色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

從這幾個協議入手了解工業自動化

得捷電子DigiKey ? 來源:未知 ? 2023-05-11 20:16 ? 次閱讀

第四次工業革命(工業 4.0)為機器帶來了更多的智能和自動化設施的效率和靈活性。這些日益復雜的系統推動了無線通信在工業環境中的應用。畢竟,工業 4.0 智能機器和模塊化自動化的定義如下:

  • 安全和適應性強的控制連接

  • 收集并不斷調整生產過程中的數值

  • 用于預見性維護程序的機械狀態監測

  • 為實現大數據分析能力而進行聯網

支持這些功能的無線技術都基于蜂窩、Wi-Fi藍牙和 IEEE 802.15.4 標準和協議。部分原因是,設計工程師期望來自不同供應商的組件具有兼容性——根據定義,必須通過行業標準接口而不是專有接口進行連接。事實上,互操作性只是工業 4.0 的一個方面。

圖 1:無線連接是協調材料處理和協作機器人任務的關鍵。(圖片來源:Getty Images)

納入無線通信的單個設備通常比有線網絡的成本更高。然而,這種前期成本的增加能以多種方式抵消,而且從長遠來看,無線設備往往被證明是最具性價比的選擇。原因是在生產區域鋪設電纜的成本可能很高。規劃電纜敷設路徑及其連接器是一項很費力的工作。另外,電纜需要保護,需要電纜槽架或支撐件的支撐,還需要接線盒和其他附件。規劃、訂購和安裝所有這些與電纜有關的五金件,會延長網絡實施時間。 基于 Wi-Fi 的自動化標準

電氣電子工程師協會 (IEEE) 于1997 年發布了 802.11 標準,定義了局域網(LAN) 的無線實施標準。為了確保市場能充分執行這一標準,行業聯盟Wi-Fi Alliance很快跟進——由有意向建立測試和認證計劃的無線設備公司牽頭,來保持跨供應商產品的互操作性。今天,通過 IEEE 802.11 定義的 Wi-Fi 標準得到了 Wi-Fi Alliance 標準化的更多補充,使得符合各項要求的設備還具有非常可靠的兼容性。

圖 2:工業 4.0(也稱為工業物聯網或 IIoT)與無線技術的采用密不可分。這些無線技術采用標準化接口,允許各種設備和計算系統之間進行連接,包括用作人機界面的移動設備(如圖所示)以及無數其他用于互通機器狀態信息的現場無線組件。(圖片來源:Getty Images)雖然 Wi-Fi 對于監控應用和將機器連接到企業級系統相當有用,但由于在速度、延遲和連接穩定性方面的問題,使這種技術在機器控制相關的高要求工業自動化應用中的使用受到限制。這意味著今天工業應用中的 Wi-Fi 大多僅限于要求不太嚴格的情況。其中包括:

  • 與制造執行系統 (MES) 進行數據通信的條形碼掃描儀,可容忍一兩秒的延遲。

  • 不涉及實時控制功能的運動傳感器

  • 使用傳感器長期進行機器狀態監測,如加速度計(跟蹤一段時間內的振動產生情況)以及溫度、壓力、濕度和氣體濃度傳感器,用于監測設備的效率和健康狀態。

圖 3:盡管不適合用于機器控制,但 Wi-Fi 對于機器監測應用、連接工廠車間和企業級系統是非常有用的。(圖片來源:Wi-FiAlliance)

目前,讓 Wi-Fi 技術適應工業控制應用已嘗試過多次,但成功率有限。但是有一個協議例外,那就是在 IIoT 方面有些成功運用的工業自動化和過程自動化無線網絡 (WIA-PA) 協議。這是一種來自中國的工業無線通信標準。

當然,Wi-Fi 的工作頻率為 2.4 或 5 GHz,頻率越高數據傳輸速度越快,但由于更高的頻率在穿過墻壁和其他固體物體時更容易出現耗散,因此傳輸范圍也會減小。專用標準是使用其他頻段的。例如,IEEE 802.11ah 低數據 Wi-Fi(HaLowWi-Fi) 在 900MHz 左右運行——通常用于需要擴大范圍和極低功耗的傳感器。另一種極端情況是,IEEE 802.11ad Wi-Fi(WiGig) 的工作頻率為 60 GHz 左右,可實現非常快的數據傳輸。 基于 IEEE 802.15.4 的無線標準 其他可選的無線協議是 IEEE 802.15.4 標準定義的低速率無線個人局域網絡或LR-WPAN。LR-WPAN 技術優先考慮低成本和低功耗,而不是速度和傳輸距離。根據其基本規格參數,LR-WPAN 通信的數據傳輸率可達 250 kb/s,傳輸距離可達 10 m。這種技術旨在實現低成本設備之間的通信,而無需任何其他的通信基礎設施。諸如6LoWPAN、WirelessHART 和 ZigBee 等基于 IEEE 802.15.4 標準的協議正在迅速成為首選的 IIoT 協議。

