介绍《流程行业无线通信技术及应用》一书

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本帖最后由 xxkhc 于 2016-3-2 15:22 编辑

内容简介：

本书全面介绍了应用于流程行业无线通信的WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA三大标准。具体内容包括流程行业无线通信技术理论基础、流程行业无线通信标准、WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA标准及其应用、流程行业无线通信技术热点分析、自动化仪器仪表产品的无线化以及流程行业无线通信技术展望等内容。

全书将流程行业无线通信的前世今生娓娓道来，技术分析深入透彻，是流程行业企业、科研院所等自控专业技术人员、管理者学习研究无线通信的参考书。

前言：

流程行业生产过程测量和控制技术信号传送方式的发展历程是从复杂到简洁，从繁多到单一再到“无”，所以，无线通信技术正以一股不可阻挡的潮流进入传统的工业通信领域。在统一信号之前，过程测量传感器的输出信号曾长期存在多类别信号，如电阻值（热电阻）、mV值（热电偶、霍尔压力传感器）、脉冲值等。统一信号则为气动信号20～100kPa，电动信号4～20mA。随后发展为智能数字信号、现场总线信号，现在又见到了无线信号。

作为无需布线的通信方式，流程行业无线通信技术近年来越来越被人们所青睐，相对于有线系统，它可以节省电缆，简化安装，降低维护时间和停工时间，增加了系统的可用性，提高了工厂效率，并因此提高了生产力。它面向仪器仪表、设备与控制系统之间的信息交换，是对现有通信技术在流程行业应用方向上的功能扩展和提升。作为工业自动化领域前沿热点技术，流程行业无线技术引领了工业自动化系统未来的发展方向。它的问世将引发传统工业测控有线模式的变革，引领工业自动化系统向着低成本、高可靠性、高灵活性的方向发展。因此，它是继现场总线、工业以太网之后，工业控制领域的又一个热点技术，是降低工业测控系统成本、提高工业测控系统应用范围的革命性技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点。

一项新技术问世，人们会有各种各样的疑问，这是非常自然的，更何况这一项新技术对以往技术几乎是颠覆性的。我们现在使用的测量传感器、变送器的输出信号始终是以看得见、摸得着的有线方式传送，出了问题，查线虽然很麻烦，但毕竟有东西摆在那里，细心一点，故障还是容易查出来的。自流程行业无线通信技术的标准及相应的产品推出之后，亦经历了从饱受争议到逐渐被认可的过程，很多用户已经由开始时“无线可靠吗？”“无线安全吗？”的质疑态度，转变为“尝试一下吧！”的试试看态度，再转变为“还不错嘛！”的认可态度。

要深入了解流程行业无线通信技术，可以多接触一些有关流程行业无线通信技术概貌和实际应用的资料，到已经使用了工业无线通信技术的单位考察。但实际做到这一点目前还有些困难，特别是对生产一线的工人和技术人员来说更是这样。作者近年来在深入了解学习流程行业无线通信技术基础知识的同时，也想为众多在生产过程中应用无线技术的一线读者提供一份有关流程行业无线技术的基础知识、各类无线国际标准的起源和发展、系统构成、特点、系统设计、现场安装、现场调试投运以及具体应用实例的技术参考资料。因为读者对象确定了，所以本书力求实用，基础理论部分简明扼要，重点在于用户关切的如何设计、选用、安装以及使用好流程行业无线系统。

本书在编写过程中得到流程行业无线通信生产厂商技术专家的支持和帮助，他们为我提供了详尽的技术资料，解答了我提出的很多技术问题。在这里特别要感谢横河电机（中国）公司的危文金先生、霍尼韦尔（中国）公司的江天生先生、艾默生过程控制公司的白秀琪女士、沈阳中科博微技术公司赵宏先生等。流程行业无线通信技术是一门崭新的技术，发展很快，书中如有疏漏，恳请行业的专家和读者能批评指正。

该书目录详见2、3楼。

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xxkjfw   发表于 2016/3/5 14:43:16

