工业无线（无线变送器）在8公里管线项目的应用--控制网



工业无线（无线变送器）在8公里管线项目的应用
企业：霍尼韦尔中国公司 日期：2009-10-09
领域：运动控制 点击数：686

一、项目背景和挑战：

  中国某炼厂计划修建的低温乙烯运输管线，总长约7650米，连接装卸码头和低温罐区。运输管线的管道外径为325mm、壁厚4.5mm，材质为304碳钢，保温层厚230mm。乙烯运输温度要求范围为-150℃至-100℃。为确保管线运输正常工作、避免事故发生，需要对管线温度实时监测。管线两端约500米各有一个温度测点，其他测点分布为平均每隔1公里一个温度测点。管线温度数据要求传输至低温罐区控制室DCS控制系统，实现集中、实时监测。

  如果采用常规的有线方案，实现7.6公里管线每个1公里一个温度测点的监测，非常困难。首先是数公里外的温度信号传输至DCS控制室，信号衰减已经非常弱，不能正常测量。如FF基金会现场总线主干和分支的总长度也不能超过1.9公里（通信速率为31.25kbps），Modbus RS485通讯的距离最远也在1.2公里左右（9.6kbps 传输速度），Profibus DP/ PA的通讯距离同样在1.9公里的范围内，因此也很难用有线的方式来实现。如果采用光缆通讯，那么每个测点出都需要光电转换接口等附件，不仅设备昂贵，而且工程实施困难，通讯很容易因为故障点或光缆损坏而中断，而且后期维护费用高，维护工作量大。

二、无线方案的配置：

  采用Honeywell的OneWireless工业无线解决方案，无需安装电缆、桥架和接线，非常容易就可以实现对乙烯管线的监测。低温乙烯运输管线的温度测点共7点如图所示，分别位于离罐区DCS控制室1000米处T1、1850米处（高位）T2、2850米处T3、3850米处T4、4850米处（高位）T5、5950米处T6、6950米处T7。其中T2和T5是关键测点。其中T1和T7采用有线温度变送器，T2、T3、T4、T5、T6测点采用无线温度变送器。

  安装在管线温度测点的无线变送器同多功能节点进行无线通讯；多功能节点之间无线通讯构建mesh无线主干网。位于低温罐区的多功能节点M1做为网关，把所有数据同时传输至罐区DCS控制系统，进行数据集成。该项目的网络通讯拓扑结构如下：



  3台多功能节点构建快速通讯的无线mesh主干网络。安装位置为：M1低温罐区DCS控制室屋顶（外部供电）、 M2离罐区控制室1000米处（外部供电）、M3离码头控制室700米处（码头控制室供电）。都配置20dbi定向板状高增益天线，带有防雷端子。

  这个无线mesh主干网，自组织、自愈合，最快通讯速度可以达到54Mbps，为构建冗余的多路径通讯，可以考虑增加更多的多功能节点。这个主干网络支持多种无线应用，即不仅可以支持同无线变送器的通讯，而且支持无线移动工作站，运行维护人员可以在任何一个测点的现场通过移动工作站浏览DCS里的画面和信息，实现现场作业。这个多功能的无线mesh网络也支持无线视频通讯、即时定位、管道和储罐腐蚀监测，以及其它Wi-Fi无线通讯。这个无线主干网络也支持多种通讯协议的符合ISA100 国际标准的现场仪表，如HART、FF、4-20mA、Profibus等等。

  无线网络通过多功能节点M1把数据集成到罐区的DCS控制系统中。采用标准的通讯协议：Modbus TCP，或Modbus RS485/232或OPC或HART。本项目采用Modbus RS485 同控制系统数据集成。

  该项目中T2至T6共5台无线温度变送器安装在管架正上方1米高的抱柱上，采用20dbi定向板状高增益天线（传输距离远、安装隐蔽）实现远程通讯，而且都配有防雷端子。其中T2用2个天线，可实现冗余通讯路径。温度变送器的测温元件采用PT100 外贴式热电阻，导线直接接入无线温度变送器。每台无线温度变送器配置1个热电阻：材质316不锈钢、温度范围-150℃至-100℃，长度350mm

  Honeywell公司的解决方案也为项目配置一个管理软件平台（服务器），安装在罐区控制室，完成如下功能：可视化监测无线网络的通讯状态；支持无线变送器在线远程组态；负责无线网络的诊断和安全管理；

  这个无线通讯网络采用2.4GHz公用波段跳频（ISM），自组织、自愈合；无线网络通讯迟延短；无线变送器自恢复速度快；无线网络的规模灵活，安装方便；无线设备有国家无线电委员会的核准。Honeywell的无线变送器的刷新速度可以设定为1秒、5秒、10秒、30秒；无线温度变送器可以同时隔爆和本安。无线变送器的电池寿命可预测，常温下，1秒刷新时为4.5年；5秒时为10年。该项目的设备清单如下：

序号 名称 型号 数量
 1 无线多功能节点 （带电源转换模块） WNMS-M00000-W00000-F00000-PM-XXXX   3
 2 无线温度变送器 STTW400-000-0000-V0000-XD,MB,1C-XXXX   5
 3 表面式热电阻PT100 PT100   7
 4 无线网络管理平台：软件25点 SP   1
 5 工作站 DELL D630工作站、2G内存、160G固态硬盘   1
 6 无线网络授权设备 XSK00   1
  • 在线反馈
1.我有以下需求：



2.详细的需求：
姓名:
单位:
电话:
邮件: