无线：不仅仅是监测—霍尼韦尔ONEWIRELESS?工业无线解决方案使无线应用于测点控制成为可能--控制网



无线：不仅仅是监测—霍尼韦尔ONEWIRELESS?工业无线解决方案使无线应用于测点控制成为可能
企业：霍尼韦尔中国公司 日期：2009-11-09
领域：运动控制 点击数：731
    无线技术是近年来工业领域热议的话题，大多数的用户都认为，无线技术可以用于非关键点的监测，而测点控制只能依靠有线技术。2009年6月30日，霍尼韦尔推出的OneWireless?工业无线解决方案却使得“将无线技术应用于测点控制”成为可能。OneWirelessTMR120版本在业内率先推出了全冗余无线网关（WSG），使得无线网络与有线网络一样可靠，从而可以被用于控制更多的关键流程。这也使得无线解决方案可以延伸至整个工厂，用一个无线架构支持多种工厂应用和多种通讯协议的现场仪表。正如霍尼韦尔在其OneWireless?工业无线解决方案的宣传册上说明的那样。
    “你需要多少个工业无线网络来优化工厂运行?”

    “你只需要1个工业无线网络即可。”OneWireless?工业无线解决方案为无线技术在工业领域的应用开启了新的空间，也使业界看到了无线技术巨大的发展潜力。为了解OneWireless?工业无线解决方案的更多技术特点，并探讨无线技术在工业领域的发展趋势，《今日自动化》近日采访了霍尼韦尔过程控制部无线业务经理江天生先生。

        

    《今日自动化》：日前，霍尼韦尔OneWireless? R120版本无线解决方案在业内首次设计全冗余无线网关（WSG），这使得无线解决方案的功能得到了极有意义的扩展，从数据监测向控制迈出了重要的一步。除却全冗余无线网关外，该无线解决方案还有哪些关键的特性得到了改进?

    江天生：霍尼韦尔公司的OneWireles?无线解决方案符合ISA100工业无线国际标准，可以应用于控制：

    第一：OneWireless?已经具备整个无线网络的冗余设计OneWireless? R120版本支持冗余的无线网关设计。这就使得OneWireless?无线网络从现场无线设备到控制系统的接口做到完全冗余、自组织、自愈合，整个网络没有单点故障。即无线仪表可以自动选择一个最优的频道、一个最优的路径把数据快速传输到一个通讯速度更快的由多功能节点构建的mesh无线主干网络上，跳频、mesh多路经、自组、自愈。

    第二、工业无线标准ISA100也规定在6类应用中除了安全系统和紧急跳闸回路以外，从第1到第5类即闭环控制、开环控制、报警、监测等都可以应用工业无线技术，而冗余网关的技术设计使得系统更加可靠，从而进一步支持把无线技术用于控制更多的关键流程。
    第三、霍尼韦尔公司的无线变送器，最快可以设定1秒的刷新速度，这满足了控制的速度要求。未来霍尼韦尔的无线变送器的刷新速度可以做到250毫秒。
    第四，无线应用于控制也就要求无线变送器的电池供电可靠。霍尼韦尔的无线变送器在1秒刷新时、常温下，电池寿命可以达到4~5年，完全可以保证应用在控制场合时不会因为电池供电而出现问题，也就是说供电的可靠性也保证了无线技术应用于工厂的控制环节中。

