滑触线高速总线通信方案CRC2ETH™ （Conduct Rail Communication-To-Ethernet）

[ 摘 要 ] 本文介绍了CRC2ETH™（滑触线高速总线通信方案)，CRC2ETH™由CRC2ETH™载波主机、CRC2ETH™载波客户端和1根3极滑触线组成。其通过OFDM调制解调器技术将以太网数据加载到滑触线上进行传输，满足工业制造现场可靠的实时移动通信的要求。本文还介绍了其它三种通信方案（无线AP + Client /漏波通信/红外通信），综合分析四种方案的优缺点，为工业智造企业架设现场通信方案提供很好的技术指导。

[关键词 ]

CRC2ETH™：Conduct Rail Communication-To-Ethernet

OFDM ：正交频分复用技术

Wireless AP：无线接入点

Wireless Client：无线客户端

RCOAX漏波通信：漏波电缆通信

红外通信：红外光通信

Conduct Rail：滑触线（移动电源供电电缆）

MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）:多输入多输出通信

CRC2ETH™ 客户端：CRC2ETH™专用载波客户端（WD-H1200M-G3-S)

CRC2ETH™主机：CRC2ETH™ 专用载波主机(WD-H1200M-G3-M)

随着智能制造和工业互联的深入推进，工业现场的通信呈现为：通信设备数量多、环境复杂、线路铺设难、数据量越来越大、可靠性强、高效、设备动态（移动）、带宽需求高和时延要求小等。昆山网电科技有限公司十多年通过对电力载波技术的基础科学技术理论研究、产品开发和大量实际应用场景的产品及应用方案的积累，开发了一套满足当前工业通信特点的基于滑触线载波通信方案-CRC2ETH™。该方案广泛应用于智能车库，智能仓储，智能分拣，智能港口码头和智能产线等场景。

目前市场上的工业通信，大都是采用以下三种方式：1. Wireless AP+Wireless Client通信 2. 漏波通信 3. 红外通信。下面针对这三种工业通信方式进行对比分析一下：

1.Wireless AP+Wireless Client通信

首先这种工业通信方式的优势是可以接入一定量的终端，能够满足工业环境下多个通信设备的需求；其次是组合方便，管理简单，使用者对无线技术基础知识相对比较熟悉；不会显得那么陌生。但其缺点也比较明显,例如：

a.市场上适合工业现场的无线AP的价格往往偏高，大大增加了企业智能制造升级的成本；

b.工业无线AP不能像无线路由器那样单独使用，需要和其他设备配套使用，这样会涉及到通信协议的问题，目前开发工业无线的工程师，对工业通信协议栈相对来说还是有些陌生，导致无线AP在工业市场应用中的稳定性大打折扣;

c.无线网络是以空气作为媒介，在传输过程遇到障碍物容易断线或者丢包，而工业现场往往金属比较多，阻隔比较多，这样大大影响无线通信的效果，不利于系统稳定运行；

d.无线AP布线难；

e.无线AP存在信道干扰问题；

f.无线客户端在不同AP之间切换时存在断线问题；

g.工业无线AP的架设（网络布置）需要根据现场实际来选定位置，和天线的形态(全向、定向）及天线角度

2. RCOAX漏波通信

比较适合复杂环境下的无线覆盖，其缺点例如：

a.需要铺设专门的漏波电缆，安装精度、设备成本和施工成本都非常高；

b.漏波电缆要分段布设，存在漫游断线等问题；

c.容易受到环境的其它同频干扰，影响通信；

d.该技术引入中国较早，培养了一批现场安装技术人员，对应用技术比较熟悉;

e.受周边环境影响较小，信号覆盖电缆周边较近的空间

3. 红外通信

顾名思义就是利用红外光，点对点高速数据连接，由于需要对射形成回路才能传输信息，安全性较强。其限制性例如：

a.安装精度要求高、设备成本高；

b.通讯具有方向性（不能转弯），距离短；

c.由于是光波传输所以当遇障碍物通讯中断；

d. 该技术引进比较早，行业人士比较熟悉，安装对技术要求相对比较低

昆山网电科技有限公司自主研发出的工业通信新方案CRC2ETH™(Conduct Rail Communication-To-Ethernet) 由CRC2ETH™ 主机（WD-H1200M-G3-M)，CRC2ETH™ 客户端(WD-H1200M-G3-S)和单独的1根3极的滑触线来实现高速的以太网总线通信。

CRC2ETH™可以实现高达600Mbps以上的TCP/IP传输带宽，通信距离最远可以达到500米，整体网络延时小于20ms。并且可以实现高速的总线通信，通信节点高达64个。CRC2ETH™设备采用OFDM的正交频复分技术，和MIMO（多输入多输出通信）的通信技术以及工业以太网络通信的底层协议标准。下面是某某仓储分拣系统的的实例：

A.项目介绍

交叉带式分拣是目前常用的一种分拣方式，它由一组小车组成封闭式输送分拣系统，广泛应用于物流行业，一般呈环形，沿着轨道持续循环运动，最终达到把目标包裹送往预先设定的目标分拣口的目的。

B.通信系统

本项目采用了昆山网电科技有限公司的CRC2ETH™高速总线通信系统。分拣机环形圈轨道总长约300米，在安装完供电滑触线后再单独布置的1根3P30A的3极滑触线进行通信(该客户采用的美国康稳公司的滑触线）。轨道上运行的12组小车，每组小车组装一台CRC2ETH™ 客户端 WD-H1200M-G3-S，CRC2ETH™ 客户端的载波信号接口的三个端子与三个探刷连接，通过探刷与滑触线进行通信。WD-H1200M-G3-S的以太网口与终端控制设备的以太网口通过网络线连接，实现网络通信；在控制柜端再安装一台CRC2ETH™主机（WD-H1200M-G3-M）， CRC2ETH™主机的载波信号接口的三个端子与电缆线连接（该电缆线与CRC2ETH™分机连接的滑触线连接）；以太网络口与上位机或其它网络控制设备连接。实现1：12的高速总线通信。单独的滑触线路上无任何谐波干扰特点以及CRC2ETH™设备采用OFDM技术和基于MIMO通信技术及底层工业以太网络通信协议标准保证了整个系统的稳定性。

C.项目运行结果

此套采用高速总线通信系统的分拣机系统在该仓库中已经投入使用将近1年时间，目前运行状况稳定良好，得到用户和行业专家的一致肯定。

在整个项目的调试运行过程中，昆山网电科技有限公司技术工程师进行现场指导，帮助分析以及共同解决现场问题。

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