艾默生----無線技術(shù)使夢想成為現(xiàn)實
從歷史上看，新興技術(shù)曾經(jīng)給過程自動化領(lǐng)域帶來根本性的變化——這種變化并不在于技術(shù)本身，而在于技術(shù)的新功能給過程自動化領(lǐng)域創(chuàng)造新的價值。
隨著微處理器和數(shù)字通訊技術(shù)的運用，產(chǎn)生了分布式控制系統(tǒng) (DCS)和智能化的現(xiàn)場儀表。這些技術(shù)的演變可以使用戶更深入地了解其工廠——不僅了解過程變量，而且了解設(shè)備本身以及過程當(dāng)前和未來的運行狀態(tài)。正是由于獲得了這些額外的信息，使運行更靈活，安全性更高，而且運行成本降低了，停車時間減少了，技術(shù)更新成本也減少了，從使企業(yè)的經(jīng)營和運行性能不斷提高。
然而，即使數(shù)字化工廠擁有這些創(chuàng)新技術(shù)和諸多好處，要使過程和設(shè)備運行情況達(dá)到新的水平，還有許多有待開發(fā)的潛在機(jī)遇。例如，受到費用或技術(shù)可行性等因素的限制，可能仍然無法獲得許多對提高勞動生產(chǎn)率頗有價值的信息。
請設(shè)想一下，如果事先能夠迅速檢測出引起環(huán)境污染并受到巨額罰款的泄漏和排放；如果事先能夠檢測到管道內(nèi)壁腐蝕、振動或溫度漂移等影響設(shè)備使用壽命的潛在因素；如果工人不在控制室或維修車間時，也可以了解過程和控制信息那該多好呀。
在無線技術(shù)應(yīng)用初期，技術(shù)人員早已考慮到“超越有線技術(shù)的新思路”，用來對上述問題和其它挑戰(zhàn)做出回答。隨著目前WirelessHart標(biāo)準(zhǔn)的完成，新一代可互操作的無線儀表和系統(tǒng)正躍躍欲試，準(zhǔn)備發(fā)揮其巨大潛能。
“令人振奮的是，廠內(nèi)智能無線技術(shù)已經(jīng)獲得管理人員、工程師和操作人員的青睞。”艾默生過程管理總裁John Berra在談到他的智能無線產(chǎn)品時指出，“工程技術(shù)人員一旦開始使用這項技術(shù)，很快就能激發(fā)他們的靈感，可以把無線技術(shù)運用在更廣泛的領(lǐng)域。這些新技術(shù)的先行者已是信心十足，他們要將無線技術(shù)推向更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。正是由于他們的努力，使我們的無線產(chǎn)品在世界各地的工業(yè)應(yīng)用中獲得可觀的業(yè)績。因此，我們更要不斷拓展，以提供范圍最為廣泛的工業(yè)無線技術(shù)解決方案。”
今天，關(guān)于無線技術(shù)巨大潛能的眾多討論集中在下列問題上：如何迅速增加一臺變送器來測量以前難以獲得的過程參數(shù)，如何在現(xiàn)有安裝條件下快捷方便地增加新的測量點。與以前的基金會現(xiàn)場總線一樣，無線技術(shù)可望顯著降低常規(guī)儀表工作的投資費用，并最終為控制系統(tǒng)策略帶來根本性的潛在能力。
無論是現(xiàn)有系統(tǒng)的更新改造，或是設(shè)計一個新項目，現(xiàn)在無線技術(shù)仿佛給予系統(tǒng)設(shè)計師“開箱即用”的能力，直接就可以訪問多個儀表變量和海量的系統(tǒng)診斷信息。誰能預(yù)言無線技術(shù)能夠帶來怎樣的創(chuàng)造性呢？無線技術(shù)的優(yōu)點還體現(xiàn)在可以減少實地占用空間，靈活性更高，擴(kuò)展更方便等，這對于整個項目來說都是額外的收益。
無線技術(shù)能給用戶帶來什么？