    上述工业无线技术的设计加上霍尼韦尔公司测量设备的高精度、高稳定性一起，支持OneWireless?在过程控制上的应用。

    目前霍尼韦尔公司的无线产品包括构建无线主干网络的多功能节点（可配置冗余）、无线压力变送器（表压、绝压、差压，差压可以测流量液位）、无线温度变送器（3通道、一体化法兰连接、套管连接）、无线模拟量输入变送器（3通道）、无线开关量输入变送器（3通道）、无线开关量输出变送器、无线腐蚀测量变送器、无线阀门定位器、无线雷达液位计、无线读表器、无线设备振动转速位移监测设备（8通道）、无线移动工作站、无线现场巡检、无线摄像头、无线即时定位、无线超声波检测变送器、无线I/O转接模块等等。这些产品都可以在同一平台上应用于监测和控制场合。
    《今日自动化》：解决方案的可升级性对于保护已有的投资非常重要，OneWireless?无线解决方案是否易于升级，以使用户能够及时享用到霍尼韦尔的新技术?OneWireless?无线解决方案的升级包括哪些方面?
    江天生：霍尼韦尔OneWireless?无线解决方案支持向后、向前的产品兼容：霍尼韦尔的无线产品安装到现场，支持在线升级整个无线网络，以符合最新的ISA100标准，而无需返回工厂升级或更换硬件。这可以有效保护用户的现有投资。其次，OneWireless无线解决方案，一个无线架构支持多种无线应用和多种通讯协议的现场仪表，工厂运行维护人员不必面对多个单独的单一功能无线网络平台，不必为管理不同的单一功能无线网络而烦恼。这进一步保护了用户的投资。其三、OneWireless?无线架构规模灵活、扩展方便，也充分保护用户现在在无线架构上的投资在未来也不会过时。

    总之，用户至上、保护投资、为用户带来更大价值，是OneWireless?的设计理念之一，OneWireless?无线解决方案不仅显著降低安装成本，降低项目总投资，更体现在支持充分利用工厂工业无线网络、支持更多的应用、提高和优化工厂管控水平等方面。
    《今日自动化》：对于无线解决方案而言，现场无线设备的电能供应是业界比较关注的问题，对此也有一些不同的解决方向，比如发展无线设备的能量自采集技术，或者提高无线仪表信号传输的自适应性与智能性。OneWireless?无线解决方案在这方面采用了哪些方法?
    江天生：霍尼韦尔的无线变送器配置了安全设计、供电持久的电池，在无线变送器的刷新速度设定为1秒时，常温下电池寿命为4.5年；设定为5秒刷新时寿命为10年，而且电池寿命智能可预测、可作报警管理。由于电池本身是高能量物品，不可能具有本质安全认证，因此霍尼韦尔公司对无线变送器采取了隔爆设计和本安设计，使得无线变送器可以应用在工厂危险的区域。ISA100 无线技术的架构也决定了无线仪表不承担路由功能，从而电池的供电寿命更长。

    不仅如此，霍尼韦尔公司的无线变送器采用低功耗的电子元件，并且在电源消耗上具有“自适应”功能，可以自动选择最优的发射功率，这样可以进一步降低电池消耗。

    《今日自动化》：当前的政策如石油石化产业振兴规划等，对企业提出了降低能耗、降低成本的要求，能源的消耗量与设备利用率等指标对用户而言变得更加敏感，无线解决方案在这一问题上能够实现怎样的效果？具体是如何发挥作用的?
    江天生：其实，节能降耗正是将无线技术应用于工业领域的初衷。2002年，霍尼韦尔公司受美国能源部委托，开始研发应用于工业领域的无线技术，从而成为第一家推出工业无线变送器的公司。无线技术对于节能降耗、提高工厂效率也非常有帮助。无线可以实时监测工厂污染排放和能源消耗，从而帮助工厂优化运营、减少排放。无线方案的实施简单、快速，可以节省大量的安装成本、调试时间和后期维护费用，提高项目安装和实施的效率。这些场合很多，例如：
    1．泄露和污染排放监测：许多泄露或排放地点由于爬高上低、区域危险，使得用传统的方式很难监测和控制。利用无线声波或超声波变送器、无线温度变送器和无线压力变送器等，对各种泄漏进行无线检测，可以很容易的实时获取污染排放数据，甚至可以分辨出是轻微泄露或是全部排放，既节约成本，又具有很大的环保价值。
    2．管道和储罐腐蚀监测：把无线腐蚀变送器应用于管道和储罐的腐蚀监测上实时监测腐蚀状态，并通过控制冲洗阀或药剂加入量，来降低腐蚀程度。系统可以在设备或管道因腐蚀发生重大泄漏之前检测到腐蚀状况，采取预防性维护措施，避免泄露事故，延长设备寿命。

