工業自動化領域中的無線技術探討范文

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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工業自動化領域中的無線技術

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?，F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