作者：方原柏 编着

出版日期：2015年2月

书号：978-7-122-22019-6

开本：B5 710×1000　1/16

装帧：平

版次：1版1次

页数：340页

　本书全面介绍了套用于流程行业无线通信的WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA三大标準。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準、WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA标準及其套用、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。

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调製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準/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全球标準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网路拓扑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章流程行业无线网路套用的分类和设备类型/047
51流程行业无线网路套用的分类047
52工业无线网路的设备类型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网路管理器058
529安全管理器058第2篇WirelessHART标準/061
第6章WirelessHART标準的起源和发展/063
61HART标準063
611两线制变送器063
612HART协定063
613HART协定的特点064
614HART协定技术规範064
615HART协定网路模式065

62WirelessHART标準的目标和技术路线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路系统发展历史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智慧型无线网关075
741艾默生过程管理公司的智慧型无线网关075
742其他公司的智慧型无线网关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无线网路方案选择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无线网路现场调查087
921定义网路操作区域088
922操作区域其他无线网路的部署089
923操作区域按障碍物分类091
93WirelessHART无线网路设计092
931WirelessHART监测网路设计规则093
932WirelessHART监测网路设计规则的突破096
933WirelessHART控制网路设计规则097
934强化网路的措施098
94WirelessHART无线网路设计计算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无线现场网路集成107
951概述107
952通过乙太网集成108
953通过RS485汇流排（串列）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无线网路的现场安装/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无线网路的现场调试及投运/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将仪表加入网路130
1115套用集成131
112AMS无线SNAPON套用软体131
1121使用方法131
1122功能131
113现场设定及投运133
1131无线系统内部连线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无线网路的套用/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川西北气矿梓潼採气作业区148
第3篇ISA10011a标準/151
第13章ISA10011a标準的起源和发展/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标準概要157
1351ISA10011a的目标157
1352ISA10011a的关键技术157
1353ISA10011a无线网路架构的主要组件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路系统发展历史160
142OneWireless无线网路设备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无线主干网路设备164
1425大型多功能网路要求的辅助组件168
143各种类型ISA10011a无线现场设备网路规划169
1431小型ISA10011a无线现场设备网路规划169
1432中型ISA10011a无线现场设备网路规划170
1433中型ISA10011a和IEEE80211a/b/g网路规划170
1434OneWireless网路连线到工厂控制网路规划172
1435带Cisco节点的ISA10011a无线现场设备网路规划172
第15章OneWireless工业无线网路的特点/175
151一个无线网路架构支持整个工厂的套用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设备无线数据採集180
1519其他乙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定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路通信时间
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无线网路方案选择185
162OneWireless无线网路的组件及其选择185
163OneWireless无线网路现场调查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无线网路设计193
1641OneWireless无线网路拓扑193
1642OneWireless Mesh网路的配置194
1643Mesh跳限制196
1644OneWireless网路的子网或域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设定的类型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无线网路规模199
第17章OneWireless无线网路的现场安装/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连线电池204
1732选点并安装设备204
1733安装天线205
第18章OneWireless无线网路的现场测试及投运/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路运行及测试210
1821测试现场概况211
1822现场安装、投运及测试程式212
1823测试结论213
183OneWireless无线网路的投运213

第19章OneWireless无线网路的套用/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套用效果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无线网路系统/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无线现场网路设备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套用255
206横河电机ISA10011a无线网路的套用260
2061造纸厂260
2062迴转窑温度测量260
2063化工厂罐区温度监控261
2064採盐滷水提取井流量监控262
第4篇WIAPA标準/263
第21章WIAPA标準概述/265
211WIAPA标準的起源和发展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网路技术规範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智慧型无线网关270
213WIAPA网路的特点273
2131支持多种拓扑结构273
2132採用集中式与分散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标準和多种协定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无线网关连线的无线现场设备台数278
2212多台WIAPA无线网关的套用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网路管理软体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新疆油田公司採油二厂的现场投运285
第23章WIAPA的开发解决方案和套用/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组集成287
2313OEM定製开发288
232WIAPA的套用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大港油田沧州第三採油厂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网路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章其他无线技术的套用/309
251ZigBee技术309
2511ZigBee概述309
2512ZigBee特点310
2513ZigBee套用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建立连线315
2526安全316
2527工业套用装置316
2528现场套用316
253EPA无线技术317
2531EPA标準317
2532EPA技术网路拓扑结构318
2533EPA无线技术设备类型和网路类型319
第26章流程行业无线通信技术展望/320
261扩大套用範围320
262扩展到控制领域321
263多种通信技术标準的融合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準测试实验室326
268WIAPA的前景广阔326
附录名词解释328
参考文献337