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   近年來，國際主流自動化供應(yīng)商與專業(yè)廠商所推出的無線技術(shù)與產(chǎn)品層出不窮，無線傳輸進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域的趨勢無可質(zhì)疑。VDC公司的調(diào)查顯示，到2006年時，全球在工業(yè)無線技術(shù)方面的花費(fèi)已由2003年的7500萬美元增長到1.83億美元。無線技術(shù)的安全性、可靠性、性價比以及無線通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方案，日益成為用戶們普遍關(guān)心的話題。

    那么，無線通信技術(shù)到底能為客戶帶來怎樣的價值？在具體的應(yīng)用中又取得了怎樣的進(jìn)展？在實施中，企業(yè)又該注意哪些問題？

無線技術(shù)改善監(jiān)測性能
【案例】艾默生智能無線技術(shù)幫助卡博特藍(lán)星化工(江西)有限公司改善風(fēng)機(jī)監(jiān)測性能

   卡博特藍(lán)星化工（江西）有限公司是中國首個世界級氣相二氧化硅工廠，年產(chǎn)能為4800噸。為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品滿足客戶的需求，公司對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量提出了極高的要求。其中對工廠重要設(shè)備——冷卻風(fēng)機(jī)和助燃風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，對提高工廠生產(chǎn)的穩(wěn)定性極其重要。

   卡博特藍(lán)星化工選擇了艾默生智的能無線技術(shù)，對工廠重要設(shè)備——冷卻風(fēng)機(jī)和助燃風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，包括監(jiān)測風(fēng)機(jī)的軸溫和風(fēng)機(jī)入口壓力。并利用智能設(shè)備先進(jìn)的預(yù)診斷功能和智能設(shè)備管理軟件，對無線儀表進(jìn)行監(jiān)測，將無線監(jiān)測數(shù)據(jù)無縫集成到DCS系統(tǒng)，以獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
   采用智能無線技術(shù)，無需敷設(shè)電纜和橋架，節(jié)省了安裝成本。無線儀表的安裝和常規(guī)儀表安裝方式相同，技術(shù)人員不需額外培訓(xùn)，從而加快了無線儀表安裝和調(diào)試的進(jìn)度。艾默生無線儀表遵循WirelessHART標(biāo)準(zhǔn)，智能無線HART變送器具有自檢測功能，容易調(diào)試，回路調(diào)試時間比以往大大縮短。與使用有線儀表相比，安裝和調(diào)試時間減少了80%，并且1420網(wǎng)關(guān)給今后的擴(kuò)充提供了充足的擴(kuò)展余量。

   作為艾默生過程管理Smart Wireless產(chǎn)品在中國投入實際應(yīng)用的成功案例之一，從2008年7月投入運(yùn)行至今，測量結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行正常，達(dá)到公司的預(yù)期要求。

   在卡博特的生產(chǎn)流程中，風(fēng)機(jī)軸溫度及風(fēng)機(jī)入口壓力是非常重要的參數(shù)，它們是保證風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行及全廠工藝流程穩(wěn)定的關(guān)鍵。但由于現(xiàn)場條件所限，敷設(shè)電纜及設(shè)備維護(hù)難度較大。采用智能無線儀表對風(fēng)機(jī)軸溫及壓力進(jìn)行監(jiān)測，不僅降低了安裝成本，同時為儀表運(yùn)行維護(hù)帶來了極大的方便。

點評

   通過對智能無線儀表的實時監(jiān)測，儀表工程師能隨時觀察到無線儀表的運(yùn)行狀態(tài)。采用SmartPower?智能電源管理模塊，可以在線監(jiān)測每個儀表的電池狀態(tài)，確保無線變送器電源供電正常。使用智能設(shè)備的預(yù)診斷功能和智能設(shè)備管理軟件，操作人員在設(shè)備故障變得嚴(yán)重之前就能得到及時的預(yù)報信息，有效避免了非計劃停車，降低維護(hù)成本。

無線技術(shù)為節(jié)約提供可能
   【案例】霍尼韋爾無線解決方案幫助Bodycote加強(qiáng)燃?xì)庀谋O(jiān)測、節(jié)約成本

