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    霍尼韋爾過程控制部

    1 工業(yè)無線技術(shù)在煉廠的優(yōu)勢

    工業(yè)無線技術(shù)關(guān)注在煉廠等工業(yè)領(lǐng)域的無線應(yīng)用。霍尼韋爾通過認(rèn)真考慮在煉廠尤其是罐區(qū)的所有可能的工業(yè)無線應(yīng)用場合，提出了綜合的解決方案及實(shí)施理念。這些方案和理念能夠在煉廠的整個生命周期內(nèi)創(chuàng)造巨大的效益。

    OneWireless?工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)能夠為煉廠等工業(yè)領(lǐng)域提供一個可擴(kuò)展的、統(tǒng)一的無線架構(gòu)平臺，實(shí)現(xiàn)一個無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支持多種無線應(yīng)用、多個標(biāo)準(zhǔn)、多種協(xié)議，以及目前市場上存在的所有無線設(shè)備（802.11a/b/g）。

    霍尼韋爾工業(yè)無線方案，可幫助提高工廠如下能力：過程數(shù)據(jù)無線采集（無線變送器）、現(xiàn)場巡檢、能源管理、旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康狀態(tài)、儲罐液位、無線視頻、罐區(qū)可燃?xì)怏w無線監(jiān)測、長輸管線的實(shí)時監(jiān)測等，有助于提高整個工廠的運(yùn)行水平。

    采用工業(yè)無線技術(shù)，可以避免有線方案時會遇到的電纜和接線問題，如：

    對煉廠罐區(qū)分散測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集時，敷設(shè)電纜和橋架非常困難，如何低成本、更經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)采集？

    罐區(qū)可燃?xì)怏w如何進(jìn)行有效監(jiān)測，而不必?fù)?dān)心四處敷設(shè)電纜？

    廠區(qū)大量的手動閥，尤其是關(guān)鍵的手動閥的閥位，如何更有效的采集？

    碼頭至廠區(qū)數(shù)十公里的管線如何進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，而不用擔(dān)心長距離的電纜敷設(shè)？

    改造項目如何快速實(shí)施、沒有供電的區(qū)域如何實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的測量、遠(yuǎn)程區(qū)域的有效監(jiān)測等等如何實(shí)現(xiàn)？

    工業(yè)無線技術(shù)可以很容易、很有效的解決上述問題。在確保工業(yè)等級的可靠性和安全的前提下，工業(yè)無線技術(shù)能夠帶來如下優(yōu)勢：

    工程實(shí)施簡單、便捷：無需敷設(shè)電纜、橋架、保護(hù)管；無需卡件、機(jī)柜；無需擔(dān)心鐵路造成的困難；無線網(wǎng)絡(luò)自組織、自愈合，高度智能；

    節(jié)省大量安裝和調(diào)試時間: 快速安裝，僅需在測點(diǎn)安裝無線變送器即可；

    節(jié)省大量的安裝成本：無需敷設(shè)電纜、橋架、保護(hù)管、卡件、機(jī)柜、安全柵，節(jié)省相關(guān)的安裝人工費(fèi)用；

    后期維護(hù)費(fèi)用很低：維護(hù)方便，只需維護(hù)無線變送器本身即可；無需擔(dān)心接線進(jìn)水、連接松動、電纜損壞；

    罐區(qū)可燃?xì)怏w無線實(shí)時監(jiān)測，確保罐區(qū)安全；
   
    長輸管線（數(shù)十公里）的溫度、壓力、流量等過程數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測，確保運(yùn)行安全；

    移動操作站，支持現(xiàn)場無線、移動作業(yè)；

    控制室和現(xiàn)場布置更為簡潔：無接線盒、安全柵、I/O卡件；降低DCS負(fù)荷；減少維護(hù)工作量和減少故障點(diǎn)；

    無線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展非常方便：增加測點(diǎn)時，直接安裝無線變送器即可；更換容易、即插即用、靈活；未來改造可以有效利用現(xiàn)有無線設(shè)備；

    符合工業(yè)無線國際標(biāo)準(zhǔn)，支持互操兼容和在線軟件升級，有效保護(hù)現(xiàn)有投資。

    2 工業(yè)無線技術(shù)在煉廠的應(yīng)用范圍

    霍尼韋爾工業(yè)無線能夠幫助工廠解決各種實(shí)際問題；設(shè)計的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋支持應(yīng)用功能的相關(guān)區(qū)域，并提供最靈活、最寬裕的無線通訊帶寬。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)支持如下應(yīng)用：

    XYR6000無線儀表：DSSS跳頻、冗余智能通訊，符合ISA100工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)；

    無線壓力變送器（DP / AP）；

    無線差壓變送器（DP）；

    無線溫度變送器；

    無線模擬量變送器4~20mA；

    無線多輸入變送器：3通道，AI/DI和AI/DI/DO；

    無線腐蝕變送器；

    無線雷達(dá)液位計：En r a f一體化無線智能雷達(dá)液位計（SmartRadar）

    無線閥門位置回訊變送器，監(jiān)控關(guān)鍵閥門實(shí)時開度；

    HART信號的無線轉(zhuǎn)接模塊：無線轉(zhuǎn)接現(xiàn)有的HART信號；

    無線監(jiān)控旋轉(zhuǎn)設(shè)備的健康狀態(tài) （EHM）：振動、位移、轉(zhuǎn)速、軸瓦溫度等；

    無線氣體檢測變送器：用于有毒氣體、氧氣和可燃?xì)怏w的檢測，與霍尼韋爾的所有氣體檢測技術(shù)兼容；

    無線讀表器：直接安裝在現(xiàn)有就地指示表上，讀取數(shù)據(jù)，并無線傳輸；

    移動操作站：通過便攜式工業(yè)PC，通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問DCS（Experion PKS?）控制系統(tǒng)實(shí)時過程畫面，方便瀏覽實(shí)時過程數(shù)據(jù)；

