http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:33:17 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
近年來,國際主流自動化供應商與專業廠商所推出的無線技術與產品層出不窮,無線傳輸進入工業控製領域的趨勢無可質疑。VDC公司的調查顯示,到2006年時,全球在工業無線技術方麵的花費已由2003年的7500萬美元增長到1.83億美元。無線技術的安全性、可靠性、性價比以及無線通信技術在工業領域的應用方案,日益成為用戶們普遍關心的話題。
那麼,無線通信技術到底能為客戶帶來怎樣的價值?在具體的應用中又取得了怎樣的進展?在實施中,企業又該注意哪些問題?
無線技術改善監測性能
【案例】艾默生智能無線技術幫助卡博特藍星化工(江西)有限公司改善風機監測性能
卡博特藍星化工(江西)有限公司是中國首個世界級氣相二氧化矽工廠,年產能為4800噸。為生產優質產品滿足客戶的需求,公司對產品質量和產量提出了極高的要求。其中對工廠重要設備——冷卻風機和助燃風機的運行狀態進行在線監測,對提高工廠生產的穩定性極其重要。
卡博特藍星化工選擇了艾默生智的能無線技術,對工廠重要設備——lengquefengjihezhuranfengjiyunxingzhuangtaijinxingjiance,baokuojiancefengjidezhouwenhefengjirukouyali。bingliyongzhinengshebeixianjindeyuzhenduangongnenghezhinengshebeiguanliruanjian,duiwuxianyibiaojinxingjiance,jiangwuxianjianceshujuwufengjichengdaoDCS係統,以獲得更大的經濟效益。
采(cai)用(yong)智(zhi)能(neng)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu),無(wu)需(xu)敷(fu)設(she)電(dian)纜(lan)和(he)橋(qiao)架(jia),節(jie)省(sheng)了(le)安(an)裝(zhuang)成(cheng)本(ben)。無(wu)線(xian)儀(yi)表(biao)的(de)安(an)裝(zhuang)和(he)常(chang)規(gui)儀(yi)表(biao)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)相(xiang)同(tong),技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)不(bu)需(xu)額(e)外(wai)培(pei)訓(xun),從(cong)而(er)加(jia)快(kuai)了(le)無(wu)線(xian)儀(yi)表(biao)安(an)裝(zhuang)和(he)調(tiao)試(shi)的(de)進(jin)度(du)。艾(ai)默(mo)生(sheng)無(wu)線(xian)儀(yi)表(biao)遵(zun)循(xun)WirelessHART標準,智能無線HART變送器具有自檢測功能,容易調試,回路調試時間比以往大大縮短。與使用有線儀表相比,安裝和調試時間減少了80%,並且1420網關給今後的擴充提供了充足的擴展餘量。
作為艾默生過程管理Smart Wireless產品在中國投入實際應用的成功案例之一,從2008年7月投入運行至今,測量結果準確穩定,設備運行正常,達到公司的預期要求。
zaikabotedeshengchanliuchengzhong,fengjizhouwendujifengjirukouyalishifeichangzhongyaodecanshu,tamenshibaozhengfengjidezhengchangyunxingjiquanchanggongyiliuchengwendingdeguanjian。danyouyuxianchangtiaojiansuoxian,fushedianlanjishebeiweihunandujiaoda。caiyongzhinengwuxianyibiaoduifengjizhouwenjiyalijinxingjiance,bujinjiangdileanzhuangchengben,tongshiweiyibiaoyunxingweihudailailejidadefangbian。
點評
通過對智能無線儀表的實時監測,儀表工程師能隨時觀察到無線儀表的運行狀態。采用SmartPower?智(zhi)能(neng)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)模(mo)塊(kuai),可(ke)以(yi)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)每(mei)個(ge)儀(yi)表(biao)的(de)電(dian)池(chi)狀(zhuang)態(tai),確(que)保(bao)無(wu)線(xian)變(bian)送(song)器(qi)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian)正(zheng)常(chang)。使(shi)用(yong)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)的(de)預(yu)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)和(he)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)管(guan)理(li)軟(ruan)件(jian),操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)在(zai)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)變(bian)得(de)嚴(yan)重(zhong)之(zhi)前(qian)就(jiu)能(neng)得(de)到(dao)及(ji)時(shi)的(de)預(yu)報(bao)信(xin)息(xi),有(you)效(xiao)避(bi)免(mian)了(le)非(fei)計(ji)劃(hua)停(ting)車(che),降(jiang)低(di)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。