在過去的技術(shù)浪潮中，我們看到并不是技術(shù)本身（如微處理器或數(shù)字通訊）在推動這些技術(shù)浪潮，推動這些技術(shù)浪潮的最主要動力來自對這些技術(shù)的運用。新技術(shù)的運用創(chuàng)造出的價值是推動新技術(shù)浪潮的最大動力。同樣，無線技術(shù)的應(yīng)用將推動以更加便捷和經(jīng)濟(jì)的方式來管理工廠內(nèi)信息流的有效流動。
無線技術(shù)并不完全替代導(dǎo)線和電纜，至少目前并不是如此。但無線技術(shù)已成為一種新型的工具，可以使用戶自由地解決那些無法經(jīng)濟(jì)地以純有線技術(shù)來解決的問題。這種可能性是沒有限制的。讓我們來設(shè)想一下，如果一個工廠要求……
● 監(jiān)視安全減壓閥的工作情況，確保產(chǎn)品質(zhì)量合格；
● 每周7天24小時地監(jiān)視安全噴淋器的工作情況，以便迅速采取措施；
● 無線振動傳感器每天實時地匯報設(shè)備可靠性，而不只是每月、每季或每年一次；
● 實時地了解以前未監(jiān)視設(shè)備（如截止閥等）的運行狀態(tài)和與歷史狀態(tài)進(jìn)行比較，使運行環(huán)境更加安全，提高勞動生產(chǎn)率；
● 操作人員不必在廠區(qū)范圍內(nèi)各處去收集數(shù)據(jù)；
● 對所有HART設(shè)備（包括以前不能進(jìn)行通訊的設(shè)備）進(jìn)行診斷，更好地進(jìn)行設(shè)備管理；
● 工人可以隨時隨地訪問電腦上的應(yīng)用要求并完成其工作（包括觀察現(xiàn)場報警情況并做出響應(yīng)）；
● 隨時跟蹤廠內(nèi)所有位置上的人員和設(shè)備；
● 向指定的人群發(fā)送信息，無論他們在工廠的任何地方；
● 安全系統(tǒng)對人員進(jìn)出工廠進(jìn)行跟蹤，并確保只有獲得授權(quán)的人員才可進(jìn)入
● 視頻系統(tǒng)不僅巡視整個廠區(qū)范圍，而且以經(jīng)濟(jì)的方式監(jiān)視過程；
● 無線傳感器監(jiān)視設(shè)備和管線的腐蝕情況。
在目前的技術(shù)條件下，沒有無線技術(shù)也可以實現(xiàn)上述許多目標(biāo)。然而，由于電線電纜的成本或技術(shù)局限性，使得實現(xiàn)上述目標(biāo)幾乎是可望而不可及的。今天，價格低廉、易于實現(xiàn)的無線技術(shù)可以排除這些絆腳石，使用戶可以更好地了解自己的工廠，并進(jìn)而實現(xiàn)提高勞動生產(chǎn)率的最終目標(biāo)。
無線結(jié)構(gòu)體系與現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接
艾默生過程管理一體化的Smart Wireless（智能無線）技術(shù)解決方案可以實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備和工廠網(wǎng)絡(luò)之間的無縫通訊。有關(guān)Smart Wireless（智能無線）技術(shù)的整套技術(shù)文件、在線工具、和增補信息等可訪問www.EmersonProcess.com/SmartWirelss。
無線方案開箱即用
艾默生過程管理的SmartPackTM 無線啟動包由下列部件組成：SmartstartTM相關(guān)服務(wù)；5 – 25臺艾默生無線設(shè)備；智能無線網(wǎng)關(guān)；以及用于獲得預(yù)測信息的AMS Suite設(shè)備管理組合軟件。整個套件經(jīng)預(yù)先設(shè)計、檢查和組態(tài)，從包裝箱中取出即可組裝成系統(tǒng)，用戶不必進(jìn)行其它輸入或設(shè)置。更多信息請訪問www.EmersonProcess.com/SmartPack。
