無(wú)線技術(shù)改善監(jiān)測(cè)性能
【案例】艾默生智能無(wú)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(cè)性能
卡博特藍(lán)星化工（江西）有限公司是中國(guó)**氣相二氧化硅工廠，年產(chǎn)能為4800噸。為生產(chǎn)產(chǎn)品滿足客戶的需求，公司對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量提出了*的要求。其中對(duì)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(cè)，對(duì)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(wú)線技術(shù)，對(duì)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(cè)，包括監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的軸溫和風(fēng)機(jī)入口壓力。并利用智能設(shè)備*的預(yù)診斷功能和智能設(shè)備管理軟件，對(duì)無(wú)線儀表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將無(wú)線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)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(wú)線技術(shù)，無(wú)需敷設(shè)電纜和橋架，節(jié)省了安裝成本。無(wú)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(wú)線儀表安裝和調(diào)試的進(jìn)度。艾默生無(wú)線儀表遵循wirelesshart標(biāo)準(zhǔn)，智能無(wú)線hart變送器具有自檢測(cè)功能，容易調(diào)試，回路調(diào)試時(shí)間比以往大大縮短。與使用有線儀表相比，安裝和調(diào)試時(shí)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(guò)程管理smart wireless產(chǎn)品在中國(guó)投入實(shí)際應(yīng)用的成功案例之一，從2008年7月投入運(yùn)行至今，測(cè)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(chǎng)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(wú)線儀表對(duì)風(fēng)機(jī)軸溫及壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅降低了安裝成本，同時(shí)為儀表運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了極大的方便。
點(diǎn)評(píng)
通過(guò)對(duì)智能無(wú)線儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，儀表工程師能隨時(shí)觀察到無(wú)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(cè)每個(gè)儀表的電池狀態(tài)，確保無(wú)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(shí)的預(yù)報(bào)信息，有效避免了非計(jì)劃停車(chē)，降低維護(hù)成本。無(wú)線技術(shù)為節(jié)約提供可能
【案例】霍尼韋爾無(wú)線解決方案幫助bodycote加強(qiáng)燃?xì)庀谋O(jiān)測(cè)、節(jié)約成本
位于俄亥俄州cleveland市的bodycote公司作為熱處理領(lǐng)域的企業(yè)，擁有4套淬火（iq）高爐，每臺(tái)能耗大約2～3mbtu。公司試圖提高其四臺(tái)高爐耗氣量的監(jiān)測(cè)和熱處理能力，并找到一條節(jié)約成本、提率的成功之路。
“我們知道工廠的總?cè)細(xì)庀牧浚俏覀兡壳吧胁恢獣悦孔郀t滿負(fù)荷下的燃?xì)鈱?shí)際消耗量，”bodycote公司總ron perkins說(shuō)。“一旦我們了解到我們實(shí)際的能量消耗，我們將清晰地發(fā)現(xiàn)并制定實(shí)際利用率以幫助我們更好地管理成本并增加工廠的收益。”
bodycote選擇了霍尼韋爾的無(wú)線解決方案，開(kāi)展為期3個(gè)月的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，以了解燃?xì)庀牡膶?shí)際信息。
霍尼韋爾無(wú)線差壓變送器（范圍：0～100′h20）被安裝在四臺(tái)高爐的每條主輸氣線上，測(cè)量孔板兩端的差壓。差壓變送器通過(guò)模擬輸出模塊向霍尼韋爾qxe記錄器傳輸信號(hào)，變送器傳輸實(shí)際cfh信號(hào)，以及每秒cf的累積值。通過(guò)監(jiān)測(cè)找出工作狀態(tài)*的高爐，bodycote現(xiàn)在可以主動(dòng)提高其它三臺(tái)爐子的生產(chǎn)效率，有效控制成本，將之轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)客戶更好的服務(wù)和降低產(chǎn)品成本。
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bodycote利用霍尼韋爾無(wú)線解決方案可以獲取高爐的實(shí)時(shí)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(tái)爐子的天然氣實(shí)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(shí)間和金錢(qián)，更重要的是可以提率服務(wù)客戶。
無(wú)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(guó)西部一家精煉廠，多個(gè)遠(yuǎn)程控制地點(diǎn)及獨(dú)立控制室像孤島一樣單獨(dú)運(yùn)行，該公司計(jì)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(dòng)化控制。隨著的自動(dòng)化控制改造的進(jìn)程，他們計(jì)劃建立多個(gè)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(zhǎng)接近半英里，以便將自動(dòng)化系統(tǒng)集成到一起。
