無線工廠的未來不是夢

時(shí)間:2011-03-02

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語:無線工廠解決方案的進(jìn)展速度是怎樣的?這并不是一個(gè)容易回答的問題。盡管當(dāng)技術(shù)的發(fā)展速度與應(yīng)用的推廣速度并不完全匹配時(shí),實(shí)際的潛在用戶似乎更關(guān)注后者,同時(shí)也關(guān)注有可能對未來決策產(chǎn)生影響的示范性實(shí)例。

      無線工廠解決方案的進(jìn)展速度是怎樣的?這并不是一個(gè)容易回答的問題。盡管當(dāng)技術(shù)的發(fā)展速度與應(yīng)用的推廣速度并不完全匹配時(shí),實(shí)際的潛在用戶似乎更關(guān)注后者,同時(shí)也關(guān)注有可能對未來決策產(chǎn)生影響的示范性實(shí)例。

  的確,相比之下,既有的成功案例對工業(yè)用戶的說服力極為可觀,越來越多的無線應(yīng)用實(shí)例也正在敲響用戶的大門,但這并不意味著技術(shù)的循序漸進(jìn)對人們失去了吸引力。

  當(dāng)前的改善要點(diǎn)是什么?

  對于用戶來說,及時(shí)了解主流無線解決方案廠商正在努力改善的方向,以及他們的實(shí)時(shí)進(jìn)展,這些行為是不無裨益的。從一定程度上來說,這些也能夠?yàn)橛脩襞袛噙@些無線方案的優(yōu)勢與不足提供參考。

  艾默生過程控制有限公司智能無線部門高級無線技術(shù)經(jīng)理姚永斌指出,艾默生的智能無線現(xiàn)場方案分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)集成等幾大功能,而考察艾默生智能無線現(xiàn)場方案的新進(jìn)展,也可以參照這幾方面來一一歸納。

  他指出,在數(shù)據(jù)采集方面,艾默生大量無線儀表的應(yīng)用已經(jīng)非常普及,而艾默生今后在這方面的主要工作是進(jìn)一步豐富無線儀表的種類,其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)測量類型多樣、產(chǎn)品性能分檔以及覆蓋多種應(yīng)用。

  而在數(shù)據(jù)傳輸及控制功能這方面,是由智能無線網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)的,在這方面的進(jìn)展則主要是性能持續(xù)優(yōu)化以及進(jìn)一步提高可靠性,以達(dá)到常規(guī)控制的要求,比如網(wǎng)關(guān)冗余等。

  現(xiàn)場數(shù)據(jù)的集成,則主要是指與上位機(jī)DCS、PLC等無縫集成。在這方面,除了與艾默生自己的專家控制系統(tǒng)和過程控制軟件可以實(shí)現(xiàn)無縫集成外,其網(wǎng)關(guān)在現(xiàn)場也能與各主流系統(tǒng)順利集成,另外由于支持IEC62591(WirelessHART)開放協(xié)議,艾默生智能網(wǎng)關(guān)還能夠?qū)χС窒嗤瑓f(xié)議的非艾默生儀表兼容并蓄。

  此外,姚永斌也指出,盡管無線現(xiàn)場方案一直是艾默生的重點(diǎn),但目前工廠用戶要求現(xiàn)場方案和工廠方案一體化的傾向越來越明顯,這促使艾默生與IT供應(yīng)商也展開聯(lián)合,共同推出從下層到上層的一體化無線網(wǎng)絡(luò)。據(jù)他介紹:“當(dāng)前由艾默生主導(dǎo)的一體化無線方案已在國內(nèi)很多用戶處成功發(fā)揮效能?!?/p>

  而對于霍尼韋爾而言,此時(shí)討論無線方案的進(jìn)展問題似乎正逢其時(shí)。在不久之前的用戶大會(huì)上,霍尼韋爾(中國)有限公司發(fā)布了其最新版本的無線解決方案Onewireless R200,霍尼韋爾過程控制部無線業(yè)務(wù)經(jīng)理江天生對這一最新版本的改善之處作了如下的概括。

  首先,用戶可以藉由OneWireless主干網(wǎng)絡(luò),使其無線現(xiàn)場儀表達(dá)到與有線系統(tǒng)幾乎相當(dāng)?shù)男阅?,這些性能包括與有線方式相當(dāng)?shù)乃⑿滤俣群蜁r(shí)間滯后范圍、無線通訊的冗余設(shè)計(jì)和跳頻設(shè)計(jì)、無線網(wǎng)關(guān)的冗余設(shè)計(jì)、與系統(tǒng)的內(nèi)嵌式數(shù)據(jù)集成,以及現(xiàn)場無線儀表的組態(tài)和升級。

  其次,新版本網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更加靈活。無線網(wǎng)絡(luò)既可以應(yīng)用于簡單的、無線變送器本身具有路由功能的現(xiàn)場儀表無線網(wǎng)絡(luò);也可以應(yīng)用于覆蓋全廠的、多無線應(yīng)用的場合。據(jù)此,用戶可以靈活設(shè)計(jì)出最有效和最經(jīng)濟(jì)的無線網(wǎng)絡(luò)。而最后一個(gè)變化之處則是用戶使用的簡易性,這種簡易性體現(xiàn)在對無線變送器、無線模塊、現(xiàn)場接入點(diǎn)及無線管理平臺的自由設(shè)置之上。

  市場推廣的進(jìn)展如何?

