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摘要:無線通信技術(shù)不僅進(jìn)入了我們的日常生活和通信工具中，而且還已經(jīng)大規(guī)模地應(yīng)用到工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中。無線通信技術(shù)的無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和無線工廠網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在工廠自動化控制方面給工廠的管理者和現(xiàn)場的管理者們帶來了很大的便利，無線通信技術(shù)未來也將會是電動執(zhí)行器的一個技術(shù)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞:無線通信技術(shù);電動執(zhí)行器;應(yīng)用

0引言

無線通信技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，無線技術(shù)已經(jīng)給工廠的管理者們帶來顯著影響。無線通信技術(shù)在工業(yè)的應(yīng)用可分為兩個大類:一是無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，它主要為現(xiàn)場管理者們提供現(xiàn)場管理和設(shè)備日常維護(hù)的信息，其通常采取的通信方式即我們?nèi)粘Ｒ姷降臒o線藍(lán)牙通信技術(shù)，它適用于現(xiàn)場設(shè)備短距離的通信如傳感器、執(zhí)行器等過程檢測與控制單元相互之間建立通信網(wǎng)絡(luò)，這種通信網(wǎng)絡(luò)的建立可以是單個或多個控制單元和檢測元器件之間的，其主要采用的通信方式有802．15．4和WirelessHART等標(biāo)準(zhǔn)。二是無線工廠網(wǎng)絡(luò)，主要是應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)管理和運(yùn)營決策，它可以實現(xiàn)對工廠的在線實時生產(chǎn)的情況進(jìn)行監(jiān)測，也可以根據(jù)生產(chǎn)計劃對產(chǎn)量等進(jìn)行在線調(diào)整，無線工廠網(wǎng)絡(luò)通常采用的標(biāo)準(zhǔn)有802．11等開放標(biāo)準(zhǔn)無線通信技術(shù)［1］。無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)場的管理者提供可靠的設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)等重要數(shù)據(jù)，而無線工廠網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)的管理者們調(diào)整工廠的生產(chǎn)力提供重要的決策依據(jù)。

1電動執(zhí)行器無線技術(shù)的優(yōu)勢

電動執(zhí)行器主要采用的是現(xiàn)場無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，即每個電動執(zhí)行器都可以作為整個無線網(wǎng)絡(luò)通信中的一員，每個無線通信單元即是作為信號的發(fā)送者也是作為信號的中繼傳送者。與傳統(tǒng)布線式通信網(wǎng)絡(luò)相比，無線通信網(wǎng)絡(luò)只需要連接每臺電動執(zhí)行器驅(qū)動電源線而無需在現(xiàn)場配置過多的通信線纜，這樣極大地簡化了現(xiàn)場的走線，并且無線網(wǎng)絡(luò)還具有快速地完成試運(yùn)行的功能和良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性。無線網(wǎng)絡(luò)會智能地分配最合理的通信路徑，每個設(shè)備都會以最優(yōu)的路徑與其他末端進(jìn)行通信，這種無線通信網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)狀拓?fù)溥M(jìn)行冗余通信可以增強(qiáng)了它們之間的可用性。如果通信網(wǎng)絡(luò)中的一個設(shè)備出現(xiàn)故障或與整個無線通信網(wǎng)絡(luò)連接失敗，那么整個網(wǎng)絡(luò)會自動分配并生成一個新的通信路徑來替代之前的通信網(wǎng)絡(luò)［2］，因此整個網(wǎng)絡(luò)不會出現(xiàn)單一的故障點影響到整個無線網(wǎng)絡(luò)的通信，從而確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性和傳送數(shù)據(jù)的完整性，系統(tǒng)會把出現(xiàn)的故障點自動發(fā)送報告通知管理者該故障設(shè)備所在點的具體位置。

2國際現(xiàn)狀

目前有部分國際知名品牌的電動執(zhí)行器廠商已經(jīng)開發(fā)并把無線通信技術(shù)應(yīng)用到執(zhí)行器上了，這些廠商為了不讓自己的產(chǎn)品被其他廠家模仿或被其他系統(tǒng)使用，他們各個開發(fā)了獨立封閉的無線通信系統(tǒng)，如英國Rotork公司獨立開發(fā)的Pakscan無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的通信技術(shù)類似于Profibus、Modbus及Hart等開放的通信技術(shù)［3］。再如德國Auma公司開發(fā)的無線通信SIMA現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其基于無線通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE802．15．4(在2，4GHz波段)，采用AES－128－位的數(shù)據(jù)加密算法以保護(hù)現(xiàn)場通信設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和參數(shù)設(shè)置［4］，并且有其獨立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)操作軟件。

3電動執(zhí)行器無線技術(shù)的問題探討

如何開發(fā)并把無線通信技術(shù)更好地應(yīng)用到電動執(zhí)行器上，以下技術(shù)問題需要我們考慮，采用何種標(biāo)準(zhǔn)的無線通信方式，需要保障無線通信的安全性、可靠性、可擴(kuò)展性，還需要考慮優(yōu)化無線通信模塊電源以延遲更新電池的周期等等，這些問題都至關(guān)重要。此外還需要對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，如如何解決讓通信系統(tǒng)自動分配線路的數(shù)據(jù)傳送達(dá)到均衡和讓整個網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)在傳送效率達(dá)到最高，需要使兩個或多個設(shè)備之間的通信建立的路徑是冗余的，合理安排數(shù)據(jù)傳輸、減少網(wǎng)絡(luò)沖突并具備有當(dāng)有通信路徑丟失時能從中自我恢復(fù)的技術(shù)。要把無線技術(shù)很好地應(yīng)用到電動執(zhí)行器上，以上問題是不能忽視和需要深入研究的。

4結(jié)語

無線通信技術(shù)作為電動執(zhí)行器行業(yè)一個技術(shù)發(fā)展方向和趨勢，在未來工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的應(yīng)用空間，目前國內(nèi)執(zhí)行器生產(chǎn)企業(yè)還沒有把無線通信技術(shù)運(yùn)用到電動執(zhí)行器上，要想追趕上國外技術(shù)，國內(nèi)電動執(zhí)行器企業(yè)應(yīng)當(dāng)早日著手無線通信技術(shù)的儲備和產(chǎn)品研發(fā)。

參考文獻(xiàn):

［1］史煒，臧劍南，高飛．艾默生WirelessHART在某電站熱網(wǎng)應(yīng)用中的可靠性分析［J］．儀器儀表用戶，2017，24(3):92－97．

［2］曾卓．基于WirelessHART協(xié)議的流量變送器設(shè)計［D］．成都:電子科技大學(xué)，2010.

作者:胡敬波 單位:昂踹克自動化儀表(上海)有限公司