无线通信技术在工业自动化领域中的应用及发展
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无线通信技术与ZigBee
目前,在工业自动化领域中无线通 信技术协议主要是:对于可用于现场设
备层的无线短程网,采用的主流协议是 IEEE80215.4(ZigBee):对于大数据容 量的短程无线通信,则是IEEE802.15.3:
而对于适应较大传输覆盖面和较大信息 传输量的无线局域网,采用的是IEEE 802.11系列.其中应用的重点是无线短 程网和无线局域网.
拟的优势:
(1)无线网络拓扑更适合工业网络 应用:支持RS一232工业设备点到点的连 接.支持广播的拓扑.多个RS一232工业 设备可组成对等网络相互通信(RS一232 通信协议无法支持多点通wenku.baidu.com).客户机/ 服务器的拓扑,每个RS一232工业设备都 可以方便,快捷地接入无线网络中,极 大地提高了信息处理能力.
业务预留了专用时隙,避免了发送数据 时的竞争和中突:
(3)网络容量大:1个ZigBee网络可 容纳最多65536个从设备和1个主设备. 1个区域内可同时存在最多100个ZigBee
网络:
(4)时延小:针对时延敏感的应用
做了优化,通信时延和休眠状态激活的 时延都非常短.设备搜索时延典型值为 3Oms,休眠激活时延典型值为15ms.活
无线短程网(传感器网络,Sensor Networks)现场设备层无线通信迅速进入 工控领域.其中一个突破
El是现场总线和无线通信
技术的结合.以ZigBee网
络为例.其特点是:
(1)功耗低:由于采
用休眠模式工作周期较
短,收发信息功耗较低:
(2)数据传输可靠性
高:采用碰撞避免机制.同
时为需要固定带宽的通信
无线技术的网络化智能传本文作者胡海兰女士 感器,使得工业现场的数据能够通过无 线链路直接在网络上传输,发布和共 享.无线通信技术能够在工厂环境下,为 各种智能现场设备,移动机器人以及各 种自动化设备之间的通信提供高带宽的 无线数据链路和灵活的网络拓扑结构, 在一些特殊环境下有效地弥补了有线网 络的不足,进一步完善了工业控制网络 的通信性能.
无线通信技术在工业自动化领域中的应用及发展网络与置信
换,符合无线局域网IEEE802.11b和以 太网络IEEE8023标准,支持标准的 TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工 业设备的联网通信能力.
无线网通信协议可采用IEEE802.3 来实现点对点传输方式或采用
IEEE80211实现一点对多点传输方式, 也可在普通局域网基础上通过无线Hub, 接入站,网桥,Modem及网卡等来实现, 其中现场以无线网卡使用最为普遍. 利用无线局域网组建自动化工业网 络.相比之下具有有线固定网络无法比
(7)实现成本低:模块的初始成本
较低.
典型的产品和应用为:2004年
胡海兰朱晓华
关键词:无线通信
胡海兰女士.兰州石化公司研究院高级工程师: 朱晓华先生.兰州石化公司基地服务事业部 高级工程师.?
Honeywell推出的基于ZigBee无线传输 协议的无线变送器XYR5000系列: Omron的无线链接DeviceNet现场总线主 站WD30一ME和从站WD30一SE;德国 SchiIdKnecht公司推出的无线Profibus— DP产品DE3000系列:ABB在瑞典的 Boliden加工厂利用Ember的无线技术进 行的无线通信评估试验.
二无线局域网
自从1977年第一个民用网系统
ARCnet投入运行以来,有线局域网以其
广泛的适用性和技术价格方面的优势 获得了成功,并得到了迅速发展.然而, 在工业现场,一些工业环境禁止,限制 使用电缆或很难使用电缆,有线局域网 很难发挥出作用,因此无线局域网技术 得到了发展和应用.随着微电子技术的 不断发展,无线局域网技术将在工业控 制网络中发挥出越来越大的作用.在工 业自动化领域,有成千上万的感应器, 检测器,计算机,PLC,读卡器等设备, 需要互相连接形成一个控制网络,通常 这些设备提供的通信接口是RS一232或 RS一485.无线局域网设备使用隔离型信 号转换器,将工业设备的RS一232串1:3信 号与无线局域网及以太网络信号相互转
2TG2是探讨蓝牙如何与IEEE 802,11b无线局域网技术共存的问题:而 IEEE802.15.
