[发明专利]一种PLC通讯中的无线局域网架构技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种PLC通讯中的无线局域网架构技术。

背景技术

无线局域网WLAN,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，是使用无线电波作为数据传送媒介的局域网。与有线局域网相比较，无线局域网更灵活，可移动，易规划和调整，安装便捷，故障定位容易，且易于扩展。无线局域网既可作为有线局域网的扩展使用，也可作为有线局域网的替代设施。随着无线通信、宽带网络技术、移动互联网技术的发展，无线局域网作为一种宽带网络解决方案必将得到越来越广泛的应用。

现今工控行业，总线方式或者以太网连接方式成PLC通讯的主要连接方式，使用网络将PLC各站及中控室上位机进行连接，以达到数据交换以及对中控室集中监控、调度的目的。但在实际的建设中，一些小型就地PLC站因其硬件匹配性差、施工困难等原因未能进行网络连接。这样不仅加大了对这类控制站的监控、管理的难度，同时也加大了运行、维护人员的负担。小型就地PLC站与中控室通讯的方式主要有三种。(1)敷设电缆、光缆，通过物理连接接入全厂控制网络(2)采用无线电台方式(3)采用GPRS无线数据传输。上述三种方法都有各自的弊端，因此在工业以太网领域，将尝试采用一种新型的无线控制网络，解决就地控制站连入控制网络的问题。这种方式的技术基础在于，工业以太网是工控网络的主流，其技术基础是基于以太网技术。无线局域网技术同样是基于以太网技术的，参考以太网技术的开放性，推断无线局域网技术也应适用于工业以太网。因此，尝试将无线局域网技术用于工业以太网，来开发一种新型的无线通讯系统。

发明内容

1.    所要解决的技术问题

现今工控行业，总线方式或者以太网连接方式成PLC通讯的主要连接方式，使用网络将PLC各站及中控室上位机进行连接，以达到数据交换以及对中控室集中监控、调度的目的。但在实际的建设中，一些小型就地PLC站因其硬件匹配性差、施工困难等原因未能进行网络连接。这样不仅加大了对这类控制站的监控、管理的难度，同时也加大了运行、维护人员的负担。

2.    技术方案

为了解决以上问题，本发明提供了一种PLC通讯中的无线局域网架构技术，其主要设备包括：PLC以太网模块、网线、无线路由器、中继器、以太网交换机、工控机等。通过PLC站与上位工控机间建立的无线局域网完成数据交换工作。架构原理如图1所示：由于无线局域网需要支持高速、突发的数据业务，在室内使用还需要解决多径衰落以及各子网间串扰等问题。具体来说，无线局域网必须实现以下技术要求：

（1）可靠性：无线局域网的系统分组丢失率应该低于10^-5，误码率应该低于10^-8。

（2）兼容性：对于室内使用的无线局域网，应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络操作系统和网络软件上相互兼容。

（3）．数据速率：为了满足局域网业务量的需要，无线局域网的数据传输速率应该在54Mbps以上。

（4）．通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域网必须在不同层次采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。

（5）．移动性：支持全移动网络或半移动网络。

（6）．节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发时再激活，从而达到节省电力消耗的目的。

（7）．小型化、低价格：这是无线局域网得以普及的关键。

（8）．电磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。