工業(yè)無線局域網(wǎng)的特點

  工業(yè)無線局域網(wǎng)(IWLAN)產(chǎn)品SCALANCE W基于IEEE 802.11標準。無線通信以空間電磁波的形式傳輸信息，是有線解決方案的有力補充，越來越多地應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，例如自動導(dǎo)航車輛和單軌輸送機等。

  SCALANCE W設(shè)備系列具有IP 65防護等級，PROFINET IO支持工業(yè)無線局域網(wǎng)的無線通信。無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點：

  1)簡化了維修工作，減少了維修費用和停機時間。對設(shè)備的遠程診斷降低了維修成本。

  2)可以節(jié)省通信電纜，易于更改通信路徑。

  3)可以解決移動設(shè)備的旋轉(zhuǎn)和移動造成的碳刷磨損和導(dǎo)線破裂的問題?？梢耘c腐蝕環(huán)境中的設(shè)備建立低成本的連接。

  無線模塊配備了兩個天線，接收器選擇接收到的兩個信號中最強的一個。

  如果傳輸鏈路的屬性有變化，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑹o線模塊從最大傳輸速率切換到較低的傳輸速率。無線模塊還提供IT功能，包括使用SNMP基于Web進行管理、電子郵件或SMS消息的發(fā)送功能。

  2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  在WLAN中，接入點(Access point，見圖15-22)的作用類似于交換機。每個接入點都與其單元中的所有常規(guī)節(jié)點(即所謂的“客戶機”)進行通信，不管它們是固定的還是移動的。另一方面，接入點通過電纜或通過另一個獨立的無線網(wǎng)絡(luò)保持相互之間的連接，因此可以超越無線單元的限制進行通信。W780模塊是各個無線單元的網(wǎng)絡(luò)交換機，以及工業(yè)以大網(wǎng)和WLAN網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸媒體的接入點。

圖15-22 工業(yè)無線局域網(wǎng)

  有兩種不同的WLAN網(wǎng)絡(luò)類型∶

  (1)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式 (InfrastrucTRUEmode)

  在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式中，通過公共接入點連接節(jié)點進行通信。節(jié)點必須登錄到接入點，并通過指定的通道傳輸。這種類型的網(wǎng)絡(luò)稱為基礎(chǔ)服務(wù)集。

  如果無線區(qū)域因感應(yīng)范圍太小或可操作節(jié)點太少而未達到接入點，可以在公共網(wǎng)絡(luò)中對兩個或多個重疊的基礎(chǔ)服務(wù)集進行操作?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)模式支持在以太網(wǎng)中進行操作。符合IEEE 802.11標準的WLAN也被稱為無線以太網(wǎng)。

  (2)節(jié)點之間直接連接的自組網(wǎng) (ad hoc network)

  符合IEEE 802.1I標準的最簡單的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)稱為自組網(wǎng)。各設(shè)備的無線網(wǎng)卡不需要天型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無需用戶介入便可以建立快速、簡單的網(wǎng)絡(luò)。自組網(wǎng)用于短距離臨時交換數(shù)據(jù)。

  3. 冗余模式

  將數(shù)據(jù)通過兩個單獨的射頻無線網(wǎng)卡和兩個不同的通道進行傳輸，便可以實現(xiàn)冗余。

  在冗余模式，必須用接入點處理兩個無線接口，用兩種頻率發(fā)送數(shù)據(jù)。接入點相互之間不但以主頻率進行通信，而且在另一組天線的第二個通道上進行通信。受到干擾時可以通過其他通道進行連接。

  4. 訪問方法

  有線以太網(wǎng)采用CSMA/CD(帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問方法。WLAN使用的訪問方式稱為CSMA/CA(帶沖突避免的載波偵聽多路訪問)。無線LAN不是以物理方法偵聽通道，而是使用將此通道保留一定時間的通信協(xié)議。節(jié)點開始發(fā)送數(shù)據(jù)之前，將查詢媒體是否空閑。

  5. IWLAN的信息安全

  因為無線電波受到反射和衍射重疊等的影響，因此IWLAN可能會受到干擾。此外，IWLAN是“共享媒體”，也就是所有節(jié)點都試圖訪問同一個網(wǎng)絡(luò)。而在有線“切換式以太網(wǎng)”中，每個節(jié)點均有單獨的電纜直接連接到交換機，不必與其他節(jié)點共享。除非采取其他措施，否則將無法確定哪個節(jié)點正在阻塞無線網(wǎng)絡(luò)并在訪問媒體。IEEE 802.11i用于處理WLAN 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，重點是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用芩惴ê蜕矸蒡炞C過程的定義。

  6.無線網(wǎng)關(guān)

  IWLAN/PB LINK PN IO是用于連接工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)關(guān)，支持訪問PROFIBUS的所有DP從站。