无线通信技术在工业自动化领域中的应用及发展
无线通信技术在工业自动化领域中的应用
及发展
无
无线通信技术
在工业自动化领域中的应用及发展 线网络是利用无线
电波而非线缆来实
现与计算机设备位置无关
的网络数据传输系统.随
着计算机网络,无线与智
能传感器技术的相互渗
透,结合,产生了基于无
线技术的网络化智能传感
器的全新概念.这种基于
(2)无需布线,省去了施工的麻烦: 无线局域网利用无线电波传输数据信号, 适合在难于布线的环境中搭建数据传输 网络.在工业现场,铺设的线缆容易受 到频繁的触碰损坏,无线网络则保证了 网络的安全性.
(3)覆盖范围广:无线局域网在开
放空间覆盖半径达550m,室内一般覆盖 半径为300,400m,通过室外无线设备 传输距离可达几十公里.
蓝牙作为一种新的短距离无线通信 技术标准,受到全世界越来越多工业界 生产厂家和研究机构的广泛关注.近年 来,世界上一些权威的标准化组织,也 都在关注蓝牙技术标准的制定和发展. IEEE的标准化机构.也已经成立了 802.15工作组,专门关注有关蓝牙技术 标准的兼容和未来的发展等问题.IEEE 802,15.
动设备信道接入时延为15ms: (5)兼容性:通过网络协调器(Coor— dinator)自动建立网络,采用CSMA—CA 方式进行信道存取.为了可靠传递,提 供全握手协议:可与现有的控制网络标 准无缝集成:
(6)安全性:ZigBee提供了数据完
整性检查和鉴权功能,加密算法采用 AES一128,同时各个应用可灵活确定其 安全属性:
现主要应用在远程视频传输,门
禁/考勤管理系统,安防管理系统,生 产设备联网自动化,电信/光纤网络监 控,医疗/实验仪器联网自动化,工业/ 流程联网控管等领域.
三ITI,I牙技术一/JJ凡,l,
蓝牙(Bluetooth)是由东芝,爱立
信,IBM,Intel和诺基亚于1998年5月共 同提出的近距离无线数字通信的技术标 准.
目前,在工业自动化领域中无线通 信技术协议主要是:对于可用于现场设
备层的无线短程网,采用的主流协议是 IEEE80215.4(ZigBee):对于大数据容 量的短程无线通信,则是IEEE802.15.3:
而对于适应较大传输覆盖面和较大信息 传输量的无线局域网,采用的是IEEE 802.11系列.其中应用的重点是无线短 程网和无线局域网.
拟的优势:
(1)无线网络拓扑更适合工业网络 应用:支持RS一232工业设备点到点的连 接.支持广播的拓扑.多个RS一232工业 设备可组成对等网络相互通信(RS一232 通信协议无法支持多点通wenku.baidu.com).客户机/ 服务器的拓扑,每个RS一232工业设备都 可以方便,快捷地接入无线网络中,极 大地提高了信息处理能力.
业务预留了专用时隙,避免了发送数据 时的竞争和中突:
(3)网络容量大:1个ZigBee网络可 容纳最多65536个从设备和1个主设备. 1个区域内可同时存在最多100个ZigBee
网络:
(4)时延小:针对时延敏感的应用
做了优化,通信时延和休眠状态激活的 时延都非常短.设备搜索时延典型值为 3Oms,休眠激活时延典型值为15ms.活
无线短程网(传感器网络,Sensor Networks)现场设备层无线通信迅速进入 工控领域.其中一个突破
El是现场总线和无线通信
技术的结合.以ZigBee网
络为例.其特点是:
(1)功耗低:由于采
用休眠模式工作周期较
短,收发信息功耗较低:
(2)数据传输可靠性
高:采用碰撞避免机制.同
时为需要固定带宽的通信
无线技术的网络化智能传本文作者胡海兰女士 感器,使得工业现场的数据能够通过无 线链路直接在网络上传输,发布和共 享.无线通信技术能够在工厂环境下,为 各种智能现场设备,移动机器人以及各 种自动化设备之间的通信提供高带宽的 无线数据链路和灵活的网络拓扑结构, 在一些特殊环境下有效地弥补了有线网 络的不足,进一步完善了工业控制网络 的通信性能.