1.WirelessHARTHART Communications Foundation、ABB、西門子和其他公司支持的WirelessHART 的協議,該協議基于 802.15.4。這是一個得到良好支持的、強大的工業自動化應用標準。使用具有時間同步功能的跳頻網狀網絡來維持網絡的可靠性。相比之下,大多數基于 Wi-Fi 和蜂窩技術的無線通信協議都使用了不太穩健的星形網絡拓撲結構,要求所有設備都與中央設備相連。所有通信都使用 128 位 AES 加密,且用戶訪問可能受到嚴格的控制。

e098d104-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

圖 4:LTP5903-WHRSmartMesh 網絡管理器支持線路供電式 WirelessHART 網關,從而讓工程師能夠整合一個基于標準的無線傳感器網絡,以實現可擴展雙向通信。(圖片來源:AnalogDevices

由于 WirelessHART 使用網狀網拓撲結構,因此數據可以在設備之間直接路由。這可以擴大網絡范圍,形成冗余通信路徑。這樣,如果其中一個路徑出現故障,發送方就會自動切換到一個冗余路徑。跳頻還能使 WirelessHART 避免干擾問題。

2.6LoWPAN低功耗無線個人局域網絡上的 IPv6(通常稱為6LoWPAN)是一個協議,允許 IPv6 數據包在基于IEEE 802.15.4 的網絡上傳輸。這意味著功耗非常低的設備可以連接互聯網,以使其非常適合物聯網傳感器和其他低功耗設備。

3.ZigBeeZigbee 聯盟維護并且在智能家居和樓宇自動化應用中使用最廣泛,ZigBee 可能是最成熟的基于 IEEE 802.15.4 的協議。該協議讓節點在大部分時間內保持休眠模式,以大幅延長電池壽命。ZigBee 通常工作在 2.4 GHz 頻段,固定數據傳輸率為 250 kb/s。該協議可以支持各種網絡拓撲結構,包括星形、樹形和網狀網。樹狀和網狀網拓撲結構擴大了網絡范圍。

e0c45068-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

圖 5:Zigbee 對工業環境中的運動、振動、濕度、溫度和存在傳感器及其他應用都非常有用。(圖片來源:Zigbee 聯盟)

工業自動化中的低功耗藍牙和蜂窩狀物聯網

低功耗藍牙 (BLE) 是 IEEE802.15.4 的替代協議。這種情況下,低成本和低功耗是首要任務,可以犧牲速度和傳輸范圍。與標準藍牙相同,該協議的工作頻率為 2.4 GHz。低功耗藍牙的最大優勢在于如何得到了移動操作系統的原生支持,如 OpenHandset Alliance(開放手機聯盟) 的安卓系統、蘋果的 iOS 系統和微軟的 Windows 系統及其各種變體。此外,Logitech Corp.等大型電子產品供應商投入了最多的研發資金,所以低功耗藍牙仍然主要是消費類設備的無線連接選項也就不足為奇了。這與 WirelessHART 形成鮮明對比,IIoT 應用始終是后者主要關注的對象。

e0dcf0e6-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

圖 6:低功耗藍牙 (BLE) 標準包括一個串行端口配置文件,各個系統會將其識別為一個完整的串行接口。這對于使用通過 BLE 連接的升級設備來替換有線設備是非常有用的。(圖片來源:Bluetooth SpecialInterest Group綜上所述,在過去的幾年里,有很多傳感器、遙控器、鎖具和手持設備采用低功耗藍牙執行工業自動化任務。這一趨勢在未來幾年可能會增加。

與 BLE 和基于 IEEE 802.15.4協議的低功耗、短距離通信相比,蜂窩技術是長距離無線通信。2G GSM 蜂窩協議大多已被在手機和物聯網設備中普及的 3G 和 4G 高速蜂窩協議所取代。但問題是,蜂窩通信的電力消耗巨大,因此在工業應用中,特別是機器上使用這種連接時系統需要連接一個永久的有線連接式電源。蜂窩式 LTE 類別表明了最大的數據傳輸率,盡管它以更高的功耗為代價。LTE Cat-0 和 Cat-1 連接適用于物聯網設備。相比之下,LTE-M 是專門為機器對機器和物聯網應用而設計的低功耗蜂窩協議。

