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流程行业无线通信技术及应用 
定 价：78 元
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《流程行业无线通信技术及应用》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。
《流程行业无线通信技术及应用》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。
《流程行业无线通信技术及应用》全面介绍了WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA三大标准，特别是详细介绍了由中国科学家提出的WIA-PA标准的特点、系统构成、工程设计及实际应用。
作者在设计院工作多年，因此本书能够从用户实际应用的角度出发，介绍流程行业无线通信技术的设计及现场应用。
自动化控制系统测量和控制信号的传送经历了多次技术创新，从多类别信号到统一信号，从气动电动模拟信号到数字信号，从一对一导线到灵活拓扑的现场总线，再从有线到无线。每次技术创新都带来控制系统底层构架的全面变革，仪表设备开始向网络化、数字化、智能化方向发展。随着工业无线技术的发展，它为传统的DCS、PLC、FCS等自动化控制系统提供了一个高性价比信号传送方式的选择方案。
工业无线技术由于其低成本、高灵活等特点，自21世纪初兴起就得到了美、德、日等很多先进工业国家的高度关注，我国与这些国家几乎同时起步，开展了流程行业中工业无线技术的研究与应用，突破了抗干扰、高可靠、高实时、高安全和低功耗等技术难题，开发了包括无线适配器、路由器、网关、变送器、手抄器等一系列工业无线产品。因此，无论是从流程行业无线技术的基础研究、标准制定，还是无线产品的开发和实际应用，我国与先进工业国家的差距并不大。我国自主研发的工业无线网络技术WIAPA、WirelessHART与ISA10011a一起，成为流程行业无线技术的三大国际标准。 本书作者长期在设计单位工作，有丰富的研究和实际应用经验。本书的出版旨在向众多工业无线产品的开发者和使用者介绍有关流程行业主流无线技术的起源发展、系统构成、技术特点等基础知识，并结合具体应用实例说明无线工业控制系统设计、安装、调试的具体方法。本书力求实用，基础部分简明扼要，重点是用户关切的如何设计、选用、安装以及使用流程行业无线系统。 这本书为从事无线产品开发或工程应用的读者提供了很好的参考。 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长
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SNAPON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 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WIAPA标准/263 第21章WIAPA标准概述/265 21.1WIAPA标准的起源和发展265 21.1.1中国工业无线联盟265 21.1.2WIAPA的目标265 21.1.3WIAPA网络技术规范265 21.2WIAPA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 21.3WIAPA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WIAPA系统设计及现场调试和投运/278 22.1WIAPA系统设计278 22.1.1单台WIAPA无线网关连接的无线现场设备台数278 22.1.2多台WIAPA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 22.2WIAPA现场调试和投运280 22.2.1无线现场设备安装位置选择280 22.2.2WIAPA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WIAPA的开发解决方案和应用/287 23.1WIAPA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 23.2WIAPA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 26.8WIAPA的前景广阔326 附录名词解释328 参考文献337
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