无线通信技术在工业自动化领域中的应用及发展网络与置信
换,符合无线局域网IEEE802.11b和以 太网络IEEE8023标准,支持标准的 TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工 业设备的联网通信能力.
无线网通信协议可采用IEEE802.3 来实现点对点传输方式或采用
IEEE80211实现一点对多点传输方式, 也可在普通局域网基础上通过无线Hub, 接入站,网桥,Modem及网卡等来实现, 其中现场以无线网卡使用最为普遍. 利用无线局域网组建自动化工业网 络.相比之下具有有线固定网络无法比
(7)实现成本低:模块的初始成本
较低.
典型的产品和应用为:2004年
胡海兰朱晓华
关键词:无线通信
胡海兰女士.兰州石化公司研究院高级工程师: 朱晓华先生.兰州石化公司基地服务事业部 高级工程师.?
Honeywell推出的基于ZigBee无线传输 协议的无线变送器XYR5000系列: Omron的无线链接DeviceNet现场总线主 站WD30一ME和从站WD30一SE;德国 SchiIdKnecht公司推出的无线Profibus— DP产品DE3000系列:ABB在瑞典的 Boliden加工厂利用Ember的无线技术进 行的无线通信评估试验.
二无线局域网
自从1977年第一个民用网系统
ARCnet投入运行以来,有线局域网以其
广泛的适用性和技术价格方面的优势 获得了成功,并得到了迅速发展.然而, 在工业现场,一些工业环境禁止,限制 使用电缆或很难使用电缆,有线局域网 很难发挥出作用,因此无线局域网技术 得到了发展和应用.随着微电子技术的 不断发展,无线局域网技术将在工业控 制网络中发挥出越来越大的作用.在工 业自动化领域,有成千上万的感应器, 检测器,计算机,PLC,读卡器等设备, 需要互相连接形成一个控制网络,通常 这些设备提供的通信接口是RS一232或 RS一485.无线局域网设备使用隔离型信 号转换器,将工业设备的RS一232串1:3信 号与无线局域网及以太网络信号相互转
2TG2是探讨蓝牙如何与IEEE 802,11b无线局域网技术共存的问题:而 IEEE802.15.
无线通信技术在工业自动化领域中的应用及发展
无线通信技术在工业自动化领域中的应用
及发展
无
无线通信技术
在工业自动化领域中的应用及发展 线网络是利用无线
电波而非线缆来实
现与计算机设备位置无关
的网络数据传输系统.随
着计算机网络,无线与智
能传感器技术的相互渗
透,结合,产生了基于无
线技术的网络化智能传感
器的全新概念.这种基于
(2)无需布线,省去了施工的麻烦: 无线局域网利用无线电波传输数据信号, 适合在难于布线的环境中搭建数据传输 网络.在工业现场,铺设的线缆容易受 到频繁的触碰损坏,无线网络则保证了 网络的安全性.
(3)覆盖范围广:无线局域网在开
放空间覆盖半径达550m,室内一般覆盖 半径为300,400m,通过室外无线设备 传输距离可达几十公里.
蓝牙作为一种新的短距离无线通信 技术标准,受到全世界越来越多工业界 生产厂家和研究机构的广泛关注.近年 来,世界上一些权威的标准化组织,也 都在关注蓝牙技术标准的制定和发展. IEEE的标准化机构.也已经成立了 802.15工作组,专门关注有关蓝牙技术 标准的兼容和未来的发展等问题.IEEE 802,15.
动设备信道接入时延为15ms: (5)兼容性:通过网络协调器(Coor— dinator)自动建立网络,采用CSMA—CA 方式进行信道存取.为了可靠传递,提 供全握手协议:可与现有的控制网络标 准无缝集成:
(6)安全性:ZigBee提供了数据完
整性检查和鉴权功能,加密算法采用 AES一128,同时各个应用可灵活确定其 安全属性:
现主要应用在远程视频传输,门
禁/考勤管理系统,安防管理系统,生 产设备联网自动化,电信/光纤网络监 控,医疗/实验仪器联网自动化,工业/ 流程联网控管等领域.
三ITI,I牙技术一/JJ凡,l,
蓝牙(Bluetooth)是由东芝,爱立
信,IBM,Intel和诺基亚于1998年5月共 同提出的近距离无线数字通信的技术标 准.