無線技術為節約提供可能
【案例】霍尼韋爾無線解決方案幫助Bodycote加強燃氣消耗監測、節約成本
位於俄亥俄州Cleveland市的Bodycote公司作為熱處理領域的知名企業,擁有4套淬火(IQ)高爐,每台能耗大約2~3Mbtu。公司試圖提高其四台高爐耗氣量的監測和熱處理能力,並找到一條節約成本、提高效率的成功之路。
“我們知道工廠的總燃氣消耗量,但是我們目前尚不知曉每座高爐滿負荷下的燃氣實際消耗量,”Bodycote公司總經理Ron Perkins先生說。“一旦我們了解到我們實際的能量消耗,我們將清晰地發現並製定實際利用率以幫助我們更好地管理成本並增加工廠的收益。”
Bodycote選擇了霍尼韋爾的無線解決方案,開展為期3個月的監測項目,以了解燃氣消耗的實際信息。
霍尼韋爾無線差壓變送器(範圍:0~100″H20)被安裝在四台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。通過監測找出工作狀態最佳的高爐,Bodycote現在可以主動提高其它三台爐子的生產效率,有效控製成本,將之轉變為對客戶更好的服務和降低產品成本。
點評
Bodycote利li用yong霍huo尼ni韋wei爾er無wu線xian解jie決jue方fang案an可ke以yi獲huo取qu高gao爐lu的de實shi時shi數shu據ju,這zhe些xie數shu據ju可ke提ti高gao設she備bei利li用yong率lv,更geng好hao地di進jin行xing安an排pai管guan理li和he成cheng本ben規gui劃hua。這zhe些xie數shu據ju有you利li於yu分fen析xi每mei台tai爐lu子zi的de天tian然ran氣qi實shi際ji消xiao耗hao量liang,可ke令ling用yong戶hu更geng多duo地di了le解jie所suo需xu花hua費fei節jie約yue了le公gong司si的de時shi間jian和he金jin錢qian,更geng重zhong要yao的de是shi可ke以yi提ti高gao效xiao率lv服fu務wu客ke戶hu。
無線技術抵達線纜到不了的地方
【案例】霍尼韋爾將控製網絡延伸至遠程儀表箱
美(mei)國(guo)西(xi)部(bu)一(yi)家(jia)精(jing)煉(lian)廠(chang),多(duo)個(ge)遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)地(di)點(dian)及(ji)獨(du)立(li)控(kong)製(zhi)室(shi)像(xiang)孤(gu)島(dao)一(yi)樣(yang)單(dan)獨(du)運(yun)行(xing),該(gai)公(gong)司(si)計(ji)劃(hua)策(ce)略(lve)性(xing)地(di)整(zheng)合(he)控(kong)製(zhi)室(shi),將(jiang)曾(zeng)經(jing)人(ren)工(gong)操(cao)作(zuo)的(de)業(ye)務(wu)改(gai)進(jin)為(wei)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)。隨(sui)著(zhe)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)改(gai)造(zao)的(de)進(jin)程(cheng),他(ta)們(men)計(ji)劃(hua)建(jian)立(li)多(duo)個(ge)用(yong)於(yu)這(zhe)些(xie)集(ji)油(you)站(zhan)的(de)遠(yuan)程(cheng)儀(yi)表(biao)箱(xiang)(RIE)。集油站將鋪設回連至控製室的數據連接,總長接近半英裏,以便將自動化係統集成到一起。
為遠程地點的數據連接進行設計施工是最大的挑戰,工廠原有的光纜已經不堪重負,在需要配備RIE的de現xian場chang區qu域yu又you沒mei有you有you線xian光guang纜lan。安an裝zhuang有you線xian光guang纜lan,同tong時shi確que保bao施shi工gong進jin程cheng,並bing控kong製zhi整zheng個ge項xiang目mu不bu會hui超chao出chu預yu算suan似si乎hu不bu大da可ke能neng。這zhe時shi,霍huo尼ni韋wei爾er的de無wu線xian解jie決jue方fang案an成cheng為wei公gong司si最zui好hao的de選xuan擇ze。
他們選擇霍尼韋爾的Experion過程知識係統(PKS)作為用於中央控製室的分布式控製係統(DCS)。Experion提供了適合中央控製室支持、集成無線支持和高效基金會現場總線(Foundation Fieldbus)設備管理與部署的理想係統。
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程儀表箱(RIE)的無線容錯以太網(FTE)。該無線容錯以太網(FTE)建設了二條共享負載的有效通道,發生多個故障的情況下也能保持運作,而不僅是隻能容忍二個錯誤。為確保設備和係統消息(包含警報)的(de)高(gao)吞(tun)吐(tu)量(liang),設(she)計(ji)團(tuan)隊(dui)發(fa)明(ming)了(le)創(chuang)造(zao)性(xing)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)減(jian)少(shao)無(wu)線(xian)跳(tiao)數(shu),以(yi)回(hui)避(bi)山(shan)峰(feng)和(he)高(gao)密(mi)度(du)金(jin)屬(shu)建(jian)築(zhu)。二(er)個(ge)多(duo)節(jie)點(dian)經(jing)過(guo)有(you)線(xian)以(yi)太(tai)網(wang)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi),二(er)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo),消(xiao)除(chu)了(le)在(zai)跳(tiao)(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到了時間進度表和預算的要求,而且建立了有回傳氣分析數據、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充的其它無線應用網絡。隨著無線網絡的就位,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的應用供應更多可用數據,進一步優化調合和移動過程。
