流程行業無線通信技術及套用

基本介紹

• 書名：流程行業無線通信技術及套用
• 作者：方原柏 編著
• ISBN：978-7-122-22019-6
• 頁數：340頁
• 出版時間：2015年2月
• 裝幀：平裝
• 開本：B5 710×1000　1/16

基本信息

作者：方原柏 編著

出版日期：2015年2月

書號：978-7-122-22019-6

開本：B5 710×1000　1/16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：340頁

內容簡介

　本書全面介紹了套用於流程行業無線通信的WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA三大標準。具體內容包括流程行業無線通信技術理論基礎、流程行業無線通信標準、WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA標準及其套用、流程行業無線通信技術熱點分析、 自動化儀器儀表產品的無線化以及流程行業無線通信技術展望等內容。

全書將流程行業無線通信的前世今生娓娓道來，技術分析深入透徹，是流程行業企業、科研院所等自控專業技術人員、管理者學習研究無線通信的參考書。

目錄

第1篇流程行業無線通信技術理論基礎和基本知識/001
第1章流程行業通信技術的發展回顧/003
11流程行業通信技術發展歷程003
12無線通信的發展歷程004
13流程行業無線通信的特點005
14流程行業無線通信的要求007
141使用無線技術的一般條件007
142使用無線技術的特殊條件008
第2章流程行業無線通信技術理論基礎/012
21電磁波譜012
22波的傳播012
221自由空間傳播013
222實時傳播014
223在實際環境中的傳播016
224環境變化020
23通信系統模型021
24頻段022
第3章流程行業無線通信技術基本知識/023
31調製023
311跳頻擴頻FHSS024
312直接序列擴頻DSSS024
32天線026
321全向天線026
322定向天線028
323天線特性028
324天線增益029
33能源供應030
34信號加密032
341WEP/WPA032
342WPA2/AES033
343加密的特殊操作模式035
第4章流程行業無線通信標準/036
41ISM頻段036
411多路復用技術036
412頻段的分割036
413800～900MHz037
41424GHz037
42全球標準038
421IEEE80211（WLAN）038
422IEEE802151（WPAN/藍牙）039
423IEEE802154（低速率WPAN/ZigBee）040
424比較040
425共存041
426結論042
43網路拓撲043
431星形拓撲結構043
432網狀拓撲結構044
433星形網狀混合拓撲結構045
第5章流程行業無線網路套用的分類和設備類型/047
51流程行業無線網路套用的分類047
52工業無線網路的設備類型048
521現場設備049
522路由設備050
523適配器051
524中繼器054
525手持設備054
526接入點055
527網關057
528網路管理器058
529安全管理器058第2篇WirelessHART標準/061
第6章WirelessHART標準的起源和發展/063
61HART標準063
611兩線制變送器063
612HART協定063
613HART協定的特點064
614HART協定技術規範064
615HART協定網路模式065

62WirelessHART標準的目標和技術路線065
621WirelessHART的目標066
622WirelessHART技術路線的選擇067
63WirelessHART的發展歷程067
第7章WirelessHART的系統構成/069
71艾默生過程管理公司流程行業無線網路系統發展歷史069
72無線現場設備071
721艾默生過程管理公司的無線現場設備071
722其他公司的無線現場設備072
73適配器072
731艾默生過程管理公司的無線適配器072
732其他公司的無線適配器074
74智慧型無線網關075
741艾默生過程管理公司的智慧型無線網關075
742其他公司的智慧型無線網關076
75無線I/O卡、遠程鏈路和接入點076
751艾默生過程管理公司的無線I/O卡、遠程鏈路和接入點076
752菲尼克斯公司的WLAN接入點077
第8章WirelessHART的特點/079
81先進性079
82成熟性080
83可靠性081
84安全性083
85簡便性083
第9章WirelessHART系統設計/085
91WirelessHART無線網路方案選擇085
911信號傳送方案選擇085
912成本估算086
913提高系統可用性的考慮086
92WirelessHART無線網路現場調查087
921定義網路操作區域088
922操作區域其他無線網路的部署089
923操作區域按障礙物分類091
93WirelessHART無線網路設計092
931WirelessHART監測網路設計規則093
932WirelessHART監測網路設計規則的突破096
933WirelessHART控制網路設計規則097
934強化網路的措施098
94WirelessHART無線網路設計計算101
941概述101
942無線現場設備的刷新率選擇102
943WirelessHART無線現場設備台數統計102
944無線網關數量的計算103
95WirelessHART無線現場網路集成107
951概述107
952通過乙太網集成108
953通過RS485匯流排（串列）集成109
954通過DeltaV控制系統的本地節點集成110
955通過無線現場數據回傳集成111
96工程圖紙設計114
961總體說明114
962艾默生過程管理公司的圖形符號114
963倍加福公司的圖形符號115
964E+H公司的圖形符號115
第10章WirelessHART無線網路的現場安裝/118
101概述118
102安裝網關118
103安裝無線現場設備122
1031無線現場變送器的安裝122
1032適配器的安裝123
1033中繼器的安裝125
104天線安裝的相對位置126