   位于俄亥俄州Cleveland市的Bodycote公司作為熱處理領(lǐng)域的知名企業(yè)，擁有4套淬火（IQ）高爐，每臺能耗大約2～3Mbtu。公司試圖提高其四臺高爐耗氣量的監(jiān)測和熱處理能力，并找到一條節(jié)約成本、提高效率的成功之路。

   “我們知道工廠的總?cè)細(xì)庀牧?，但是我們目前尚不知曉每座高爐滿負(fù)荷下的燃?xì)鈱嶋H消耗量，”Bodycote公司總經(jīng)理Ron Perkins先生說。“一旦我們了解到我們實際的能量消耗，我們將清晰地發(fā)現(xiàn)并制定實際利用率以幫助我們更好地管理成本并增加工廠的收益?！?BR>
   Bodycote選擇了霍尼韋爾的無線解決方案，開展為期3個月的監(jiān)測項目，以了解燃?xì)庀牡膶嶋H信息。

   霍尼韋爾無線差壓變送器（范圍：0～100″H20）被安裝在四臺高爐的每條主輸氣線上，測量孔板兩端的差壓。差壓變送器通過模擬輸出模塊向霍尼韋爾QXe記錄器傳輸信號，變送器傳輸實際CfH信號，以及每秒Cf的累積值。通過監(jiān)測找出工作狀態(tài)最佳的高爐，Bodycote現(xiàn)在可以主動提高其它三臺爐子的生產(chǎn)效率，有效控制成本，將之轉(zhuǎn)變?yōu)閷蛻舾玫姆?wù)和降低產(chǎn)品成本。
點評

   Bodycote利用霍尼韋爾無線解決方案可以獲取高爐的實時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可提高設(shè)備利用率，更好地進(jìn)行安排管理和成本規(guī)劃。這些數(shù)據(jù)有利于分析每臺爐子的天然氣實際消耗量，可令用戶更多地了解所需花費(fèi)節(jié)約了公司的時間和金錢，更重要的是可以提高效率服務(wù)客戶。

無線技術(shù)抵達(dá)線纜到不了的地方
   【案例】霍尼韋爾將控制網(wǎng)絡(luò)延伸至遠(yuǎn)程儀表箱

   美國西部一家精煉廠，多個遠(yuǎn)程控制地點及獨立控制室像孤島一樣單獨運(yùn)行，該公司計劃策略性地整合控制室，將曾經(jīng)人工操作的業(yè)務(wù)改進(jìn)為自動化控制。隨著的自動化控制改造的進(jìn)程，他們計劃建立多個用于這些集油站的遠(yuǎn)程儀表箱(RIE)。集油站將鋪設(shè)回連至控制室的數(shù)據(jù)連接，總長接近半英里，以便將自動化系統(tǒng)集成到一起。

   為遠(yuǎn)程地點的數(shù)據(jù)連接進(jìn)行設(shè)計施工是最大的挑戰(zhàn)，工廠原有的光纜已經(jīng)不堪重負(fù)，在需要配備RIE的現(xiàn)場區(qū)域又沒有有線光纜。安裝有線光纜，同時確保施工進(jìn)程，并控制整個項目不會超出預(yù)算似乎不大可能。這時，霍尼韋爾的無線解決方案成為公司最好的選擇。

   他們選擇霍尼韋爾的Experion過程知識系統(tǒng)(PKS)作為用于中央控制室的分布式控制系統(tǒng)(DCS)。Experion提供了適合中央控制室支持、集成無線支持和高效基金會現(xiàn)場總線（Foundation Fieldbus）設(shè)備管理與部署的理想系統(tǒng)。

   為符合高可用性和可靠性要求，霍尼韋爾建議建立連接到遠(yuǎn)程儀表箱（RIE）的無線容錯以太網(wǎng)(FTE)。該無線容錯以太網(wǎng)(FTE)建設(shè)了二條共享負(fù)載的有效通道，發(fā)生多個故障的情況下也能保持運(yùn)作，而不僅是只能容忍二個錯誤。為確保設(shè)備和系統(tǒng)消息（包含警報）的高吞吐量，設(shè)計團(tuán)隊發(fā)明了創(chuàng)造性的方法來減少無線跳數(shù)，以回避山峰和高密度金屬建筑。二個多節(jié)點經(jīng)過有線以太網(wǎng)連接在一起，二套裝置可以共同工作，消除了在跳（橋接）點的吞吐量丟失。
點評
   霍尼韋爾解決方案不僅幫助工廠達(dá)到了時間進(jìn)度表和預(yù)算的要求，而且建立了有回傳氣分析數(shù)據(jù)、支持使用手持電腦的移動工作者以及集成無線視頻等可擴(kuò)充的其它無線應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的就位，雇員可更高效地工作、向更需要的工作傾斜。該公司還能夠為其先進(jìn)的應(yīng)用供應(yīng)更多可用數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)合和移動過程。

