楊紅宇

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關(guān)于PLC網(wǎng)絡(luò)的無線通信方式研究

楊紅宇

唐鋼微爾自動(dòng)化公司，河北 唐山 063000

隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，人們逐漸提高了對無線通信的要求，以往的有線通信多受站點(diǎn)或環(huán)境限制，難以完成特殊環(huán)境下的信息交換，為提高人們對通信的滿意度，PLC網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用到無線通信設(shè)計(jì)中，有效彌補(bǔ)了不足。因此，從PLC網(wǎng)絡(luò)基本情況入手，重點(diǎn)研究了PLC網(wǎng)絡(luò)的無線通信方式。

PLC網(wǎng)絡(luò)；無線通信；通信方式

引言

經(jīng)過多年發(fā)展，PLC網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用到石油開發(fā)、礦山開采等多個(gè)領(lǐng)域，并獲得了廣泛好評。受多種因素影響，原有通信方式已經(jīng)無法滿足人們實(shí)際使用需求，這就需要應(yīng)用到無線通信技術(shù)，并將PLC網(wǎng)絡(luò)融入其中，只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)信息交換，強(qiáng)化數(shù)據(jù)通訊。因此，有必要對PLC網(wǎng)絡(luò)的無線通信方式展開研究。

1 PLC網(wǎng)絡(luò)概述

在經(jīng)濟(jì)與科技的帶動(dòng)下，PLC網(wǎng)絡(luò)基本涵蓋了ISO模型多數(shù)功能，為保證多個(gè)PLC網(wǎng)絡(luò)共同投入到工作中，就要做好網(wǎng)絡(luò)全面設(shè)計(jì)，無論是軟件，還是硬件都要滿足實(shí)際需求。如在硬件設(shè)計(jì)中，應(yīng)做好連接設(shè)置，并選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，如總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)以及星形結(jié)構(gòu)等[1]。同時(shí)還要做好網(wǎng)絡(luò)層次設(shè)計(jì)，強(qiáng)化PLC網(wǎng)絡(luò)總體效果，并了解不同層次的不同作用。如在設(shè)備層中，應(yīng)做好現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)管理，選擇合適的設(shè)備，強(qiáng)化信息集成能力，而在信息層中則要強(qiáng)化信息設(shè)計(jì)，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，做好網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)等，且做好相應(yīng)的維護(hù)工作，只有這樣才能保證PLC網(wǎng)絡(luò)始終處于良性運(yùn)行狀態(tài)。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還要做好PLC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以多級復(fù)合結(jié)構(gòu)為主，增強(qiáng)通信適應(yīng)能力，且做好可拓展工作，用戶也可以聯(lián)系實(shí)際，促進(jìn)PLC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，具體講就是將單一的PLC形成PLC網(wǎng)絡(luò)群，應(yīng)用合適的無線網(wǎng)絡(luò)，以此實(shí)現(xiàn)無線接入。

2 PLC網(wǎng)絡(luò)的無線通信方式

2.1 無線數(shù)傳電臺(tái)通信

所謂的數(shù)傳電臺(tái)是在數(shù)傳模塊基礎(chǔ)上形成的，在數(shù)傳電臺(tái)中可以利用數(shù)字信號處理與數(shù)字調(diào)制實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，其作用是糾錯(cuò)與確定均衡性。對于數(shù)字電臺(tái)來說，主要是提供一定的接口，從接收到發(fā)出的時(shí)間不超過10 ms，但覆蓋面積卻不大，覆蓋半徑可以達(dá)到50 km左右，傳輸效率也很高。在數(shù)傳電臺(tái)中融合了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制等技術(shù)，并具有PLC網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，正是由于這些技術(shù)的存在，使得數(shù)傳電臺(tái)在工業(yè)領(lǐng)域有著相對廣泛的應(yīng)用[2]。

基于數(shù)傳電臺(tái)的PLC網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，但它在與PLC相連接的過程中則實(shí)現(xiàn)串口連接。在設(shè)計(jì)的過程中，要保證PLC與設(shè)備通信協(xié)議相統(tǒng)一，并確保無線通訊模塊協(xié)議與之相符，這些都是無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中需要重視的內(nèi)容。同時(shí)，在數(shù)傳電臺(tái)中，還要需要應(yīng)用到異步通信協(xié)議，其作用是強(qiáng)化軟件設(shè)計(jì)，增強(qiáng)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸能力,且?guī)缀醪恍枰\(yùn)行使用費(fèi)用，即便是相對惡劣的環(huán)境依然能夠正常運(yùn)行[1]。

但基于數(shù)傳電臺(tái)的PLC網(wǎng)絡(luò)，在相同頻點(diǎn)上只能有一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)，不僅減低了信號覆蓋范圍，還影響了網(wǎng)絡(luò)容量的提升，即便是點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，也需要按照輪詢的方式進(jìn)行，這樣在一定程度上就降低了時(shí)效性的體現(xiàn)[3]。同時(shí)，還會(huì)增加建設(shè)成本，如果是在城市中建設(shè)，又會(huì)影響到附近正在投入使用的網(wǎng)絡(luò)，為減少不利影響，只能多次調(diào)節(jié)，總的來說該網(wǎng)絡(luò)后期所需投入較多[2]。