105分步實施的現場安裝127
第11章WirelessHART無線網路的現場調試及投運/128
111現場調試及投運步驟128
1111網關128
1112WirelessHART無線現場設備128
1113WirelessHART設備的調試投運129
1114將儀表加入網路130
1115套用集成131
112AMS無線SNAPON套用軟體131
1121使用方法131
1122功能131
113現場設定及投運133
1131無線系統內部連線133
1132無線網關組態配置134
1133無線現場儀表組態配置134
1134無線系統與有線控制系統的集成135
第12章WirelessHART無線網路的套用/137
121江西卡博特藍星化工公司138
122中石油塔西南化肥廠139
123中海油友誼號平台輸油船139
124華能上海石洞口第一電廠140
125電科院電廠性能測試141
126雲南馳宏鋅鍺公司會澤冶煉廠142
127南海北部灣海上石油平台144
128英國Croda公司145
129哥倫比亞Pacific Rubiales石油公司146
1210川西北氣礦梓潼採氣作業區148
第3篇ISA10011a標準/151
第13章ISA10011a標準的起源和發展/153
131ISA簡介153
132ISA100簡介154
133ISA10011a 簡介155
134ISA10011a工作組155
135ISA10011a標準概要157
1351ISA10011a的目標157
1352ISA10011a的關鍵技術157
1353ISA10011a無線網路架構的主要組件158
1354ISA10011a產品159
第14章OneWireless的系統構成/160
141霍尼韋爾流程行業無線網路系統發展歷史160
142OneWireless無線網路設備161
1421無線現場設備1611422適配器162
1423無線手持設備163
1424OneWireless無線主幹網路設備164
1425大型多功能網路要求的輔助組件168
143各種類型ISA10011a無線現場設備網路規劃169
1431小型ISA10011a無線現場設備網路規劃169
1432中型ISA10011a無線現場設備網路規劃170
1433中型ISA10011a和IEEE80211a/b/g網路規劃170
1434OneWireless網路連線到工廠控制網路規劃172
1435帶Cisco節點的ISA10011a無線現場設備網路規劃172
第15章OneWireless工業無線網路的特點/175
151一個無線網路架構支持整個工廠的套用175
1511無線變送器175
1512無線視頻176
1513移動工作站177
1514無線巡檢178
1515振動監測178
1516人員設備即時定位179
1517就地顯示儀表的讀數傳送180
1518HART設備無線數據採集180
1519其他乙太網設備的無線轉接181
152一個無線管理平台支持多種通信協定181
153與控制系統完全一體化的數據集成182
154無線變送器電池壽命長183
155無線變送器可選擇快速刷新率及無線網路通信時間
滯後非常短184
156通信距離較長184
第16章OneWireless系統設計/185
161OneWireless無線網路方案選擇185
162OneWireless無線網路的組件及其選擇185
163OneWireless無線網路現場調查188
1631現場調查的目的188
1632現場調查的內容188
164OneWireless無線網路設計193
1641OneWireless無線網路拓撲193
1642OneWireless Mesh網路的配置194
1643Mesh跳限制196
1644OneWireless網路的子網或域197
1645OneWireless通信197
1646交換機198
1647無線防火牆配置198
1648NTP設定的類型199
1649接入點覆蓋區域199
16410無線節點的最大通信距離199
165OneWireless無線網路規模199
第17章OneWireless無線網路的現場安裝/200
171概述200
172安裝多功能節點及接入設備201
1721賦予網關功能的多功能節點及接入設備201
1722不作為網關的多功能節點及接入設備201
173安裝無線現場設備204
1731連線電池204
1732選點並安裝設備204
1733安裝天線205
第18章OneWireless無線網路的現場測試及投運/207
181現場測試207
1811煉油廠罐區概況207
1812現場測試數據207
182貴州盤縣電廠無線網路運行及測試210
1821測試現場概況211
1822現場安裝、投運及測試程式212
1823測試結論213
183OneWireless無線網路的投運213