  近年來無線應(yīng)用實(shí)例的不斷增加,應(yīng)該有理由使無線方案提供商保持相對樂觀的態(tài)度。不難看到,在今天,廠商們在談到國內(nèi)的無線應(yīng)用情況時(shí),可展示的案例與信息越來越充分,這與一開始供應(yīng)商們?nèi)狈鴥?nèi)實(shí)證的情況是有區(qū)別的。這似乎也可以佐證,無線方案的市場的確在向樂觀的方向發(fā)展。

  談到這一話題,艾默生智能無線部門高級無線技術(shù)經(jīng)理姚永斌認(rèn)為,與三年前的情況相比,大多數(shù)流程行業(yè)的用戶已經(jīng)具備了認(rèn)可和接收智能無線方案的條件,轉(zhuǎn)而開始在新建項(xiàng)目和改造項(xiàng)目中爭相使用。

  他透露,艾默生已經(jīng)積累了三百余個(gè)無線用戶,而其中五十多家用戶已經(jīng)正式投運(yùn),且效果非常顯著?;谶@一事實(shí),他進(jìn)一步談到:“今后,艾默生會(huì)不斷加大對無線的投資,繼續(xù)推進(jìn)和完善無線業(yè)務(wù),我們可以毫不夸張地預(yù)言,無線技術(shù)必將在未來進(jìn)入流程行業(yè)的主流,大行其道?!?/p>

  而霍尼韋爾的江天生同樣保持了樂觀的態(tài)度,他認(rèn)為在現(xiàn)階段,用戶對工業(yè)無線技術(shù)所帶來的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)節(jié)省已經(jīng)完全認(rèn)可。而談到未來對無線技術(shù)的定位,江天生談到:“工業(yè)無線技術(shù)不僅可以用于監(jiān)測,還可以用于控制,因此無線技術(shù)今后在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力非常大。無線技術(shù)可以應(yīng)用在很多場合,和有線的方案相互相承,共同融合。”

  具體到應(yīng)用的實(shí)例,罐區(qū)顯然成為了無線方案的一個(gè)熱門應(yīng)用場合。江天生表示,霍尼韋爾在國內(nèi)剛剛贏得的一個(gè)大項(xiàng)目中,無線變送器被大規(guī)模應(yīng)用在原料罐區(qū)、中間罐區(qū)乃至產(chǎn)品罐區(qū)的數(shù)據(jù)采集,主要的好處是節(jié)省了大量的安裝費(fèi)用和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約。而艾默生的姚永斌對無線方案在罐區(qū)的規(guī)模應(yīng)用,也感到非常欣慰,他談到,在一些石化的油庫罐區(qū),尤其是貿(mào)易交接的國家戰(zhàn)略性儲(chǔ)備油庫,無線技術(shù)的使用還可以大大增強(qiáng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的可靠性,完善罐區(qū)的管理。

  這些問題是否仍需解決?

  應(yīng)該承認(rèn),對于無線解決方案而言,用戶觀念方面的進(jìn)展是喜人的。至少,大多數(shù)人已不再會(huì)以安全性問題為理由,將無線方案生硬地拒之門外。盡管一些相關(guān)的討論仍在繼續(xù),但人們已經(jīng)更多地把注意力轉(zhuǎn)向具體的應(yīng)用問題,例如提升設(shè)備傳輸距離或是增強(qiáng)電池壽命等,這也從側(cè)面表明情況開始向好的方向加速。

  而以上被提及的兩個(gè)問題,即提升設(shè)備傳輸距離以及增強(qiáng)電池壽命,也的確值得討論,這些方面的改進(jìn),將意味著更靈活的組網(wǎng)、更便捷的維護(hù)和成本的進(jìn)一步節(jié)省,這對用戶意義重大。

  針對這方面可能出現(xiàn)的擔(dān)憂,江天生表示,Onewireless R200版本無線架構(gòu)非常靈活,用戶可以根據(jù)特定的需求場合和傳輸距離,設(shè)計(jì)最優(yōu)的工業(yè)無線架構(gòu),這使單個(gè)儀表的傳輸距離已不再是問題。而經(jīng)過發(fā)展和改進(jìn),無線變送器的電池壽命也已達(dá)到足夠令使用者滿意的程度,如在1秒刷新常溫情況下可達(dá)4.5年,5秒刷新情況下則可達(dá)10年。不僅如此,無線變送器配置獨(dú)特的自適應(yīng)功能,可以自動(dòng)調(diào)節(jié)最優(yōu)的發(fā)射功率,進(jìn)一步降低功耗。

  而在這些方面,艾默生也在進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。姚永斌指出,在傳輸距離方面,艾默生推出了兩種無線天線,一種是普通天線,傳輸距離一般可以達(dá)到300米,另一種是增強(qiáng)型天線,收發(fā)信號更強(qiáng),距離可達(dá)到800米。

  他透露,艾默生在中東巴林一家油田的現(xiàn)場,使用增強(qiáng)型天線的變送器傳輸距離實(shí)際達(dá)到了1700米。此外,為了進(jìn)一步增加設(shè)備傳輸距離,滿足空曠地區(qū)的應(yīng)用,設(shè)備之間可以增加路由,具體數(shù)量則視情況而定。

  他進(jìn)一步指出,無線方案中使用的電池為非充電、高性能、高密度、長壽命的鋰電池。一般情況下,可以在現(xiàn)場正常工作5~10年。為了增強(qiáng)電池壽命,艾默生還采取了如下措施。一方面,無線變送器的電子元件和發(fā)射元件進(jìn)行了低功耗改造,相比原來傳統(tǒng)的有線變送器,耗電量大大降低;另一方面,自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)關(guān)的統(tǒng)一管理下,只有收發(fā)信息時(shí)才會(huì)耗電,其他情況均保持休眠狀態(tài),幾乎沒有電能消耗。同時(shí),網(wǎng)關(guān)可以進(jìn)行獨(dú)特的最小化能源管理,動(dòng)態(tài)優(yōu)化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電源消耗,以平衡各設(shè)備的負(fù)荷。

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