2.2 GPRS數(shù)傳通信

GPRS技術(shù)是在全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)上發(fā)展起來的，屬于典型的無線業(yè)務(wù)。經(jīng)多年發(fā)展，該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了長時(shí)間在線，其通信能力也明顯提升，同時(shí)也給互聯(lián)網(wǎng)通信提供了一定可能。正是由于這些因素的存在，使其成為無線遙控系統(tǒng)中不可缺少的一部分。利用GPRS控制PLC網(wǎng)絡(luò)，不僅可以實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，還能實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，這對增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸能力有較大益處。

隨著GPRS數(shù)傳在PLC網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，有效增強(qiáng)了公網(wǎng)滲透能力，強(qiáng)化了系統(tǒng)運(yùn)行能力。同時(shí)，也在一定程度上增強(qiáng)了PLC網(wǎng)絡(luò)與數(shù)傳單元的連接能力，數(shù)傳單元在GPRS網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的作用下，也可以順利完成自己與互聯(lián)網(wǎng)信息層的鏈接。對于基于GPRS的PLC網(wǎng)絡(luò)來說，其監(jiān)控過程大致可以分為三個(gè)部分：第一部分為PLC采集控制，第二部分為數(shù)據(jù)傳輸，第三部分為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中心。在PLC網(wǎng)絡(luò)收集到相應(yīng)信息以后，就會(huì)將這些信息及時(shí)傳輸?shù)紾PRS數(shù)傳單元中，該單元再接收到這些信息以后，就會(huì)按照事先設(shè)定好的地址完成信息發(fā)送，并在端口映射的作用下完成轉(zhuǎn)發(fā)，最后傳送到監(jiān)控中心，這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。

但基于GPRS的監(jiān)控相對復(fù)雜，所需設(shè)置較多，經(jīng)常會(huì)受到公網(wǎng)的影響，這樣就降低了信息傳輸安全性。同時(shí)，如果要升級系統(tǒng)，很容易增加運(yùn)營成本。此外，還需要涉及到多個(gè)協(xié)議與通信，并需要多人維護(hù)，這在一定程度上也在影響著無線通信應(yīng)有作用的發(fā)揮。

2.3 無線以太網(wǎng)技術(shù)通信

無線以太網(wǎng)通信也是PLC網(wǎng)絡(luò)中常見的一種通信方式，在該技術(shù)下，PLC能夠順利完成與通訊轉(zhuǎn)換設(shè)備的鏈接，對強(qiáng)化PLC接入功能有一定好處，然后在無線以太網(wǎng)的作用下還能順利完成設(shè)備鏈接，這對主控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無線接入有一定好處，在該技術(shù)的作用下，還能實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)專線鏈接，更可以強(qiáng)化各個(gè)站點(diǎn)之間的分配，在這種情況也能順利完成其他網(wǎng)絡(luò)的訪問。通過研究發(fā)現(xiàn)，以太網(wǎng)是現(xiàn)階段應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其綜合通訊能力較好，有大量先進(jìn)技術(shù)的支持，將其作為PLC網(wǎng)絡(luò)無線通信方式的一種有利于成熟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，將其應(yīng)用到PLC系統(tǒng)中，也有利于全面系統(tǒng)開發(fā)，但這種無線通信技術(shù)也存在一定不足，即若網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過小，硬件所需資金較多。

總的來說，PLC網(wǎng)絡(luò)的三種無線通信方式既有各自的優(yōu)點(diǎn)，也有各自的不足，要充分發(fā)揮這三種無線通信方式的應(yīng)有作用，還需要在實(shí)際利用中聯(lián)系使用地區(qū)實(shí)際情況選擇合適的通信方式，只有這樣才能保證PLC網(wǎng)絡(luò)作用得以全面體現(xiàn)[3]。

3 結(jié)束語

PLC網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)階段應(yīng)用較多的一種網(wǎng)絡(luò)，因其整體效果較好，所以被廣泛應(yīng)用到無線通信方式建設(shè)中，但通過研究PLC網(wǎng)絡(luò)常見的三種無線通信方式可以發(fā)現(xiàn)，這些通信方式既有優(yōu)點(diǎn)也有不足，只要正確應(yīng)用依然可以起到良好的通信作用。

[1]王樂君. S7-200 PLC遠(yuǎn)程通信方式的選用[J]. 電世界，2013（10）：26-29.

[2]崔桂梅，顧婧弘，劉丕亮. 基于西門子PLC網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015（3）：212-215.

[3]馮升，萬熠，李炳燃，朱振杰. 墻板自動(dòng)化生產(chǎn)線中無線網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2015（7）：85-86.

About the Study on the Wireless Communication of the PLC Network

Yang Hongyu

Tangshan Iron & Steel Group WILL Automation Co., Ltd., Hebei tangshan 063000

With the development of economy and science and technology, people gradually increased the demand for wireless communication, the previous cable communications site or environmental restrictions, more difficult to complete the exchange of information, under special circumstances to improve the people's satisfaction of the communication, PLC was used in the design of the wireless communication network, effectively make up for the shortage. Therefore, this article starts with the basic situation of PLC network, focuses on the PLC network wireless communication mode.

PLC network; Wireless communication; Communication mode

JH963

A

1009-6434（2016）10-0050-02