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近年来,随着无线技术与以太网技术的进一步发展和完善,特别是通讯速率的提高和新的交互技术的应用,为以太网技术能应用于工业现场检测领域提供了新的途径;同时,工业现场对更加智能的无线变送器的应用需求也日益增长。本论文研究工作的目的是为了设计一种工业无线检测系统,该系统将无线检测技术与以太网技术整合起来并无缝接入于工业检测领域。 本文运用了以下技术来实现工业无线检测系统。首先,通过比较分析不同无线技术的优缺点和应用场景之后,选择ZigBee无线技术来构建本系统的无线部分,基于ZigBee无线技术的网络一般由终端设备、路由器、无线网关这三种设备构成;本文将终端设备重新设计成一种更为通用的物理尺寸,使之可以通过采用中断的串口通讯方式和市场上现有的检测仪表相连,构成现场检测设备,该设备能完成自身节点数据检测与收集和无线传输等功能;路由器仅作为独立的模块负责数据的路由转发与网络维护;无线网关负责建立和管理网络。其次,为了统一系统和PC的通讯接口,提升系统的通用性,同时避免没有相关协议栈的支持而带来的通讯不稳定和不确定性,需要在无线网关中加入Modbus RTU/TCP协议栈的实现,通过对系统硬件资源和软件功能需求的分析,将无线网关设计为ARM+8051双MCU的架构模式,无线网关除了需要负责ZigBee网络的运行,不仅需要将接收到的各节点数据进行解析处理,还要实现上位机对网络参数配置设置的实现。 最后的测试表明,该系统可以完成对不同类型检测仪表的对接,并和路由器与无线网关组成一套工业无线检测系统,该系统可以实现检测数据的无线采集与统一管理,同时系统运行稳定,低功耗终端节点的设计也使终端设备可以持续工作数年。实验结果表明该系统符合工业现场的应用需求,具有实用价值。