選擇無線解決方案的十大注意事項
無wu線xian技ji術shu所suo帶dai來lai的de優you勢shi遠yuan不bu止zhi於yu通tong過guo取qu消xiao布bu線xian節jie約yue成cheng本ben這zhe一yi項xiang。作zuo為wei一yi項xiang戰zhan略lve性xing投tou資zi,無wu線xian技ji術shu的de應ying用yong能neng夠gou改gai進jin工gong廠chang整zheng體ti的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing,提ti升sheng運yun營ying效xiao率lv。然ran而er,部bu署shu無wu線xian方fang案an之zhi前qian,工gong業ye廠chang商shang須xu考kao慮lv很hen多duo因yin素su,包bao括kuo采cai用yong何he種zhong技ji術shu最zui適shi合he現xian階jie段duan以yi及ji未wei來lai的de發fa展zhan需xu求qiu。以yi下xia是shi專zhuan家jia給gei出chu的de選xuan擇ze無wu線xian解jie決jue方fang案an應ying該gai注zhu意yi的de十shi大da事shi項xiang:
單一功用網絡還是多功能網絡
單一功用網絡似乎是最具成本效益的方法。但從長期來看,多功能網絡(即,支持多部門的多種應用)才是更有成效的解決方案。
網絡兼容性
所有係統都應該支持Wi-Fi和有線以太網,並能夠順利升級至符合ISA100、HART等國際標準。
可靠性和可擴展性
不同應用具有不同的要求,為確保未來的靈活性,應采用能夠提供數據可靠性達到99%以上的係統,並方便升級與擴展應用。
信息傳輸速度
某mou些xie應ying用yong要yao求qiu高gao速su傳chuan輸shu,另ling外wai一yi些xie則ze可ke以yi容rong忍ren較jiao低di一yi些xie的de傳chuan輸shu速su率lv從cong而er保bao護hu電dian池chi壽shou命ming。同tong一yi網wang絡luo應ying同tong時shi包bao容rong多duo種zhong速su率lv,可ke符fu合he特te定ding應ying用yong的de速su率lv需xu求qiu。
通知和報警頻率
許多傳感器網絡會定期報告信息,但眾多應用需要超出限定值後快速傳輸進行通知或報警。係統應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品,請先確定需要的報告率,然後要求在此報告率下的電池壽命。大多數工廠以五秒更新率為合理基準。
控製應用要求
盡可能使用控製就緒的係統進行監控,而不是在未來進行升級增加一個單獨的監控係統。
維護的可預測性
更換電池的費用,會抵消一些因節省布線而帶來的成本節約。需要考慮係統是否將以固定速率或不固定速率運行,來判定電池消耗。
可擴展性
隨著入網設備的增多,部分設備信號會衰減,因此請選擇能夠提供可擴展性的網絡。
多種應用接口
無線網絡應該能夠輕鬆地與舊有應用對接,保證對整個運營業務的支持,而非隻針對單個部門。
編後語
從(cong)案(an)例(li)中(zhong)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),目(mu)前(qian)無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)多(duo)是(shi)作(zuo)為(wei)有(you)線(xian)傳(chuan)輸(shu)的(de)補(bu)充(chong)部(bu)分(fen)出(chu)現(xian)在(zai)工(gong)廠(chang)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong)。專(zhuan)家(jia)指(zhi)出(chu),無(wu)線(xian)傳(chuan)輸(shu)目(mu)前(qian)尚(shang)處(chu)在(zai)發(fa)展(zhan)的(de)早(zao)期(qi)階(jie)段(duan),無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)首(shou)先(xian)會(hui)在(zai)樓(lou)宇(yu)自(zi)動(dong)化(hua)、自動抄表、事故響應、設備監控等領域得到應用。當前較適宜應用的行業有汽車製造、食品加工、製(zhi)藥(yao)和(he)設(she)備(bei)資(zi)產(chan)跟(gen)蹤(zong)等(deng)。由(you)於(yu)工(gong)廠(chang)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)種(zhong)類(lei)較(jiao)多(duo),技(ji)術(shu)特(te)征(zheng)差(cha)異(yi)比(bi)較(jiao)大(da),無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)隻(zhi)是(shi)現(xian)有(you)有(you)線(xian)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)的(de)一(yi)種(zhong)發(fa)展(zhan)和(he)重(zhong)要(yao)補(bu)充(chong),絕(jue)非(fei)一(yi)種(zhong)替(ti)代(dai),工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)網(wang)絡(luo)將(jiang)向(xiang)有(you)線(xian)和(he)無(wu)線(xian)相(xiang)結(jie)合(he)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。