目录：
第1篇流程行业无线通信技术理论基础和基本知识/001
第1章流程行业通信技术的发展回顾/003
11流程行业通信技术发展历程003
12无线通信的发展历程004
13流程行业无线通信的特点005
14流程行业无线通信的要求007
141使用无线技术的一般条件007
142使用无线技术的特殊条件008
第2章流程行业无线通信技术理论基础/012
21电磁波谱012
22波的传播012
221自由空间传播013
222实时传播014
223在实际环境中的传播016
224环境变化020
23通信系统模型021
24频段022
第3章流程行业无线通信技术基本知识/023
31调制023
311跳频扩频FHSS024
312直接序列扩频DSSS024
32天线026
321全向天线026
322定向天线028
323天线特性028
324天线增益029
33能源供应030
34信号加密032
341WEP/WPA032
342WPA2/AES033
343加密的特殊操作模式035
第4章流程行业无线通信标准/036
41ISM频段036
411多路复用技术036
412频段的分割036
413800～900MHz037
41424GHz037
42全球标准038
421IEEE80211（WLAN）038
422IEEE802151（WPAN/蓝牙）039
423IEEE802154（低速率WPAN/ZigBee）040
424比较040
425共存041
426结论042
43网络拓扑043
431星形拓扑结构043
432网状拓扑结构044
433星形网状混合拓扑结构045
第5章流程行业无线网络应用的分类和设备类型/047
51流程行业无线网络应用的分类047
52工业无线网络的设备类型048
521现场设备049
522路由设备050
523适配器051
524中继器054
525手持设备054
526接入点055
527网关057
528网络管理器058
529安全管理器058第2篇WirelessHART标准/061
第6章WirelessHART标准的起源和发展/063
61HART标准063
611两线制变送器063
612HART协议063
613HART协议的特点064
614HART协议技术规范064
615HART协议网络模式065
62WirelessHART标准的目标和技术路线065
621WirelessHART的目标066
622WirelessHART技术路线的选择067
63WirelessHART的发展历程067
第7章WirelessHART的系统构成/069
71艾默生过程管理公司流程行业无线网络系统发展历史069
72无线现场设备071
721艾默生过程管理公司的无线现场设备071
722其他公司的无线现场设备072
73适配器072
731艾默生过程管理公司的无线适配器072
732其他公司的无线适配器074
74智能无线网关075
741艾默生过程管理公司的智能无线网关075
742其他公司的智能无线网关076
75无线I/O卡、远程链路和接入点076
751艾默生过程管理公司的无线I/O卡、远程链路和接入点076
752菲尼克斯公司的WLAN接入点077
第8章WirelessHART的特点/079
81先进性079
82成熟性080
83可靠性081
84安全性083
85简便性083
第9章WirelessHART系统设计/085
91WirelessHART无线网络方案选择085
911信号传送方案选择085
912成本估算086
913提高系统可用性的考虑086
92WirelessHART无线网络现场调查087
921定义网络操作区域088
922操作区域其他无线网络的部署089
923操作区域按障碍物分类091
93WirelessHART无线网络设计092
931WirelessHART监测网络设计规则093
932WirelessHART监测网络设计规则的突破096
933WirelessHART控制网络设计规则097
934强化网络的措施098
94WirelessHART无线网络设计计算101
941概述101
942无线现场设备的刷新率选择102
943WirelessHART无线现场设备台数统计102
944无线网关数量的计算103
95WirelessHART无线现场网络集成107
951概述107
952通过以太网集成108
953通过RS485总线（串行）集成109
954通过DeltaV控制系统的本地节点集成110
955通过无线现场数据回传集成111
96工程图纸设计114
961总体说明114
962艾默生过程管理公司的图形符号114
963倍加福公司的图形符号115
964E+H公司的图形符号115
第10章WirelessHART无线网络的现场安装/118
101概述118
102安装网关118
103安装无线现场设备122
1031无线现场变送器的安装122
1032适配器的安装123
1033中继器的安装125
