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漫话过程自动化行业无线通信标准的统一
发布时间:2024-11-26

森特罗公司 



总部位于美国佐治亚州亚特兰大市的森特罗(Centero)公司成立于2013年,是一家无线连接物联网的技术、产品和服务提供商。森特罗公司的无线通信网络的系统构成见图5,在现场部分可通过NIO200无线网关(用于防爆区域)或NIO51网关(用于非防爆区域)接入ISA100.11a和WirelessHART无线现场设备,也可通过IWF610WiFi网状路由器连接支持Wi-Fi的IP摄像头和手持设备,这称之为三网融合的基础设施。在后端控制系统层面,IWF800MODBUS现场设备资产管理器管理工业物联网现场/基础设施设备和网络,容量为1000~6000台设备,可为过程数据监控和设备管理提供直观的基于Web的界面。


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图5 森特罗公司的无线通信网络系统


6.3

霍尼韦尔公司  



霍尼韦尔公司早期符合ISA100.11a标准的OneWireless产品中,是以现场设备接入点(FieldDeviceAccessPoint,FDAP)、多功能节点(Multinode)来构建无线Mesh主干网络。2017年1月,在引入思科公司无线节点后,给CiscoAironet 1552S节点设备、现场设备接入点(FieldDeviceAccessPoint,FDAP)赋予多协议、多应用、多标准(multi-protocol,multi-application, multi-standard)现场无线网络新的功能。


CiscoAironet 1552S节点设备具备兼容IEEE802.11a/n(5GHz)和802.11b/g/n(2.4GHz)的三个两段式射频,它还具备以太网、光纤以及小型可插拔(SFP)回程选项,可为ISA100.11a和WirelessHART现场仪表、使用平板电脑等设备的Wi-Fi客户端和以太网设备等提供解决方案。节点设备内配有ISA100.11a和WirelessHART多协议的无线通信,可为无线传感器网络传输提供回程链路。CiscoAironet1552S可提供单盒式解决方案,并且无需使用两个独立的无线网络(一个用于802.11n网络,另一个用于无线传感器网络)[14]。现场设备接入点FDAP可以作为接入点、路由器或网关使用,现在可用于接入ISA100.11a和WirelessHART现场仪表,还可将无线网络覆盖范围扩大[15]。在图6中左下方圆圈内有2台现场设备接入点FDAP,其中右侧的一台接入WirelessHART现场仪表信号,左侧的一台以有线以太网方式接入一台控制设备(PLC)的信息,两台FDAP均以ISA100.11a无线方式送出信息,最后将信息传送到CiscoAironet 1552S节点设备,这台CiscoAironet 1552S节点设备与其左侧的另一台CiscoAironet 1552S节点设备作为根接入点与Experion控制系统有线连接。在图5中右下方圆圈内左上方有一台CiscoAironet1552S节点设备,它以三种无线方式分别与三台无线现场设备通信:与WirelessHART现场仪表以WirelessHART无线方式通信,与ISA100.11a现场仪表以ISA100.11a无线方式通信,与手持式现场巡检仪以Wi-Fi无线方式通信。而在CiscoAironet 1552S节点设备之间则以IEEE802.11无线回传方式通信[16]。


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图6 霍尼韦尔公司OneWireless多协议无线网络


在初次发表的如上资料中,包括文字和插图,并没有非常明确的指出:即使在同一个无线通信网络里,一台CiscoAironet1552S节点设备或一台现场设备接入点能同时接入ISA100.11a和WirelessHART两类无线现场仪表。但在最近找到的产品资料中,我的担心被破解了,一台CiscoAironet1552S节点设备或一台现场设备接入点FDAP的确能同时接入ISA100.11a和WirelessHART两类无线现场仪表。现场设备接入点FDAP资料中是这样说的:在介绍天线性能时,说FDAP有2个外部天线端口,分别用于连接2.4GHz ISA100.11a和WirelessHART现场仪表;在介绍网络容量时,说FDAP可接入10s刷新率的100台ISA100.11a或8s刷新率的100WirelessHART现场无线设备,或10s刷新率的50台ISA100.11a和8s刷新率的50台WirelessHART现场无线设备。这一段话前面讲的是单独接入ISA100.11a或单独接入WirelessHART两类无线现场仪表是容量为100台,而在混合接入ISA100.11a和WirelessHART两类无线现场仪表时,可各接入50台(样本中还列入其他刷新率的容量,也列入当FDAP作为路由器角色时的容量)。在现场实际接入时,FDAP可自行发现与其相邻的ISA100无线/WirelessHART设备,以形成可靠和安全的基于ISA100.11a和WirelessHART的无线网状网络[17]。


无线管理平台(WirelessDiviceManager,WDM)是OneWireless网络多协议无线IO和系统的核心,该系统在单个网络基础设施上支持管理ISA100无线和WirelessHART现场仪器,WDM支持现场网络容量为40个接入点、500个ISA100无线和/或WirelessHART现场无线设备[18]。



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