文档介绍：工业自动化和控制环境下实现无线通信的新近动态和标准进展彭瑜
工业自动化和控制环境下实现
无线通信的新近动态和标准进展
New Trends and Standard Development of Realizing munication in
Automation and Control Environment
(上海工业自动化仪表研究所) 彭瑜
彭 瑜(1938-) 无线系统以电磁波作为传输介质,避免了有线系统安装成
男,湖南长沙人,教授级高级工本高、维护成本高、价格不断上升、接插件的故障率高、查找
程师,1960年毕业于清华大学动接插件的故障困难等限制,提供了低成本、灵活性和使用方便
力系,长期从事工业过程控制系等竞争优势。一些具有前向思维的企业洞察工业无线系统的巨
统的研究开发工作,1993年获国大潜力,对此给予极大关注。而现场仪表和传感器的无线传输
务院特殊津贴,现任中国自动化表现出诸如安装和维护成本低、更换方便、便于升级、减少接
学会仪表与装置专业委员会常务插件故障、移动自由且不受限制、投运快速,可以实际利用
委员,上海市自动化学会常务理 MEMS(微机电系统)技术等前所未有的优势,更成为当前最受
事,中国仪器仪表学会专家委员重视的领域之一。
会委员。对于无线的工业应用,当前出现的新动态是使用高传输
率、无须申请频率许可证、低价的技术。无线通信距离与具体
应用(工厂自动化、过程自动化和SCADA系统)强烈相关,一
关注工业自动化一定会关注无线通信在工业广泛领域的应般大致在150毫米至80公里。当前影响无线系统广泛应用的主
用前景。而无线通信涉及的技术极其广泛和复杂。其中,由于要障碍是:工业环境和无线技术的状态。工业环境对无线通信
无线传感器网络是工业测量控制的基础性技术,所以才引起了的挑战有:工作环境温度由-40℃—+70℃;高湿度(当温度为
众多科技工作者持久的研究开发热情。本文想就这方面的应用 40℃湿度 95%时不结露);本质安全防爆要求;固定设备和移
进展和相关标准的开发作一概述。文中引用的材料一部分来源动设备对无线传输路径的影响(衰变、中断和发生各种各样的
于有关的自动化网站,一部分来源于一些国际性自动化技术协缺陷,诸如频散、多径时延、干扰、与频率有关的衰减,节点
会如HART通信基金会的内部文件。当然,经过作者的消化、整休眠、节点隐蔽和与安全有关的问题)等。
理和理解,不免带有作者自己在近些年在此领域做了一些研究无线传输进入工业控制领域的趋势无可置疑。估计再过
之后形成的看法和倾向。四、五年,即2010年前,从技术的角度讲大多数仪表和自动化
产品都可以嵌入无线传输的功能。由于无线现场仪表的优点一
1 无线通信在工业中的应用聚焦于无线短程定要体现在就地长期供电(如电池、太阳能电池等),也即形
网的发展成数据传输无线、电源供给无线的全无线网络。从这个意义上
讲,在高速控制的场合要实现足够低功耗高可靠的无线传输是
进入二十一世纪以来,无线传感器网络已成为工业发达国相当困难的,因而至少在相当的时间内不适合应用。但是实践
家科研开发的一个热点。无线传感器及其网络的发展,估计至证明,对大多数监控和慢速控制场合,它足够可靠;也就是说
少将会带