    3．罐区液位管理：在罐区采用无线实时监测液位、压力等数据，既节省了大量的设备成本和安装成本，也通过更准确的实时监测罐区的工况，支持更加优化的罐区操作和运行，可以为用户带来运行效率的提高和避免罐溢流等事故发生造成的损失。
    4．工厂能耗管理：把无线技术应用于监测全厂的能耗监测上，监测蒸汽、天然气等燃料的消耗，可以及时发现泄漏，并分析设备能耗变化，从而进一步优化设备运行，提高运行效率。而这些场合的应用都是有线方式很难实现的。但是，采用无线技术却非常简单，容易实施。
    《今日自动化》：对于用户而言，要使无线解决方案得到最安全、有效的应用，在应用时需要重视哪些因素？在无线网络的设计与评估上，霍尼韦尔能够提供怎样的服务与支持?
    江天生：目前无线技术的安全性和可靠性已经得到了业界的认可。霍尼韦尔的无线解决方案也采取了数据包加密、授权通讯等措施来保证系统的安全性。虽然这其中蕴含的技术很复杂，用户使用起来却很容易。如授权通讯，用户仅需通过授权PDA从无线管理平台获取授权密码，然后对现场设备进行无线授权，那么无线设备会自动加入无线网络进行无线通讯。

    无线解决方案因应用场合和项目要求而不同。霍尼韦尔公司和用户一起评估项目需求、设计最佳无线解决方案，我们有着非常专业的团队支持，确保最优的运行性能和安全。霍尼韦尔公司是第一家推出工业无线变送器的厂家，也是率先推出最快1秒刷新的工业无线变送器以及冗余无线网关设计的公司，我们有着非常专业的无线技术背景和工厂实施经验，能够确保工业无线项目的成功实施。

    《今日自动化》：今后无线解决方案的功能和重要性，还会有怎样的提升空间?无线解决方案与现场总线乃至工业以太网在未来的比重与功能侧重会是怎样的?
    江天生：现在我们已经看到，无线技术不仅可以用于监测，还可以用于控制，因此无线技术今后在工业领域的应用潜力非常大。把无线技术应用于敷设电缆或接线非常困难的测点、分布分散的区域、隔离和屏蔽的区域、检修困难的区域、移动或旋转的设备、电缆容易损坏和折断的场所，以及电缆桥架、卡件、机柜等备用容量用完改造的场合等等，可以进一步延伸测控的广度和深度。我现在可以归纳出无线技术可以应用的四个场合：一是有线的监测和控制难以实施的场合，比如一些较偏远、分散的测点，移动设备的监测等等；二是采用有线技术不经济的场合，如我们曾经接触过的一家电力调试所，专门为电厂的锅炉、汽机做性能测试。他们每次在大型作业时都要携带或托运约2千米长的电缆到现场，不仅费时费力、而且花费昂贵。如果采用无线设备，非常方便；三是采用有线技术不可靠或危险的区域，这些区域的特点决定了模拟量在传输过程中可能会发生丢失，而无线技术采用的是数字信号传输，抗干扰能力比较强，同时也不用担心电缆损坏或接线脱落等；四是改造的场合，因为某些工厂在实施改造时，在原有系统的基础上增加布线会十分困难，而采用无线技术既免除了重新布线的麻烦又节省成本。

    在未来，无线技术将大有可为。无线技术同有线的世界相辅相承、完美结合。随着用户对工业无线技术所带来的技术优势和经济节省的认可，会有越来越多的场合采用工业无线技术。
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