博大精深 細致入微
WirelessHART技術的組成部分
2022-09-21
WirelessHART是一種過程自動化應用領域的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡通信協(xié)議。它給HART協(xié)議增添了無線功能,同時保持了與現(xiàn)有HART設備、命令和工具的兼容性。
每個WirelessHART網(wǎng)絡包括三個主要部分:
與過程或工廠設施連接的無線現(xiàn)場設備。此設備可以是一臺具有內(nèi)置WirelessHART的設備;或者現(xiàn)有安裝的擁有HART功能的設備,并且有一個WirelessHART適配器與之相連。
網(wǎng)關使得這些設備能夠與連接高速骨干網(wǎng)或其他現(xiàn)有工廠通信網(wǎng)絡的主機應用程序通信。
網(wǎng)絡管理器負責配置網(wǎng)絡、調(diào)度設備之間的通信、管理郵件路徑以及監(jiān)測網(wǎng)絡的狀態(tài)。網(wǎng)絡管理器可以集成到網(wǎng)關、主機應用程序或過程自動化控制器之中
網(wǎng)絡使用IEEE 802.15.4兼容無線信號,在2.4GHz工業(yè)、科學和醫(yī)療無線電頻段工作。無線信號采用直接序列展頻技術和信道跳頻以保證通信的安全性和可靠性,而且網(wǎng)絡上設備之間使用TDMA同步、延時控制通信。這項技術通過在范圍廣泛的過程控制行業(yè),進行現(xiàn)場試驗和實際的工廠安裝,其成功已經(jīng)被證明。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡中的每臺設備都可以作為其它設備消息的路由器。換句話說,一臺設備不必與網(wǎng)關直接通信,而只需將其消息轉發(fā)給下一臺最近的設備。這擴大了網(wǎng)絡的覆蓋范圍,并且提供冗余的通信路徑,以增加可靠性。
網(wǎng)絡管理器根據(jù)延遲、效率和可靠性來確定冗余路徑。為了確保冗余路徑保持開放和通暢,信息不斷交替使用冗余路徑。因此,像因特網(wǎng)一樣,如果消息無法通過一條路徑到達其目的地,它會自動重新路由到已知良好的冗余路徑,而不會丟失數(shù)據(jù)。
網(wǎng)狀設計還使得添加或移動設備簡便易行。只要設備處于網(wǎng)絡上其他設備的范圍之內(nèi),它便可以通信。
為了靈活滿足不同應用的需求,WirelessHART標準支持多種信息模式,包括過程和控制值的單向發(fā)布,通過例外發(fā)出自發(fā)性的通知,臨時請求/響應,以及大型數(shù)據(jù)集的自動分塊傳輸。這些功能使得通信能夠按照應用的要求而進行定制,從而減少耗電和開銷。
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