实现工业通信应用的无线解决方案

随着当今工业应用操作和程序的多样化，制造商正在转向无线网络来满足他们的通信需求。无线网络允许强大的监控和控制，即使在偏远和恶劣的应用或机密领域。无线网络系统增强了工业通信能力，使制造商能够提高整体效率和生产力。通过消除传统系统的线路限制，无线网络系统提供了改进的数据记录、过程监控和控制，同时保持最高级别的安全性和完整性。

当今先进的通信技术几乎可以与任何工业应用相集成。无线系统具有高度多样化的性能能力，如温度、压力、控制和位置检测以及防错和机器监控，可以无缝地满足制造商不断变化的需求。

4 .无线注意事项

在使用无线网络之前，请考虑以下几点:

无线技术有局限性，但与任何技术一样，如果应用得当，它是非常强大的。以下是在实现无线设备之前需要考虑的几个因素:

1.远程供电是否可用?无线信号只需要很少的电力，这使得在没有电力的地方也能进行远程监控。然而，在这些应用中使用的传感器也必须在低功率下运行。今天，技术可以感知许多低功耗的东西，包括温度、压力、干接点、感应和光电接近传感器。所有这些传感器都可以使用廉价的AA电池工作数年。如果远程使用其他电源(线路或太阳能)，则可以使用任何类型的传感器。

2.你需要多快的回应?这个问题与电力问题紧密相连。如果有电源可用，传感器和无线发射机就可以一直“开着”。这允许实时控制和不到一秒的响应时间。如果电源不可用，平衡所需的响应时间和可用的电池寿命是很重要的。例如，如果您每隔一分钟测量并报告一次远程位置的温度，那么您的电池寿命可能为1年。或者，如果你放慢速度，每隔15分钟，你的电池寿命可能有10年。当使用电池供电时，更快并不总是更好。

3.你需要什么样的无线范围?现有的无线解决方案可以传输数英里的“视线”或整个大型工厂。选择远程系统将通过消除中继器来简化设计。它还将为将来添加其他节点提供灵活性。

4.当无线连接丢失时会发生什么?虽然合理设计的无线系统非常可靠，但考虑当链路故障时会发生什么是至关重要的:系统应该优雅地故障。对于第一次使用无线网络的用户，最好从非关键任务开始。如果链路丢失，输出将自动转到预定义的状态。

什么时候使用无线网络

制造商应该考虑使用无线技术，如果它提供了一个成本效益高、可靠的替代方案。考虑到这些因素，无线适用于以下应用:

• 有0.5秒到几分钟的慢响应时间需求(考虑电池寿命的权衡)
• 接线的费用很昂贵

无线技术是一个理想的选择，当布线成本变得令人望而却步的工业应用。这种情况发生在:

• 有很长的或多条电线，例如超过50英尺
• 有滑环或电缆轨道
• 电线需要穿过地板或墙壁
• 端点处于运动状态或可以频繁地重新配置

体现上述因素的应用，使其最适合无线使用，包括:零件呼叫，监控或显示机器或线路状态，旋转或移动文本固定装置，以及agv。

无线整合前

如今，许多远程监控解决方案提供了更可靠的无线通信，同时将许多组件(RTU、无线电、太阳能电池板和可充电电池组以及输入和输出终端)集成到一个廉价的单元中。无线电和I/O终端包含在一个额定户外使用的外壳中，无需额外的外壳。如果没有这种大型的永久外壳，这些新的无线工业I/O设备易于安装，然后随着监控需求的变化卸载并移动到新的位置。

由于无线电、电源控制器、I/O端子和RTU组件都包含在一个防水外壳中，因此在维护计划中需要考虑的机械和布线问题更少，从而节省了宝贵的时间和成本——而不牺牲性能。一个无线I/O设备可以收集数字和模拟传感器读数，并将数据转发到中央收集点进行分析。

下一个无线应用

应用包括远程监控和过程控制等。

-远程监控:无线远程I/O特别适用于小型单点测量，例如监控孤立位置的电机温度。虽然以前的远程监控技术太昂贵或太笨重，无法用于低信号计数的应用程序，但目前的技术使这些应用程序易于安装和使用，无论规模大小。例如，无线I/O设备和功率优化的温度传感器可以可靠地监测电机温度，并将测量结果报告到中心位置。“剥离和粘贴”安装使该设备可以根据应用程序的要求轻松移动和重新安装。

由于这些设备比过去的系统更紧凑，并获得了各种环境的认证，因此它们很容易改装到现有的应用程序中，特别是在移动资产上，例如必须进出危险地点或需要本质安全设备的区域的卡车或船只。这些设备可以安装在广泛的环境条件下，从暴露在天气中的室外装置到危险或爆炸地点的应用。

-过程控制:无线工业I/O监控也为过程控制应用提供了可靠的操作。例如，商业印刷公司的维护人员在整个现场水处理过程中被要求连续测量水位读数，以遵守国家规定。需要一个专门的维护人员定期对每个级别进行手动采样和记录。虽然收集了这些数据，但这些数据是与全厂控制系统隔离的，并且必须在每班结束时进行检查。

安装了无线网络，在整个水处理过程中进行水位读数。一个具有模拟输入的节点获取每个水位测量点，并将该数据传输回位于单独建筑物中的维护车间。级别数据自动采样，并可实时查看。在不增加维护人员的情况下，该公司能够专注于其他悬而未决的问题，并仍然可靠地收集所需的水位数据，以符合标准的水处理实践。此外，无线技术提高了整个水处理过程的可视性和记录能力。

-您的下一个实现:无论应用程序需要单点监测的成本效益解决方案，还是可扩展至10,000个数据点，无线产品和传感器都能缩短安装时间，提供多年的电池寿命，可靠的无线电通信，并简单地集成到现有的全厂控制系统中。

Bob Gardner是Banner Engineering公司的高级产品经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程，设备工程,Consulting-Specifying工程师，mhoske@cfemedia.com．

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