選擇無線解決方案的十大注意事項

   無線技術(shù)所帶來的優(yōu)勢遠(yuǎn)不止于通過取消布線節(jié)約成本這一項。作為一項戰(zhàn)略性投資，無線技術(shù)的應(yīng)用能夠改進(jìn)工廠整體的安全性和可靠性，提升運(yùn)營效率。然而，部署無線方案之前，工業(yè)廠商須考慮很多因素，包括采用何種技術(shù)最適合現(xiàn)階段以及未來的發(fā)展需求。以下是專家給出的選擇無線解決方案應(yīng)該注意的十大事項：

單一功用網(wǎng)絡(luò)還是多功能網(wǎng)絡(luò)
   單一功用網(wǎng)絡(luò)似乎是最具成本效益的方法。但從長期來看，多功能網(wǎng)絡(luò)（即，支持多部門的多種應(yīng)用）才是更有成效的解決方案。
網(wǎng)絡(luò)兼容性
   所有系統(tǒng)都應(yīng)該支持Wi-Fi和有線以太網(wǎng)，并能夠順利升級至符合ISA100、HART等國際標(biāo)準(zhǔn)。
可靠性和可擴(kuò)展性
   不同應(yīng)用具有不同的要求，為確保未來的靈活性，應(yīng)采用能夠提供數(shù)據(jù)可靠性達(dá)到99%以上的系統(tǒng)，并方便升級與擴(kuò)展應(yīng)用。
信息傳輸速度
   某些應(yīng)用要求高速傳輸，另外一些則可以容忍較低一些的傳輸速率從而保護(hù)電池壽命。同一網(wǎng)絡(luò)應(yīng)同時包容多種速率，可符合特定應(yīng)用的速率需求。
通知和報警頻率
   許多傳感器網(wǎng)絡(luò)會定期報告信息，但眾多應(yīng)用需要超出限定值后快速傳輸進(jìn)行通知或報警。系統(tǒng)應(yīng)支持你選擇定期更新和按需更新。
電源管理
   如果選擇電池供電的無線產(chǎn)品，請先確定需要的報告率，然后要求在此報告率下的電池壽命。大多數(shù)工廠以五秒更新率為合理基準(zhǔn)。
控制應(yīng)用要求
   盡可能使用控制就緒的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，而不是在未來進(jìn)行升級增加一個單獨的監(jiān)控系統(tǒng)。
維護(hù)的可預(yù)測性
   更換電池的費(fèi)用，會抵消一些因節(jié)省布線而帶來的成本節(jié)約。需要考慮系統(tǒng)是否將以固定速率或不固定速率運(yùn)行，來判定電池消耗。
可擴(kuò)展性
   隨著入網(wǎng)設(shè)備的增多，部分設(shè)備信號會衰減，因此請選擇能夠提供可擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)。
多種應(yīng)用接口
   無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠輕松地與舊有應(yīng)用對接，保證對整個運(yùn)營業(yè)務(wù)的支持，而非只針對單個部門。

編后語

   從案例中我們可以看出，目前無線傳輸多是作為有線傳輸?shù)难a(bǔ)充部分出現(xiàn)在工廠的解決方案中。專家指出，無線傳輸目前尚處在發(fā)展的早期階段，無線技術(shù)首先會在樓宇自動化、自動抄表、事故響應(yīng)、設(shè)備監(jiān)控等領(lǐng)域得到應(yīng)用。當(dāng)前較適宜應(yīng)用的行業(yè)有汽車制造、食品加工、制藥和設(shè)備資產(chǎn)跟蹤等。由于工廠無線技術(shù)種類較多，技術(shù)特征差異比較大，無線通信只是現(xiàn)有有線通信系統(tǒng)的一種發(fā)展和重要補(bǔ)充，絕非一種替代，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展。