    無線巡檢：借助便攜式手持設(shè)備，支持制定現(xiàn)場巡更、工作許可（PTW）和現(xiàn)場操作隔離等，支持現(xiàn)場制作工單，輸入電子過程數(shù)據(jù)等；

    無線視頻：將在相關(guān)設(shè)施覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何地點(diǎn)支持無線視頻；

    遠(yuǎn)程控制：無線互聯(lián)幾個獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò)，冗余、多路徑。

    上述設(shè)備都具有在危險區(qū)域應(yīng)用的認(rèn)證：如ATEX 防爆認(rèn)證Class1 Division 1 或Class1 Division 2 等。

    3 OneWireless 最新無線技術(shù)介紹

    霍尼韋爾OneWireless?解決方案體現(xiàn)了霍尼韋爾針對過程工業(yè)的設(shè)計理念，旨在為整個工廠提供一個公共的無線平臺，實(shí)現(xiàn)一個無線架構(gòu)支持整個煉廠的無線應(yīng)用或有線設(shè)備及有線網(wǎng)絡(luò)的無線互聯(lián)。

    在2008年6月，霍尼韋爾推出了第一個符合ISA100.11a硬件要求的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，它將過程控制網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到現(xiàn)場，并在整個工廠范圍內(nèi)將更多信息轉(zhuǎn)化為知識。

    霍尼韋爾公司是把工業(yè)無線技術(shù)應(yīng)用于過程控制的領(lǐng)先者。自2003年，受美國能源部委托研發(fā)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的無線技術(shù)以來，已經(jīng)獲得300余項工業(yè)無線專利。霍尼韋爾同時致力于和最終用戶一起制定可靠、高效、規(guī)模靈活、經(jīng)得起未來驗證、開放的工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)ISA100。該標(biāo)準(zhǔn)于2009年9月正式通過ISA（International Society of Automation）標(biāo)準(zhǔn)委員會表決成為第一個正式、開放的工業(yè)無線國際標(biāo)準(zhǔn)。

    OneWireless?網(wǎng)絡(luò)最新的版本是在2010年6月推出的R200。OWR200支持用戶設(shè)計出在其相關(guān)設(shè)施的不同區(qū)域具有各種無線覆蓋能力的無線網(wǎng)絡(luò)。規(guī)模非常靈活：

    僅針對無線現(xiàn)場儀表 （無線變送器、執(zhí)行器等）的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：無線網(wǎng)絡(luò)的通訊是通過無線變送器本身的路由來實(shí)現(xiàn)的；

    同時支持無線現(xiàn)場儀表、多種無線應(yīng)用、有線設(shè)備無線轉(zhuǎn)接、有線網(wǎng)絡(luò)無線互聯(lián)等多種功能的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：無線網(wǎng)絡(luò)的通訊是通過無線主干網(wǎng)絡(luò)的路由來實(shí)現(xiàn)的。

    通過將過程控制網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到現(xiàn)場，提高成本效益，優(yōu)化工廠運(yùn)行水平和可靠性，提高安全性，并更好的滿足環(huán)保法規(guī)要求 。

    可以通過多種現(xiàn)場設(shè)備來實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，其中包括：

    多功能節(jié)點(diǎn)：相互無線通訊，構(gòu)建mesh無線主干網(wǎng)格，自組織、自愈合，可以同時支持ISA100無線變送器、802.11無線設(shè)備，和有線以太網(wǎng)設(shè)備的無線轉(zhuǎn)接；

    現(xiàn)場設(shè)備接入點(diǎn)FDAP：相互無線通訊，構(gòu)建自組織、自愈合的無線主干網(wǎng)絡(luò)，僅支持ISA100無線變送器的無線通訊；

    XYR6000無線變送器：符合ISA100.11標(biāo)準(zhǔn)，可組態(tài)為路由或非路由設(shè)備。作為路由時，不僅發(fā)送自己的數(shù)據(jù)，也同時為其它相鄰無線儀表進(jìn)行無線路由。如溫度、壓力、閥位、HART無線轉(zhuǎn)接模塊、無線雷達(dá)液位計；

    802.11無線設(shè)備：無線視頻、移動操作站、無線巡檢、EHM振動檢測、無線讀表器、可燃?xì)怏w檢測；

    有線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的無線轉(zhuǎn)接：無線互聯(lián)幾個獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò)，冗余、多路徑。

    OneWireless解決方案能夠為客戶帶來最大的優(yōu)勢：

    統(tǒng)一的、可擴(kuò)展的、支持多種應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，規(guī)模靈活；

    符合ISA100標(biāo)準(zhǔn)的無線變送器，可以為項目降低總成本，安裝方便、維護(hù)簡單；

    支持轉(zhuǎn)接第三方設(shè)備，保護(hù)用戶現(xiàn)有投資；

    支持無線現(xiàn)場巡檢和移動操作站無線訪問DCS實(shí)時過程數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)效率；

    無線網(wǎng)絡(luò)支持多重SSID，支持802.1Q VLAN實(shí)現(xiàn)邏輯網(wǎng)絡(luò)隔離；

    無線設(shè)備的發(fā)射功率具有自適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)智能的能耗優(yōu)化管理；

    多重安全保護(hù)：端到端物理授權(quán)：WEP152位加密，WPA （802.1x） - 動態(tài)密鑰，WPA2/802.11i，AES-CCM和AESCCMP；啟/禁SSID；多SSID分層和安全路由；MAC地址過濾；無線AP客戶端監(jiān)控和MAC地址列表；HTTPS安全等。
                

    摘自《自動化博覽》2010年第十期