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工业控制中无线短程网和无线局域网的应用前景分析.ppt

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文档介绍:工业控制中 无线短程网和无线局域网 的应用前景分析
精选课件
2022/5/20
1

内 容 提 要
无线网络技术概述
为什么无线通信在工业中应用特别受到重视?
ISA SP100—控制环境下无线系统的标准
无线通OME
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控制中无线系统的标准 ISA SP100
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美国ISA SP100标准委员会正在加紧制定工业环境下实现无线系统的标准,推荐实践指南、技术报告和相关的信息。着重在三方面制定标准:运用无线技术的环境, 无线通信设备和系统技术的生命周期, 无线技术的应用。主要面向现场仪表和设备。
在SP 100标委会下设五个主要的分标委会:
 射频物理学基础
 可互操作性
 用户要求
 用户指南
 集成
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面 向 成 功 的 SP 100
SP 100力求在现有相关标准的基础上,能在一个较短的时间内取得符合要求的结果。
SP 100尽可能应用下列标准并有所提高:
 ISA SP 99—信息安全
 IEEE 1451—智能传感器
 FIPS 140-2—信息安全
 ISO/OSI 网络可连接的7层模型
SP 100力争促进
 新技术的发展应用
 无线网络的节点合理部署
 从业人员和公司相互间的交流
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SP100规定的五类应用(1)
安全
0类:紧急动作(恒为关键)













1类:闭环调节控制(通常关键)


2类:闭环监督控制 (经常非关键)


3类:开环控制(由人工控制)


注:批量控制的3级(“单元“)和4级(”过程小单元“)由其功能决定可能是1类、2类,甚至为0类

监测监控
4类:标记产生短期操作结果(例如:基于事件的维护)


5类:记录和下载/上载不产生直接的操作结果(例如:历史数据采集、事件顺序记录SOE、预防性维护)


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SP100规定的五类应用(5)
实际对这些类别(不包括0类)的应用需求,大致是按以下的比例 1:2:4:10:10

第四、五类应用是大量的
状态监控—振动,温度/压力
性能监控—热交换,环境,机械性能
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用于工业无线网络的最紧要的要求
成本
减少安装成本
减少运行维护成本
易于安装和维护
电源管理(采用电池运行)
兼容性和 可扩可缩
可互操作性/共用基础设施/共存性(与其他射频设备共存)
在全世界范围军能使用(与使用国家无关)
网络容量和网络规模可扩可缩
性能
通信可靠(正确传输的百分比%)
适于闭环控制
快速的报告速率
支持现场点对点控制
信息安全
网络安全
网格拓扑自组织(meshing)安全
就地现场设备接入

服务质量(QoS)等级和使用情况

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2022/5/20
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现场设备级无线网络的要求(1/6)
成 本

安装成本
安装成本远低于有线网络(至少为2:1)
运行成本
仪表维护成本与有线网络相似
底层结构的连接其维护成本低于有线网络
易于安装和维护
增加一台无线设备的工作量,与在有线数字通信网络增加一台设备的工作量相同
内在的诊断集和标准化的补纠办法,以及支持工具(如电池、RF MODEM、天线等)
电源管理
不论是自附电源还是由其他方法供电,不管所用电池的类型,在正常条件下都至少使用3年
成本目标 = ½(有线) + 不致增加任何维护成本
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现场设备级无线网络的要求(2/6)
兼 容 性 和 规 模 可 扩 可 缩

可互操作性
/
公用底层结构
一个支持SP 100无线应用协议的开放型无线现场设备的底层结构,可通过网关变换为现今的应用协议
与工厂内其他非公用底层结构的RF共存
在世界范围均可使用
尽管各国允许的使用频带不尽相同,但无线设备必须在世界各国都能使用
网络容量

可扩可缩性能
每个网络容量可高达1,000个现场设备
每个网络最多可有100个中继节点
在所覆盖的区域内容许多个网络
具有可预测的性能
底层结构支持

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上传人:相惜 2022/5/19 文件大小:269 KB

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