动的系统。
另一方面，漏波电缆本身有一定韧性，可以适度弯曲敷设，因此，对于环形轨道同样不成问题。
参考文献:
[1]《西门子工业网络通信指南》，主编：崔坚，机械工业出版社
[2]《西门子工业网络通信技术详解》，主编：王德吉，机械工业出版社
