博大精深 细致入微
WirelessHART技术的组成部分
2022-09-21
WirelessHART是一种过程自动化应用领域的无线网状网络通信协议。它给HART协议增添了无线功能,同时保持了与现有HART设备、命令和工具的兼容性。
每个WirelessHART网络包括三个主要部分:
与过程或工厂设施连接的无线现场设备。此设备可以是一台具有内置WirelessHART的设备;或者现有安装的拥有HART功能的设备,并且有一个WirelessHART适配器与之相连。
网关使得这些设备能够与连接高速骨干网或其他现有工厂通信网络的主机应用程序通信。
网络管理器负责配置网络、调度设备之间的通信、管理邮件路径以及监测网络的状态。网络管理器可以集成到网关、主机应用程序或过程自动化控制器之中
网络使用IEEE 802.15.4兼容无线信号,在2.4GHz工业、科学和医疗无线电频段工作。无线信号采用直接序列展频技术和信道跳频以保证通信的安全性和可靠性,而且网络上设备之间使用TDMA同步、延时控制通信。这项技术通过在范围广泛的过程控制行业,进行现场试验和实际的工厂安装,其成功已经被证明。
网状网络中的每台设备都可以作为其它设备消息的路由器。换句话说,一台设备不必与网关直接通信,而只需将其消息转发给下一台最近的设备。这扩大了网络的覆盖范围,并且提供冗余的通信路径,以增加可靠性。
网络管理器根据延迟、效率和可靠性来确定冗余路径。为了确保冗余路径保持开放和通畅,信息不断交替使用冗余路径。因此,像因特网一样,如果消息无法通过一条路径到达其目的地,它会自动重新路由到已知良好的冗余路径,而不会丢失数据。
网状设计还使得添加或移动设备简便易行。只要设备处于网络上其他设备的范围之内,它便可以通信。
为了灵活满足不同应用的需求,WirelessHART标准支持多种信息模式,包括过程和控制值的单向发布,通过例外发出自发性的通知,临时请求/响应,以及大型数据集的自动分块传输。这些功能使得通信能够按照应用的要求而进行定制,从而减少耗电和开销。
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