化工行业：FCS日趋成熟，工业无线应用还处初级阶段
——访烟台万华化工设计院有限公司（隶属万华化学集团股份有限公司）质量技术部经理 王永胜

    伴随着工业控制系统从DDC（计算机直接数字控制）到DCS，再到FCS的（现场总线控制系统）应用，工业通讯技术的应用也在不断升级。

   工业无线带来的变革

   自工业无线技术诞生以来，其在工业环境中扮演着越来越重要的地位，也为工厂生产运行带来了诸多变革。对此，烟台万华化工设计院有限公司（隶属万华化学集团股份有限公司）质量技术部经理王永胜谈到，工厂中常用的智能设备（包括智能仪表、阀门、旋转设备和工艺设备等）都蕴含着丰富的诊断信息，但是传统的自动化方案不能最大程度地利用这些有价值的信息。在工业无线技术出现之前，任何的自动化结构都是通过布线方式实现的，然而有些场合布线困难或是成本过高，导致监测困难。
  
                             
     王永胜（1972～） 男，山东诸城人，自动化硕士，化学工程博士，高级工程师，现任烟台万华化工设计院有限公司（隶属万华化学集团股份有限公司）质量技术部经理，曾任烟台万华聚氨酯股份有限公司技术研究部仪表控制经理。承担过国家CIMS课题的研究工作，在神经网络建模及应用、预测控制理论及应用等前沿性课题方面均做过研究工作。结合烟台万华多期技改工程项目，对于化工自动化仪表、阀门的选型和应用及国内外多种DCS、PLC系统的选型、系统组态、维护及管理工作有较为丰富的工程经验。自2008年，历任中国自动化产业年会用户专家评审。

   由此可见，工业无线技术的应用为化工行业至少带来了以下几方面变革。（1）通过进一步拓宽设备监测信息，及时排除小故障，总体上可延长工厂设备的使用寿命；（2）通过提升设备的预防性维护（比如，旋转设备以及危险场合等难于监测的点），增加设备的在线率，从而可提高装置的生产效率；（3）通过对有故障预警的设备进行及时维护，真正实现了预测性维护，从而可大大减少传统的日常巡检和维护工作量；（4）更好地满足安全和环保的要求。

   而这也是工业无线区别于其他工业通讯技术最大的优势。但即便如此，据王永胜介绍，当前，DCS仍是国内化工控制系统的应用主流，FCS用户量不足5％，关于工业无线技术的应用更是少之又少，据了解，许多潜在用户还处于观望状态，部分随机附带的无线产品还未真正派上用场。

  现场总线技术在化工领域的应用日趋成熟

  虽然在化工领域FCS的用户量不足5%，但是自2005年上海赛科项目率先成功应用现场总线技术以来，越来越多的用户也在考虑尝试FCS的应用，比如目前在建的万华化学集团股份有限公司烟台工业园项目（MDI一体化和石化一体化项目）一期工程，总投资近300亿元，其中约一半装置采用了FCS。

  事实上，现场总线技术具有不可替代的优势，王永胜认为，第一，它具有更好的开放性网络结构和丰富的标准通信接口，支持FF、TCP/IP、OPC、Modbus RTU和HART等通信协议；第二，它具有更好的互操作性、易维护性和易扩展性；第三，施工简单，安装作业量大幅度减少；第四，通讯速率更快、传输精度更高。

   工业通讯技术是节能减排不可或缺的“情报员”

   随着全社会对环保问题的日趋关注，“十二五”规划中也对化工行业提出了节能减排的相关要求，而工业通讯技术在化工企业的节能减排工作中也充当着重要的角色。

   我们不妨先看看来自美国能源部的最新统计数据：在中央锅炉提供的蒸汽中，大约20％由于疏水器的泄漏浪费掉了。再来看Emerson的应对措施：使用罗斯蒙特708无线声波变送器，就可以对所有的关键疏水器进行稳定的监测和精确的测量，从而尽早发现疏水器的故障，防止蒸汽的持续损失。此外，708无线声波变送器还可以稳定地监测工厂所有区域的主要安全阀，及时发现泄放，并辅助更正潜在的不安全因素，采取措施减少扩散。

    王永胜认为，以上的例子足以说明，工业通讯的技术进步，使得以往不能够有效预防的能源浪费和过多污染排放得到解决，若非无线通讯技术，上述情况将不容乐观。他认为，如果将工艺方案的优化称为节能减排的“指挥官”，那么工业通讯技术就是节能减排不可或缺的“情报员”，为节能减排工作带来了新的利润增长点和较大的提升空间。

   最后，王永胜总结道，未来的现场总线技术和工业无线技术的应用普及还将经历较长的时期，这有赖于众多业主的观念转变、供应商的产品宣传力度和技术支持、甚至是国家的政策扶持。但可以肯定的是：越来越多的工业实践证明，现场总线技术和工业无线技术是行之有效的；越来越清晰的世界环保趋势以及越来越严苛的政府环保指标要求，将加速推进工业通讯的技术进步和应用历程。 

   摘自《自动化博览》2014年3期

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