博大精深 細(xì)致入微
WirelessHART技術(shù)的組成部分
2022-09-21
WirelessHART是一種過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。它給HART協(xié)議增添了無(wú)線功能,同時(shí)保持了與現(xiàn)有HART設(shè)備、命令和工具的兼容性。
每個(gè)WirelessHART網(wǎng)絡(luò)包括三個(gè)主要部分:
與過(guò)程或工廠設(shè)施連接的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。此設(shè)備可以是一臺(tái)具有內(nèi)置WirelessHART的設(shè)備;或者現(xiàn)有安裝的擁有HART功能的設(shè)備,并且有一個(gè)WirelessHART適配器與之相連。
網(wǎng)關(guān)使得這些設(shè)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(luò)的主機(jī)應(yīng)用程序通信。
網(wǎng)絡(luò)管理器負(fù)責(zé)配置網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度設(shè)備之間的通信、管理郵件路徑以及監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)管理器可以集成到網(wǎng)關(guān)、主機(jī)應(yīng)用程序或過(guò)程自動(dòng)化控制器之中
網(wǎng)絡(luò)使用IEEE 802.15.4兼容無(wú)線信號(hào),在2.4GHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療無(wú)線電頻段工作。無(wú)線信號(hào)采用直接序列展頻技術(shù)和信道跳頻以保證通信的安全性和可靠性,而且網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備之間使用TDMA同步、延時(shí)控制通信。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)在范圍廣泛的過(guò)程控制行業(yè),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)際的工廠安裝,其成功已經(jīng)被證明。
網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)設(shè)備都可以作為其它設(shè)備消息的路由器。換句話說(shuō),一臺(tái)設(shè)備不必與網(wǎng)關(guān)直接通信,而只需將其消息轉(zhuǎn)發(fā)給下一臺(tái)最近的設(shè)備。這擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)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(luò)管理器根據(jù)延遲、效率和可靠性來(lái)確定冗余路徑。為了確保冗余路徑保持開(kāi)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(wú)法通過(guò)一條路徑到達(dá)其目的地,它會(huì)自動(dòng)重新路由到已知良好的冗余路徑,而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。
網(wǎng)狀設(shè)計(jì)還使得添加或移動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)便易行。只要設(shè)備處于網(wǎng)絡(luò)上其他設(shè)備的范圍之內(nèi),它便可以通信。
為了靈活滿足不同應(yīng)用的需求,WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)支持多種信息模式,包括過(guò)程和控制值的單向發(fā)布,通過(guò)例外發(fā)出自發(fā)性的通知,臨時(shí)請(qǐng)求/響應(yīng),以及大型數(shù)據(jù)集的自動(dòng)分塊傳輸。這些功能使得通信能夠按照應(yīng)用的要求而進(jìn)行定制,從而減少耗電和開(kāi)銷。
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