社会无线工厂网络设计与管理现场总线协议探究
在今天的社会中,无线网络已成为许多过程工厂不可或缺的组成部分,它们带来了诸多优势。制造业对无线网络的接受程度持续增长,在越来越多的工程中获得应用。
十几年前,无线网络就已经融入了工业生产。工厂设施采用无线网络原因众多,但通常可以归结为两类:被动和主动。被动原因主要是由于有线基础设施饱和无法继续增加,或电缆难以到达区域;主动原因则是快速扩展仪表和通信功能区域的关键手段,不需要较高成本、较长安装时间,也不需要有线仪器所需停机时间。
无论出于何种原因,最终目标都是提高设施生产率和员工效率。在传统制造企业面临技术人员减少且劳动力减少趋势时,提高效率对于确保其在行业内竞争力和持续盈利能力至关重要。
当代无线网络协议已能满足工业通讯提出的严格要求,如可靠通讯、安全数据传输、确定性通讯以及受控功耗等。
Wi-Fi 和现场总线(如 ISA100.11a 和 WirelessHART)是工业通讯中的两个主要协议。Wi-Fi 在办公室、家庭甚至工业环境中广泛使用,但它高功率需求及高耗电特性,对于电池续航数年的测量设备来说并不适用。但 Wi-Fi 的普遍性及其提供的大带宽使其适用于很多应用场景,尤其是在无处不在的 Wi-Fi 设备支持下形成的无線工厂网络(WPN)。
然而,在考虑到过程工厂环境时,需要注意的是,这些环境对通信不像家庭或办公室那样友好,有着更高金属密度、各种电磁干扰源以及恶劣条件,因此通常要求接入点密度更高,特别是在噪声源附近。
部署 无線 工廠網絡 不僅僅 是 信息 技術(IT)團隊 的 責任,而且還涉及到了更多方面,比如供应商选择,以及他们是否了解如何在复杂且具有挑战性的工业环境中安装 Wi-Fi 设计。此外,还有一些替代方案,如长期演进(LTE)和無線互操作微波接入(WiMax),但它们并不适用于所有情况,因为它们可能会影响覆盖距离、带宽利用或者移动性等因素。
蓝牙(Bluetooth)也是一种商业协议,可以应用于短距离连接。在一些特殊场景下,它可以用作笔记本电脑连接到可编程逻辑,以便进行配置和维护而没有物理电缆的情况下。这是一个非常实用的解决方案,因为它允许用户保持灵活性,同时避免了拖延因需重新布设硬件而造成的问题。
WirelessHART 和 ISA100.11a 是两个主要标准,它们都致力于实现实时数据交换并能够承受工业环境中的干扰问题。WirelessHART 使用网状结构,每个设备都能作为转发器,而ISA100.11a 则允许用户自行决定如何组织自己的网格化方式。这两者各有优缺点,但是都提供了一套强大的工具来帮助监控系统运行,并确保数据准确可靠地传递给相关方,从而促进决策制定过程中的透明度提升,并最终提高整个工作流程的整体效率。
随着智能技术日益发展,无线感知系统正逐步渗透到我们的生活之中,无论是在家居自动化还是在现代化工厂里,都越来越依赖这些系统去收集信息并支持决策制定。而这种趋势将进一步推动人们不断寻求更加先进、高效的地理位置追踪技术,以此改善现有的工作流程,并创造出新的业务模式,使得我们能够更好地理解周围世界并与之互动。