张建奇 李墨翰 张建锋 王安民

(西安航天自动化股份有限公司1，陕西 西安 710065;中国市政工程西北设计研究院有限公司2，陕西 西安 730000)

0 引言

随着物联网技术的兴起，无线技术开始越来越受到人们的重视。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它依据IEEE 802.15.4标准，能够在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，具有非常高的通信效率，应用前景广泛。Profibus是现在应用最广泛的开放工业现场总线之一。将ZigBee无线通信技术接入Profibus现场总线，可以方便地将无线技术融入到工业控制当中，如电力系统自动化等行业［1］，从而实现无线生产过程控制以及监控等功能［2－3］。

1 网关的总体设计

Profibus总线的无线网网关能够将Profibus总线及带路由功能的无线采集模块(即路由I/O模块)透明连接到一起，通过PLC可以实现对每一个路由I/O的配置以及数据的采集、指令的下发和报警的处理。整个无线采集系统如图1所示。

图1 系统结构图Fig.1 Structure of the system

Profibus总线无线网网关可以划分为ZigBee模块、协议转换模块、Profibus总线协议模块和供电模块4个部分。ZigBee模块核心采用TI公司的CC2530芯片，主要完成无线网络的组网管理以及数据采集的工作。协议转换模块使用ATMEL公司的8位单片机Atmega128A。Profibus总线协议及接口模块通过使用PROFICHIP公司的VPC3+C和ADI公司的ADM2486来实现。电源模块采用NI的LM25575芯片，其将24 V的输入电压转换成5 V电压供系统使用。……