為遠(yuǎn)程地點(diǎn)的數(shù)據(jù)連接進(jìn)行設(shè)計(jì)施工是zui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(chǎng)區(qū)域又沒(méi)有有線光纜。安裝有線光纜，同時(shí)確保施工進(jìn)程，并控制整個(gè)項(xiàng)目不會(huì)超出預(yù)算似乎不大可能。這時(shí)，霍尼韋爾的無(wú)線解決方案成為公司的選擇。
他們選擇霍尼韋爾的experion過(guò)程知識(shí)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(wú)線支持和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)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(wú)線容錯(cuò)以太網(wǎng)（fte）。該無(wú)線容錯(cuò)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(gè)故障的情況下也能保持運(yùn)作，而不僅是只能容忍二個(gè)錯(cuò)誤。為確保設(shè)備和系統(tǒng)消息（包含警報(bào)）的高吞吐量，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了創(chuàng)造性的方法來(lái)減少無(wú)線跳數(shù)，以回避山峰和高密度金屬建筑。二個(gè)多節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)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(diǎn)的吞吐量丟失。
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霍尼韋爾解決方案不僅幫助工廠達(dá)到了時(shí)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(dòng)工作者以及集成無(wú)線視頻等可擴(kuò)充的其它無(wú)線應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的就位，雇員可更地工作、向更需要的工作傾斜。該公司還能夠?yàn)槠?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(dòng)過(guò)程。
選擇無(wú)線解決方案的注意事項(xiàng)
無(wú)線技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于通過(guò)取消布線節(jié)約成本這一項(xiàng)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性投資，無(wú)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(yíng)效率。然而，部署無(wú)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)現(xiàn)階段以及未來(lái)的發(fā)展需求。以下是專(zhuān)家給出的選擇無(wú)線解決方案應(yīng)該注意的事項(xiàng)：
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)似乎是成本效益的方法。但從長(zhǎng)期來(lái)看，多功能網(wǎng)絡(luò)（即，支持多部門(mén)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(jí)至符合isa100、hart等標(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(lái)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(jí)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(shí)包容多種速率，可符合特定應(yīng)用的速率需求。
通知和報(bào)警頻率
許多傳感器網(wǎng)絡(luò)會(huì)定期報(bào)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(bào)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(wú)線產(chǎn)品，請(qǐng)先確定需要的報(bào)告率，然后要求在此報(bào)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(lái)進(jìn)行升級(jí)增加一個(gè)單獨(dú)的監(jiān)控系統(tǒng)。
維護(hù)的可預(yù)測(cè)性
更換電池的費(fèi)用，會(huì)抵消一些因節(jié)省布線而帶來(lái)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(lái)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(hào)會(huì)衰減，因此請(qǐng)選擇能夠提供可擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)。
多種應(yīng)用接口
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠輕松地與舊有應(yīng)用對(duì)接，保證對(duì)整個(gè)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的支持，而非只針對(duì)單個(gè)部門(mén)。
編后語(yǔ)
從案例中我們可以看出，目前無(wú)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(zhuān)家指出，無(wú)線傳輸目前尚處在發(fā)展的早期階段，無(wú)線技術(shù)首先會(huì)在樓宇自動(dòng)化、自動(dòng)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(chē)制造、食品加工、制藥和設(shè)備資產(chǎn)跟蹤等。由于工廠無(wú)線技術(shù)種類(lèi)較多，技術(shù)特征差異比較大，無(wú)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(wú)線相結(jié)合方向發(fā)展。