企业简介

艾默生（美国纽约证券交易所代码: EMR）是一家全球性的技术与工程公司，为工业、商业及住宅市场客户提供创新性解决方案。自动化解决方案业务帮助过程、混合和离散行业制造商优化其能效和运营成本，促进生产，确保人员安全和保护环境。商住解决方案帮助确保人类舒适度和健康，保障食品质量和安全，提升能效，打造可持续发展的基础设施。如欲了解更多信息，欢迎访问：www.emerson.cn。

  • 公司类型：供应商

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标题PlantWeb大学：工厂附近区域的无线应用
技术领域运动控制
行业
简介
内容 1  概述

    无线技术应用不仅能够帮助用户访问多公里之外的偏僻地点，而且可以访问几百米之外工厂范围内的应用设施。本文将集中讲述处于上述两种距离之间的应用——常常是在视线之内，但是由于有公路河流等距离障碍或者物理障碍的阻挡而难于接近的情况。这些应用操作包括（工厂附近的）油罐区、装卸站、滑道、水处理工厂以及其它孤立地区的应用设施等。  

    此篇将对这些应用设施为自动化技术带来的挑战做出分析，并研究无线技术如何通过提供监测、控制以及改进资产管理的能力来迎接这些挑战。在应用无线技术之前，这些问题总是因为操作困难或者费用昂贵而难以解决。 

2  自动化之挑战

    工厂附近应用设施的性能会影响整个操作的效率和收益能力。但是，利用传统的有线连接方式对这些设施应用自动化技术不但费钱，而且费事。 

    从工厂附近的现场到控制室之间的物理距离，可以使有线连接的安装和维护费用十分高昂。 许多障碍，譬如河流、公路或者其它障碍物会增加有线系统应用的难度和成本。 在许多情况下，费用甚至会超过潜在的收益。 

    对这些工厂附近的设施应用自动化技术的一种方法是利用本地回路。 然而，由于应用这种方法时，控制室内的工作人员不会得到关于操作过程具体情况的实时信息， 所以这不是一种理想的选择。

 
3  无线技术方案

    对处于工厂附近孤立区域的应用设施进行控制（同时，操作人员依然可以从中央控制室或工厂内的其它地点同应用设施在操作过程之中进行互动），这就要将两种技术，即无线技术和基金会现场总线技术结合在一起实现。

    现场基金会总线和无线技术的结合，为工厂附近设施应用自动化技术提供了一种合适的方法。 

    无线技术无法单独提供一种理想的方案。这是因为在应用中经常要求有较高的更新率，以便执行实时的、闭环的控制，这样就会减少无线设备的电池寿命。

         现场基金会总线和无线技术的结合，提供了一种合适的方法来进行工厂附近应用设施的自动化。
 

    这就是为什么要利用基金会现场总线的原因了。 除了测量和传递过程变量之外，许多现场总线设备还利用内置式微处理器和软件进行现场控制。控制运算在设备内部进行，而不是在DCS系统进行。

    现场总线的这种能力满足了为工厂附近设施和控制室之间提供高速通信的需求。 利用适当的功能块，现场总线甚至能提供诸如流量、储罐容量和温度平均值等的补偿功能。 

    为了使操作人员能够对操作过程进行监视和互动，这些基金会现场总线回路利用配有无线通信装置的总线接口模块以无线方式跟控制室进行连接。 

    有几种无线技术可以提供这种连接。 Wi-Fi——也称作IEEE802.11或者无线以太网，由于带宽较高，可靠性经过验证，使得它成为一个很好的选择。

4  利益

    现场总线和无线技术的结合， 为工厂附近设施应用自动化技术提供了一条成本效益较好的途径。

    工厂附近设施应用自动化技术可以带来的好处同所有其它类型的应用相似。 严密的控制可以提高通信的连贯性、数据吞吐量，并改善能量效率；而利用自动监测提供的信息，可以更好地进行决策，而不再有手动数据收集的高费用、常发生错误以及可能的延误等缺点。 

    无线技术提供了一条更经济的途径来克服距离障碍和物理障碍；正是这些障碍在有线应用中带来的困难和高昂的成本，使这些利益可望而不可及。 如今，操作人员可以轻松地访问工厂附近应用设施的实时信息，获知正在发生的具体情形，并根据需要在控制室与应用设施之间进行互动；如果配备了便携式电脑，并已连接到无线控制网络，他们还可以从工厂中的任何其它地方（根据工作需要）进行这些操作。 

    除了如前所述的现场控制能力之外，在这个方案中的基金会现场总线，也带来了额外的好处，其中一条是，基金会现场总线的安装同传统的模拟技术相比更加容易，费用也低。 

    另外一个好处也许要更加重要一点。数字式基金会现场总线技术允许设备提供自己的状态信息，包括诊断信息。 从控制室或维修车间对潜在的问题进行诊断，可以减少现场“设备检查”的次数（现场检查常常只能看到正常的工作状态），并减少对已经发生的故障进行查找和解决的时间。当这个技术方案用于远距离或有害区域的时候， 优势更加明显。 

    诊断信息还可以帮助用户识别可能会在将来导致问题的状况，因此用户可以在操作受到影响之前提前采取纠正措施。 

5  总结

    无线技术可以作为“工厂附近”应用设施技术方案的一部分，克服原有的障碍，使应用设施自动化过程的困难和费用问题迎刃而解。 

    这个技术方案是将基金会现场总线同无线技术结合使用。现场总线设备提供独立于中央控制室之外的控制功能，而无线连接使操作人员可以在远处对应用设备进行观察和互操作。 

    有了合适的基金会现场总线设备、接口模块以及资产管理软件，用户就可以访问具有重要意义的设备及其诊断信息，而这些信息又可以为用户带来更大的价值。