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WirelessHart网络协议的基础知识

WirelessHART™标准为全方位的过程测量,控制和资产管理应用提供了一种强大的无线协议。它为此添加了无线功能HART协议同时维护与现有HART设备,命令和工具的兼容性。

WirelessHART设备使用标称2.4GHz传输频率IEEE 802.15.4.标准无线电,因为满足这些条件允许无线螺旋设备根据FCC(联邦通信委员会)标准未经许可。

无线HART网络:

wirelesshart是一个子集哈特工业仪器通信标准为7岁,传送过程数据超过2.4 GHz无线电波。WirelessHart是一个用于过程自动化应用程序的无线网状网络通信协议。

HART无线连接中的每个单独仪器通过网状网络连接。每个单独的仪器连接到共同输入和调整仪器。如果仪器远离网关或路线被阻止,则无法连接到网关。虽然您可以通过其他仪器与网关进行通信。因此,网格网络中的每个设备可以用作来自其他设备的消息的路由器。

a的目的网网在设备故障或环境中断设备之间的无线电通信的情况下,提供冗余数据路径。

负责配置网络的网络管理员,调度设备之间的通信,管理消息路由和监视网络的状态。网络管理器可以集成到网关中,主机应用程序或过程自动化控制器。

这扩展了网络的范围,并提供冗余通信路径以提高可靠性。网络管理器根据延迟,效率和可靠性确定冗余路线。确保冗余路线保持开放和畅通无阻。

WirelessHart协议:

物理层:

  • 2.4 GHz到2.5 GHz(“ISM” - 工业,科学,医疗)信号频带
  • O-QPSK调制(偏移正交相移键控)
  • 250 kbps数据速率
  • 直接序列扩频(DSSS),具有在该频段内的15个通道之间跳频,用于安全性和干扰减少
  • TDMA(时分多址)总线仲裁,为设备传输分配了10毫秒的时隙
  • 可变发射功率,默认为10 dBm(10 milliwatts)

数据链接层:

  • 网络ID号唯一标识每个WirelessHart网络,允许多个网络与相同的物理区域重叠
  • 频道“黑名单” - 自动避免跳到嘈杂的频道

网络层:

  • “网格”网络
  • 信号重复 - 设备可以充当离主单元太远的其他设备的“中继器”
  • 网络管理器设备确定现场设备之间的通信路由,以及定时时间表
  • 四个级别的数据消息优先级(从最高到最低点):命令,进程数据,正常(命令以外的所有消息),警报。

应用层:

  • 128位加密数据
  • 与有线 - HART命令结构和DDL(设备描述语言)的后退兼容性

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