與其在手機中相對廣泛的使用相比,工業級 5G 應用還沒有那么成熟。這是因為消費者優先考慮下載速度(所以已經迅速采用了入門級 5G 設備),IIoT 系統工程師優先考慮低延遲和無死角全面覆蓋。事實上,低延遲在工業自動化中至關重要。誠然,第一批 5G 網絡已將延遲控制在 30 ms 以下,但人們正努力將延遲進一步降低到只有 1 ms。這對于要求嚴格的實時工業控制(不僅僅是監控)應用來說,速度已經足夠快了,例如在機床中傳輸反饋信號

5G 技術減少延遲的一種方式是網絡切片。這種網絡技術將網絡的帶寬劃分為不同的虛擬通道,然后對其單獨管理。一些通道專門用于低延遲傳輸,禁止大多數流量使用這種通道。然后,只有需要最高傳輸速率的工業控制應用才能使用這些專門保留的快速通道。 LoRA 無線協議的崛起 長距離廣域網絡調制 (LoRA) 是可再生能源、采礦和物流業的遠程和離岸應用的低成本無線協議選擇。這是一種低功耗無線技術,可以在甚至超過 10 公里的非常長的范圍內通信,而且僅用一塊電池就可以持續工作長達 10 年。簡而言之,LoRA 是一種在免許可頻段上運行的非蜂窩技術。該技術采用次千兆赫頻段,如 433MHz 和 915 MHz,以及基于線性調頻擴頻 (SSS) 調制的擴頻調制。這使其非常適用于設置在偏遠地區且只需適度數據傳輸速率的物聯網設備。LoRA 還具有 128 位加密和認證控制功能。另一個有用的功能是利用設備之間的三邊測量法進行地理定位,尤其適用于 IIoT 應用中的傳感器。

LoRA 使用由Semtech Corp.開發的專有技術,但也有大量的開源元素。它得到了 LoRa Alliance 的支持(和設備互操作性保證)。LoRa Alliance 是一個包括 IBM、Cisco、TATA、Bosch、Swisscom 和Semtech 在內的大型協會。

結語 用于工業自動化的無線協議比比皆是。每一種都適合特定的應用。對于要求低功耗并接受短距離傳輸的用途,往往受益于 ZigBee 和低功耗藍牙連接。要求更高的工業應用需要通信的穩健性,則可能需要支持WirelessHART 無線連接功能的設備。要求長距離傳輸、高數據速率的應用,則必定使用蜂窩技術。在這里,5G有望改變無線通信。要求在很長的距離內進行數據通信并且電力消耗最少時,最好的選擇通常是 LoRa 技術。

秘技知識學不停 專屬福利享不停

就等您加入!

點此登記

賺積分、換好禮

立即到「會員權益」查看您的禮遇! 如有任何問題,歡迎聯系得捷電子Digi-Key的客服團隊

中國(人民幣)客服

e1058baa-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png400-920-1199e10ac890-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png服務支持 > 聯系客服 > 微信客服e1115d86-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.pngservice.sh@digikey.come116292e-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png QQ在線實時咨詢:4009201199

中國(美金)/ 香港客服

e1058baa-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

400-882-4440

e1058baa-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png852-3104-0500e1115d86-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.pngchina.support@digikey.come12de014-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

e1371a08-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png

點擊下方“閱讀原文”查看更多

讓我知道你在看e13e639e-e630-11ed-ab56-dac502259ad0.png


原文標題:從這幾個協議入手了解工業自動化

文章出處:【微信公眾號:得捷電子DigiKey】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。


聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 得捷電子
    +關注

    關注

    1

    文章

    255

    瀏覽量

    8783

原文標題:從這幾個協議入手了解工業自動化

文章出處:【微信號:得捷電子DigiKey,微信公眾號:得捷電子DigiKey】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    邊緣計算在工業自動化中的應用

    邊緣計算在工業自動化中的應用日益廣泛,它通過將數據處理和計算能力移至靠近數據源的邊緣設備,實現了更高效、實時的工業自動化控制。以下是邊緣計算在工業
    的頭像 發表于 10-24 14:30 ?385次閱讀

    探索工業自動化轉換網關:定義背后的功能密碼

    在當今物聯網(IoT)與工業自動化日益融合的時代背景下,自動化協議轉換網關作為連接不同設備與系統之間的橋梁,扮演著至關重要的角色。自動化
    的頭像 發表于 08-22 09:43 ?216次閱讀
    探索<b class='flag-5'>工業</b><b class='flag-5'>自動化</b>轉換網關:定義背后的功能密碼

    工業自動化控制系統是由哪幾個環節組成的?

