工业无线通信与现场总线集成和互连的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 唐忠1,2 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 沈阳 |
| 导师 | 王宏 ; 于海斌 |
| 关键词 | 工业无线通信 有线现场总线 集成和互连 互操作 通信性能 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 机械电子工程 |
| 其他题名 | Research on the Integration and Interconnection of Industrial Wireless Communication and Fieldbus |
| 英文摘要 | 近年来快速发展的无线通信技术对工业企业具有极大的吸引力，有助于工业企业降低生产成本、提高生产效率。但在目前阶段，无线通信信道开放和易受干扰、易错的通信特性以及现有的现场总线技术广泛的应用和人力、资金和技术等方面的巨大投入，使得工业无线技术还不可能、也没有必要完全替代现有的有线通信技术。因此，与现有的现场总线等有线通信技术共存和混合使用是当前工业无线通信技术发展和应用的主要方向之一。工业通信为面向对生产过程监视、控制和管理的自动化系统提供通信服务，具有确定性、硬实时和高可靠性的通信要求。而工业无线通信与有线现场总线的集成和互连会产生一定的问题，影响自动化系统的正常运行。本文针对工业无线通信和有线现场总线集成和互连中存在的互操作和通信性能问题进行了深入的研究，并对WIA-PA和基金会现场总线的集成和互连进行了具体的实现和分析。本论文首先系统地分析了工业无线通信技术与有线现场总线在工业企业中集成和互连的应用需求，指出了混合现场网段、有线和无线现场网段间、不同层次有线和无线网络的集成和互连是工业无线通信与现场总线混合使用的主要应用方式，并根据工业自动化系统和通信的特点和要求得出互操作和通信性能是集成和互连过程中存在的主要问题。其次，分析了实现工业无线通信和现场总线集成和互连互操作中的关键问题，即设备、用户应用对象和通信协议各层之间的互操作。提出了以协议转换方式系统实现互操作的理论方法。协议转换可以根据通信协议的异同在不同的通信层次通过协议级、服务级和混合的方式实现，为互操作的实现提供理论和实现基础。然后，分析了工业无线通信和现场总线集成和互连的通信性能问题，根据自动化系统通信的特点和要求，针对预定周期性通信提出了系统通信调度映射、通信关系和服务转换、资源预留和通信转发和响应方法，对非周期通信提出了优先级及其映射机制、通信关系和服务转换、通信转发和响应以及拥塞控制方法来保证通信的确定、实时和可靠性。最后，将所提出的方法具体应用于WIA-PA和基金会现场总线的集成和互连，针对通信协议的具体特点，利用通信网关实现了两种协议最高层信息之间的互操作，实现了保证设备间不同通信任务性能的方法，满足了工业自动化系统的要求。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-29 |
| 产权排序 | 1 |
| 页码 | 163页 |
| 分类号 | TP273 |
| 源URL | [http://210.72.131.170//handle/173321/247]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_工业信息学研究室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院研究生院 2.中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 唐忠. 工业无线通信与现场总线集成和互连的研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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