104天线安装的相对位置126
105分步实施的现场安装127
第11章WirelessHART无线网络的现场调试及投运/128
111现场调试及投运步骤128
1111网关128
1112WirelessHART无线现场设备128
1113WirelessHART设备的调试投运129
1114将仪表加入网络130
1115应用集成131
112AMS无线SNAPON应用软件131
1121使用方法131
1122功能131
113现场设置及投运133
1131无线系统内部连接133
1132无线网关组态配置134
1133无线现场仪表组态配置134
1134无线系统与有线控制系统的集成135
第12章WirelessHART无线网络的应用/137
121江西卡博特蓝星化工公司138
122中石油塔西南化肥厂139
123中海油友谊号平台输油船139
124华能上海石洞口第一电厂140
125电科院电厂性能测试141
126云南驰宏锌锗公司会泽冶炼厂142
127南海北部湾海上石油平台144
128英国Croda公司145
129哥伦比亚Pacific Rubiales石油公司146
1210川西北气矿梓潼采气作业区148
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第3篇ISA10011a标准/151
第13章ISA10011a标准的起源和发展/153
131ISA简介153
132ISA100简介154
133ISA10011a 简介155
134ISA10011a工作组155
135ISA10011a标准概要157
1351ISA10011a的目标157
1352ISA10011a的关键技术157
1353ISA10011a无线网络架构的主要组件158
1354ISA10011a产品159
第14章OneWireless的系统构成/160
141霍尼韦尔流程行业无线网络系统发展历史160
142OneWireless无线网络设备161
1421无线现场设备1611422适配器162
1423无线手持设备163
1424OneWireless无线主干网络设备164
1425大型多功能网络要求的辅助组件168
143各种类型ISA10011a无线现场设备网络规划169
1431小型ISA10011a无线现场设备网络规划169
1432中型ISA10011a无线现场设备网络规划170
1433中型ISA10011a和IEEE80211a/b/g网络规划170
1434OneWireless网络连接到工厂控制网络规划172
1435带Cisco节点的ISA10011a无线现场设备网络规划172
第15章OneWireless工业无线网络的特点/175
151一个无线网络架构支持整个工厂的应用175
1511无线变送器175
1512无线视频176
1513移动工作站177
1514无线巡检178
1515振动监测178
1516人员设备即时定位179
1517就地显示仪表的读数传送180
1518HART设备无线数据采集180
1519其他以太网设备的无线转接181
152一个无线管理平台支持多种通信协议181
153与控制系统完全一体化的数据集成182
154无线变送器电池寿命长183
155无线变送器可选择快速刷新率及无线网络通信时间
滞后非常短184
156通信距离较长184
第16章OneWireless系统设计/185
161OneWireless无线网络方案选择185
162OneWireless无线网络的组件及其选择185
163OneWireless无线网络现场调查188
1631现场调查的目的188
1632现场调查的内容188
164OneWireless无线网络设计193
1641OneWireless无线网络拓扑193
1642OneWireless Mesh网络的配置194
1643Mesh跳限制196
1644OneWireless网络的子网或域197
1645OneWireless通信197
1646交换机198
1647无线防火墙配置198
1648NTP设置的类型199
1649接入点覆盖区域199
16410无线节点的最大通信距离199
165OneWireless无线网络规模199
第17章OneWireless无线网络的现场安装/200
171概述200
172安装多功能节点及接入设备201
1721赋予网关功能的多功能节点及接入设备201
1722不作为网关的多功能节点及接入设备201
173安装无线现场设备204
1731连接电池204
1732选点并安装设备204
1733安装天线205
第18章OneWireless无线网络的现场测试及投运/207
181现场测试207
1811炼油厂罐区概况207
1812现场测试数据207
182贵州盘县电厂无线网络运行及测试210
1821测试现场概况211
1822现场安装、投运及测试程序212
1823测试结论213
183OneWireless无线网络的投运213