    。 ? ? ?工業自動化控制系統由控制器和被控對象組成。但要實現復雜的控制任務,一個典型的自動控制系統通常還應當包括:定值元件、執行元件、測量變送元件和比較元件。那么,工業
    的頭像 發表于 08-15 08:55 ?459次閱讀

    工業自動化中的控制方式

    工業自動化是現代工業發展的重要標志,它極大地提高了生產效率,降低了生產成本,并改善了產品質量。在工業自動化中,控制方式作為實現
    的頭像 發表于 06-17 11:41 ?798次閱讀

    工業自動化自動化區別是什么

    工業自動化自動化是兩個密切相關但又有所區別的概念。在這篇文章中,我們將詳細探討它們之間的區別,以及它們在現代工業生產中的應用。 一、自動化
    的頭像 發表于 06-11 11:13 ?1654次閱讀

    工業自動化系統設計

    工業自動化系統設計是一項涉及多個領域和技術的綜合性任務。它旨在通過自動化設備和系統的集成,提高生產效率、降低能耗、確保產品質量和增強企業競爭力。 一、工業
    的頭像 發表于 02-02 17:00 ?794次閱讀
    <b class='flag-5'>工業</b><b class='flag-5'>自動化</b>系統設計

    工業自動化協議轉換網關BL120ML 多協議 To Modbus產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL120ML 多協議 To Modbus產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:58 ?0次下載

    工業自動化協議轉換網關BL120BN BACnet To Modbus產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL120BN BACnet To Modbus產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:55 ?0次下載

    工業自動化協議轉換網關BL120PM PLC To Modbus 網關產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL120PM PLC To Modbus 網關產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:50 ?0次下載

    工業自動化協議轉換網關BL120 Modbus To Modbus 網關產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL120 Modbus To Modbus 網關產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:41 ?0次下載

    工業自動化協議轉換網關BL121ML 多種協議 To OPC UA 網關產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL121ML 多種協議 To OPC UA 網關產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:39 ?0次下載

    工業自動化協議轉換網關BL121 Modbus To OPC UA 網關產品介紹

    電子發燒友網站提供《工業自動化協議轉換網關BL121 Modbus To OPC UA 網關產品介紹.pdf》資料免費下載
    發表于 01-26 14:34 ?0次下載

    自動化碼頭中CANopen與Ethercat協議的應用

    自動化碼頭中,協議轉換是一個關鍵環節,它能夠實現不同設備之間的數據交互和協同工作。其中,將CANopen協議轉換為EtherCAT協議的應用尤為常見。我們來
    的頭像 發表于 01-19 15:03 ?919次閱讀
    在<b class='flag-5'>自動化</b>碼頭中CANopen與Ethercat<b class='flag-5'>協議</b>的應用

    自動化碼頭中CANopen與Ethercat協議的應用

    自動化碼頭中,協議轉換是一個關鍵環節,它能夠實現不同設備之間的數據交互和協同工作。其中,將CANopen協議轉換為EtherCAT協議的應用尤為常見。我們來
    的頭像 發表于 01-19 14:57 ?381次閱讀

    工業自動化中的直流負載和交流負載的應用

    了解一下直流負載的應用。在工業自動化過程中,直流負載主要應用于直流供電系統中,用于測試和檢測直流電源或其他直流設備的性能。直流負載可以模擬實際負載條件,并對供電系統進行負載測試,以評估其性能和穩定性。直流負
    的頭像 發表于 01-18 15:12 ?693次閱讀
    主站蜘蛛池模板: 男人大臿蕉香蕉大视频| 日欧一片内射VA在线影院| 日本六九视频| 亚在线观看免费视频入口| 中字幕视频在线永久在线 | 国产露脸150部国语对白| 久久两性视频| 少妇被阴内射XXXB少妇BB| 亚洲一在线| 俄罗斯极品hd| 久久re视频这里精品免费1| 日本亚洲欧洲免费旡码| 一级毛片免费下载| 福利一区国产| 美女丝袜夹b| 亚洲黄色免费在线观看| seba51久久精品| 久久99精品视频| 天堂Av亚洲欧美日韩国产综合| 最近更新2019中文字幕国语| 国产精品亚洲二线在线播放| 蜜柚视频高清在线| 亚洲欧美中文字幕高清在线| 成人国产在线24小时播放视频| 久久合| 体育生爆操| georgielyall装修工| 久久re热线视频国产| 为什么丈夫插我我却喜欢被打着插| 99re久久精品在线播放| 妓女嫖客叫床粗话对白| 色女仆影院| JAPANRCEP老熟妇乱子伦视频| 精品夜夜澡人妻无码AV| 特级毛片s级全部免费| jizz69女士第一次| 久久婷五月综合色啪网| 亚洲精品福利一区二区在线观看| 成人在线精品视频| 男人被绑着强行摸j| 在线视频免费观看|