第19章OneWireless無線網路的套用/215
191中石化鎮海煉化8公里乙烯運輸管線215
192中石油西固油庫216
193華東電力試驗研究院218
194中石油大連石化218
195中聯煤層氣山西沁縣氣田219
196申能上海臨港燃氣電廠221
197中石化武漢800kt/a乙烯罐區222
1971無線儀表系統概況222
1972無線解決方案222
1973無線儀表系統的工程實施224
1974套用效果225
198美國加州威明頓Valero Energy煉油廠225
第20章橫河電機的ISA10011a無線網路系統/227
201概述227
202系統構成227
2021無線現場設備227
2022適配器228
2023無線現場網路設備229
203系統設計233
2031橫河無線系統方案233
2032橫河無線系統與主機系統的集成238
2033現場調查244
204現場安裝247
2041安裝無線現場設備247
2042安裝YFGW710現場無線一體型網關249
2043安裝YFGW510無線接入點249
205現場調試和投運250
2051啟動現場無線系統250
2052顯示器監控畫面及操作251
2053無線通信質量的評價指標及具體套用255
206橫河電機ISA10011a無線網路的套用260
2061造紙廠260
2062迴轉窯溫度測量260
2063化工廠罐區溫度監控261
2064採鹽滷水提取井流量監控262
第4篇WIAPA標準/263
第21章WIAPA標準概述/265
211WIAPA標準的起源和發展265
2111中國工業無線聯盟265
2112WIAPA的目標265
2113WIAPA網路技術規範265
212WIAPA的系統構成266
2121現場無線設備267
2122適配器270
2123智慧型無線網關270
213WIAPA網路的特點273
2131支持多種拓撲結構273
2132採用集中式與分散式結合的系統管理方式274
2133支持報文的聚合和解聚275
2134通信可靠275
2135超低功率276
2136兼容無線HART標準和多種協定276
2137價格優勢277
第22章WIAPA系統設計及現場調試和投運/278
221WIAPA系統設計278
2211單台WIAPA無線網關連線的無線現場設備台數278
2212多台WIAPA無線網關的套用279
2213無線HART適配器的天線選型279
2214多跳信號傳輸的最大跳數280
222WIAPA現場調試和投運280
2221無線現場設備安裝位置選擇280
2222WIAPA網路管理軟體280
2223力達寧化工公司的現場投運282
2224撫順石化熱電廠的現場投運283
2225新疆油田公司採油二廠的現場投運285
第23章WIAPA的開發解決方案和套用/287
231WIAPA的開發解決方案287
2311自行開發全套無線產品287
2312通過通用接口與無線模組集成287
2313OEM定製開發288
232WIAPA的套用289
2321鞍鋼冷軋廠連續退火生產線289
2322中石油撫順石化熱電廠290
2323江蘇灌雲力達寧化工公司291
2324大港油田滄州第三採油廠292
2325太陽能光伏發電站293
2326印尼望加錫臨海罐區294
第5篇流程行業無線通信技術展望/297
第24章流程行業無線通信技術熱點分析/299
241網路299
242路由300
243刷新率301
244電池壽命301
245傳輸距離302
246變送器種類302
247安全303
248PID控制304
249費用305
2410流程行業無線技術選型思路307
第25章其他無線技術的套用/309
251ZigBee技術309
2511ZigBee概述309
2512ZigBee特點310
2513ZigBee套用311
252Trusted Wireless技術312
2521任務312
2522無線通信312
2523數據傳輸313
2524結構314
2525建立連線315
2526安全316
2527工業套用裝置316
2528現場套用316
253EPA無線技術317
2531EPA標準317
2532EPA技術網路拓撲結構318
2533EPA無線技術設備類型和網路類型319
第26章流程行業無線通信技術展望/320
261擴大套用範圍320
262擴展到控制領域321
263多種通信技術標準的融合321
264系統架構的創新324
265引入新的頻段325
266引入無線行業領軍廠家的技術和產品325
267建立各種流程行業無線通信標準測試實驗室326
268WIAPA的前景廣闊326
附錄名詞解釋328
參考文獻337