无线网络,顾名思义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控制工程网版权所有,是现代数据通信系统发展的一个重要方向。随着计算机网络技术、无线技术以及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。这种基于无线技术的网络化智能传感器CONTROL ENGINEERING China版权所有,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。无线通讯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。
应用
目前,在工业自动化领域中无线通讯技术协议主要是:对于可用于现场设备层的无线短程网,采用的主流协议是IEEE 802.15.4(ZigBee);对于大数据容量的短程无线通信,则是IEEE 802.15.3;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。
无线短程网 (传感器网络Sensor Networks)
现场设备层无线通
典型的产品和应用为:2004年Honeywell推出的基于ZigBee无线传输协议的无线变送器XYR 5000系列;OMRON的无线链接Device Net现场总线主站WD30-ME和从站WD30-SE; 德国schild knecht公司推出的无线Profibus-DP产品DE 3000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。
无线局域网(Wireless LAN)
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www.cechina.cn,有线局域网很难发挥作用,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越来越大的作用。在工业自动化领域CONTROL ENGINEERING China版权所有,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-232或RS-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-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE 802.3标准控制工程网版权所有,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IEEE802.11实现一点对多点传输方式,也可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,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拟的优势:1)无线网络拓扑更适合工业网络应用:支持RS-232工业设备点到点的连接。支持广播的拓扑,多个RS-232工业设备可组成对等网络,相互通信。(RS-232通信协议无法支持多点通信)。客户机/服务器的拓扑,每个RS-232工业设备都可以方便、快捷的接入无线网络中,极大的提高了信息处理能力。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,适合于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550米,室内一般覆盖半径为300-400米,通过室外无线设备传输距离可以达到几十公