第19章OneWireless无线网络的应用/215
191中石化镇海炼化8公里乙烯运输管线215
192中石油西固油库216
193华东电力试验研究院218
194中石油大连石化218
195中联煤层气山西沁县气田219
196申能上海临港燃气电厂221
197中石化武汉800kt/a乙烯罐区222
1971无线仪表系统概况222
1972无线解决方案222
1973无线仪表系统的工程实施224
1974应用效果225
198美国加州威明顿Valero Energy炼油厂225
第20章横河电机的ISA10011a无线网络系统/227
201概述227
202系统构成227
2021无线现场设备227
2022适配器228
2023无线现场网络设备229
203系统设计233
2031横河无线系统方案233
2032横河无线系统与主机系统的集成238
2033现场调查244
204现场安装247
2041安装无线现场设备247
2042安装YFGW710现场无线一体型网关249
2043安装YFGW510无线接入点249
205现场调试和投运250
2051启动现场无线系统250
2052显示器监控画面及操作251
2053无线通信质量的评价指标及具体应用255
206横河电机ISA10011a无线网络的应用260
2061造纸厂260
2062回转窑温度测量260
2063化工厂罐区温度监控261
2064采盐卤水提取井流量监控262
第4篇WIAPA标准/263
第21章WIAPA标准概述/265
211WIAPA标准的起源和发展265
2111中国工业无线联盟265
2112WIAPA的目标265
2113WIAPA网络技术规范265
212WIAPA的系统构成266
2121现场无线设备267
2122适配器270
2123智能无线网关270
213WIAPA网络的特点273
2131支持多种拓扑结构273
2132采用集中式与分布式结合的系统管理方式274
2133支持报文的聚合和解聚275
2134通信可靠275
2135超低功率276
2136兼容无线HART标准和多种协议276
2137价格优势277
第22章WIAPA系统设计及现场调试和投运/278
221WIAPA系统设计278
2211单台WIAPA无线网关连接的无线现场设备台数278
2212多台WIAPA无线网关的应用279
2213无线HART适配器的天线选型279
2214多跳信号传输的最大跳数280
222WIAPA现场调试和投运280
2221无线现场设备安装位置选择280
2222WIAPA网络管理软件280
2223力达宁化工公司的现场投运282
2224抚顺石化热电厂的现场投运283
2225新疆油田公司采油二厂的现场投运285
第23章WIAPA的开发解决方案和应用/287
231WIAPA的开发解决方案287
2311自行开发全套无线产品287
2312通过通用接口与无线模块集成287
2313OEM定制开发288
232WIAPA的应用289
2321鞍钢冷轧厂连续退火生产线289
2322中石油抚顺石化热电厂290
2323江苏灌云力达宁化工公司291
2324大港油田沧州第三采油厂292
2325太阳能光伏发电站293
2326印尼望加锡临海罐区294
第5篇流程行业无线通信技术展望/297
第24章流程行业无线通信技术热点分析/299
241网络299
242路由300
243刷新率301
244电池寿命301
245传输距离302
246变送器种类302
247安全303
248PID控制304
249费用305
2410流程行业无线技术选型思路307
第25章其他无线技术的应用/309
251ZigBee技术309
2511ZigBee概述309
2512ZigBee特点310
2513ZigBee应用311
252Trusted Wireless技术312
2521任务312
2522无线通信312
2523数据传输313
2524结构314
2525建立连接315
2526安全316
2527工业应用装置316
2528现场应用316
253EPA无线技术317
2531EPA标准317
2532EPA技术网络拓扑结构318
2533EPA无线技术设备类型和网络类型319
第26章流程行业无线通信技术展望/320
261扩大应用范围320
262扩展到控制领域321
263多种通信技术标准的融合321
264系统架构的创新324
265引入新的频段325
266引入无线行业领军厂家的技术和产品325
267建立各种流程行业无线通信标准测试实验室326
268WIAPA的前景广阔326
附录名词解释328
参考文献337
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引用 xxkjfw 2016/3/5 14:44:27 发表于3楼的内容

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