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摘要:現階段,工業自動化領域所采用的無線技術可以分為三種類型:首先是作業現場各設備之間的網絡連接,選用ieee802.15.4協議,通常稱之為zigbee。其次是專門針對數據傳輸的無線技術,選用ieee802.15.3協議。最后對于遠程和大范圍的無線技術多選用ieee802.11之類的協議。這三種無線技術中相比之下后兩種的使用頻率最為廣泛。
關鍵詞:工業自動化;無線技術;要點
近年來我國信息技術、通信技術高速發展,對推動工業自動化發展做出了積極貢獻。無線網絡作為信息時代背景下重要網絡數據傳輸系統,憑借其無線電波傳輸優勢,在各種復雜工業環境中發揮無線數據傳輸作用,促進自動化設備有效運行。無線技術發展過程逐漸形成了網絡智能傳感器,為工業數據傳輸、與信息資源共享帶來了極大便利。工業自動化領域中無線通信技術與各種智能設備、自動設備的配合應用發揮了不可替代的作用,對促進工業通訊改革與創新也有著重要意義。
1.1傳感器網絡
對于工業數控來說,無線技術的引進是必要前提,通過zigbeer的傳感器網絡實現數據的傳輸,其優點很多,具體表現為:(1)傳感器網絡提高了工作的工作有效率,能夠在短時間內完成信息的傳輸;(2)通過點對點數對數的傳輸方式,實現了數據傳輸準確、可靠。不會造成發送失敗或競爭延時;(3)zigbee網絡的網絡容量足以維系工業生產某一區域內的所有設備;(4)延遲很小。對不可延遲的應用程序進行改進,并且無線技術延遲和睡眠時起動的延遲非常短。其區間是15ms-30ms;(5)zigbee本身所具有的加密算法和完整數據的審核能力,為數據安全提供的保證。
1.2無線通訊技術之寬帶WIMAX技術
隨著寬帶的不斷的發展,無線技術運用也不斷成熟。現在更是已經到了無線寬帶直接接入的新技術科技成果領域。WIMAX技術的發展也不斷成熟,并有了自己的規模。通常使用的WIMAX技術以ieee802.16為主要運用項目。因而很多人認為WIMAX技術會取代4G網絡技術進入大眾日常生活。其覆蓋性好,能連接方圓300英尺以內的所有信號的同時其網絡速度也可保持在55兆/秒。依據目前發展情況而言,這種說法的實現可能性較低,不利于商業盈利性。甚至到大眾普及程度還相距甚遠。但是WIMAX技術不可否認的具有非常大的發展空間和商業發展潛能。
1.3無線通訊技術在數字化中的具體運用
移動通訊技術的快速發展,使得人們的需求不再僅僅只是電腦,更包括除電腦外的各種形形色色數據網絡服務需求也在不斷增加。數字攝像機、照相機、小型無人機等設備都匹配了藍牙系統。藍牙系統的匹配大大增加了各類新型數據工具的操作能力,其可操作性大大提升。與此同時藍牙系統的匹配還避免了內存損壞的情況發生。通過藍牙系統可自行實現信息數據的無線傳輸和接收,便捷操作性增強。此外,小范圍內的電話接通和音樂播放也可以實現。藍牙系統與手機的結合還加大了例如電話會議形式的活動成功率。藍牙系統的出現和不斷更新給人們的生活帶來了極大便利。較低的成本,較高的效果,使得藍牙系統發展步伐不斷加快,人們的活動范圍也不斷擴大。
1.4頻譜擴展抗干擾技術
1.4.1DS直接序列擴頻
在寬帶寬的無線通訊情況下,該技術更適用于無線通信,可以擴展有用的通信信號,從而有效降低功率譜密度。DS直接序列傳播到抗干擾也有四大優點,即:(1)具有良好的隱蔽性;(2)可以抗多路徑干擾;(3)捕獲概率相對較低;(4)可以完成多個訪問代碼。
1.4.2FH跳頻技術
這種技能可以頻繁地擴展載波頻率,擴大頻譜。FH跳頻技術已經開發了很長時間,其水平已經相對成熟,具有很強的抗干擾能力,所以現在FH跳頻技術在許多領域的無線通信有很多應用。隨著跳頻技術的逐漸發展,現在從自適應跳頻技術出發,技術可以在無線通信過程中,根據實時監控的干擾頻率特性進行通信,可以自動調整無線通信傳輸功率和載波頻率,確保無線通信的正常信號不受干擾頻率的影響。
1.4.3TH跳時技術
其中有些技能和跳頻技能相似,但隨著跳頻技能的不同,發射頻率在時間上來進行跳變的。利用這種技能,在初始化期間將時間分為多個時片,并且嚴格控制由無線通信發送信號使用的時片。由于無線通信信號的傳輸時間相對較窄,所以信號頻譜有一定程度的擴展,以達到抗干擾的意圖。與跳頻技術相比,TH跳時技術單獨的作用不大,抗干擾能力相對較弱,所以TH跳技能一般需要同時使用才能實現科學有效的抗干擾效果。
2無線通訊技術的發展
圖1為PLC的無線通訊系統結構設計圖。系統通過在控制終端、受控PLC上加裝無線收發系統實現控制終端對PLC的無線控制。無線接收模塊通過導線與PLC端子連接實現數據通訊,無線發送系統通過串行通訊的方式與控制終端進行數據通訊。現代的PLC通訊功能很強,能夠實現PLC與PLC、計算機、其他智能控制設備之間的通信聯網。為了實現不同廠家生產的智能設備之間的通信,國際標準化組織ISO提出了開發系統互連模型OSI。通過使PLC與智能控制裝置聯網,可以有效地對智能裝置實施管理,充分發揮這些裝置的效益。同時,通過聯網可以極大節省配線,方便安裝,提高系統可靠性,降低施工成本,簡化系統維護。
3結束語
在科學技術不斷進步的前提下,各種工業生產設備不斷的更新換代,無一離不開無線技術的操控,它以其便捷、安全可靠的特點得到各大廠家的青睞。通過這些無線技術,可以讓工業生產省去更多的人力物力和財力成本。從而一定程度上提升了工作效率,減少了工作程序,同時對于企業的效益也有一定程度的影響。因此,目前對于無線技術的研究顯得非常重要。
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作者:張慧明 單位:山西職業技術學院