“我們正在建造可以提供更多應(yīng)用機(jī)會的基礎(chǔ)設(shè)施。”維林-匹茲堡鋼鐵公司運行經(jīng)理Gary Borham這樣說道。在這家公司里，無線變送器在場地?fù)頂D的軋鋼環(huán)境中測量冷卻水流量和監(jiān)視潤滑系統(tǒng)的運行是否正常。“其結(jié)果是使我們獲得更多難以接近區(qū)域中的有價值的信息”，Gary Borham說，“這讓我們避免了非計劃停車，使產(chǎn)品質(zhì)量更符合客戶的要求，同時提高了我們的勞動生產(chǎn)率。”
“自組織無線網(wǎng)絡(luò)使用方便，適用性廣，可以在短時間內(nèi)安裝完畢，這一點顯得尤為重要。”－ Cliff Esmiol（米爾弗特電力公司）
可以很方便地獲取工廠和過程信息
對過程、設(shè)備和全廠的整體運行情況了解得越多，工廠的安全性和利潤率也就越高。測量項目和次數(shù)越多，測量結(jié)果越精確，工廠就有更多的可能性來減少運行成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，提高設(shè)備的可用度。此外，目前加工和制造的許多設(shè)備均提出新的工作環(huán)境和安全要求，工廠忙于了解測量和診斷信息，以便符合規(guī)定的要求。
因此，為什么有許多工廠不符合要求？在許多情況下，如果增加新的測量數(shù)據(jù)，其所需費用和難度往往已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可以感覺得到的利益。
傳統(tǒng)的有線技術(shù)可以將測量點連接至控制、設(shè)備管理、維修保養(yǎng)系統(tǒng)或歷史數(shù)據(jù)采集等。由于受到接線距離或工程復(fù)雜性的限制，這項工作要么顯得不切實際，要么需要大量的人力財力物力才能完成。
無線技術(shù)完全摒棄傳統(tǒng)有線技術(shù)的障礙，可以使用戶毫不費力地訪問以前由于技術(shù)或經(jīng)濟(jì)原因而無法獲得的數(shù)據(jù)。例如，增加溫度測量以檢測蒸汽管線中的“冷點”，或安裝儀表，遠(yuǎn)程監(jiān)測儲罐中材料的各種參數(shù)；不妨設(shè)想一下這些工作給工廠運行會帶來多大的利益。
遠(yuǎn)程基礎(chǔ)設(shè)施？
米爾弗特電力公司位于美國康涅狄格州的沿海地區(qū)，裝機(jī)容量500 MW。無線變送器監(jiān)視11座裝有基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備和水循環(huán)泵的廠房內(nèi)的溫度。在冬季，每一幢廠房中的小型加熱器可以防止水泵系統(tǒng)結(jié)冰。以前曾經(jīng)發(fā)生水泵系統(tǒng)結(jié)冰事故，結(jié)果融冰和調(diào)試等維修工作共花費3天時間和20,000美元。有線解決方案投資巨大，公司領(lǐng)導(dǎo)人望而卻步，只得安排操作人員巡回檢測11座廠房內(nèi)的溫度。
無線技術(shù)在安裝和投資費用上節(jié)省75,000美元，實現(xiàn)自動遠(yuǎn)程監(jiān)視。“只花了2小時左右將11套設(shè)備分別安裝在各廠房內(nèi)，并實現(xiàn)互相之間的通訊，”維修保養(yǎng)經(jīng)理Cliff Esmiol說，“這些設(shè)備在廠房和其它建筑物之間互相通訊。”
事實上，工廠內(nèi)建造的新的鋼筋混凝土廠房完全阻斷了變送器與網(wǎng)絡(luò)中其它變送器之間的聯(lián)系，但信號并未受到影響。
無線技術(shù)不只是打開訪問傳統(tǒng)測量門戶的一把鑰匙，如溫度和壓力等，而且也是訪問儀表和設(shè)備信息的一種工具。
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