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案例頻道 無線技術(shù)是近年來工業(yè)領(lǐng)域熱議的話題，大多數(shù)的用戶都認(rèn)為，無線技術(shù)可以用于非關(guān)鍵點(diǎn)的監(jiān)測，而測點(diǎn)控制只能依靠有線技術(shù)。2009年6月30日，霍尼韋爾推出的OneWireless?工業(yè)無線解決方案卻使得“將無線技術(shù)應(yīng)用于測點(diǎn)控制”成為可能。OneWirelessTMR120版本在業(yè)內(nèi)率先推出了全冗余無線網(wǎng)關(guān)（WSG），使得無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)一樣可靠，從而可以被用于控制更多的關(guān)鍵流程。這也使得無線解決方案可以延伸至整個工廠，用一個無線架構(gòu)支持多種工廠應(yīng)用和多種通訊協(xié)議的現(xiàn)場儀表。正如霍尼韋爾在其OneWireless?工業(yè)無線解決方案的宣傳冊上說明的那樣。
“你需要多少個工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化工廠運(yùn)行?”
“你只需要1個工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)即可。”O(jiān)neWireless?工業(yè)無線解決方案為無線技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用開啟了新的空間，也使業(yè)界看到了無線技術(shù)巨大的發(fā)展?jié)摿Α榱私釵neWireless?工業(yè)無線解決方案的更多技術(shù)特點(diǎn)，并探討無線技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，《今日自動化》近日采訪了霍尼韋爾過程控制部無線業(yè)務(wù)經(jīng)理江天生先生。
《今日自動化》：日前，霍尼韋爾OneWireless? R120版本無線解決方案在業(yè)內(nèi)首次設(shè)計(jì)全冗余無線網(wǎng)關(guān)（WSG），這使得無線解決方案的功能得到了極有意義的擴(kuò)展，從數(shù)據(jù)監(jiān)測向控制邁出了重要的一步。除卻全冗余無線網(wǎng)關(guān)外，該無線解決方案還有哪些關(guān)鍵的特性得到了改進(jìn)?
江天生：霍尼韋爾公司的OneWireles?無線解決方案符合ISA100工業(yè)無線國際標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用于控制：
第一：OneWireless?已經(jīng)具備整個無線網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)OneWireless? R120版本支持冗余的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)。這就使得OneWireless?無線網(wǎng)絡(luò)從現(xiàn)場無線設(shè)備到控制系統(tǒng)的接口做到完全冗余、自組織、自愈合，整個網(wǎng)絡(luò)沒有單點(diǎn)故障。即無線儀表可以自動選擇一個最優(yōu)的頻道、一個最優(yōu)的路徑把數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)揭粋€通訊速度更快的由多功能節(jié)點(diǎn)構(gòu)建的mesh無線主干網(wǎng)絡(luò)上，跳頻、mesh多路經(jīng)、自組、自愈。
第二、工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)ISA100也規(guī)定在6類應(yīng)用中除了安全系統(tǒng)和緊急跳閘回路以外，從第1到第5類即閉環(huán)控制、開環(huán)控制、報警、監(jiān)測等都可以應(yīng)用工業(yè)無線技術(shù)，而冗余網(wǎng)關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)更加可靠，從而進(jìn)一步支持把無線技術(shù)用于控制更多的關(guān)鍵流程。
第三、霍尼韋爾公司的無線變送器，最快可以設(shè)定1秒的刷新速度，這滿足了控制的速度要求。未來霍尼韋爾的無線變送器的刷新速度可以做到250毫秒。
第四，無線應(yīng)用于控制也就要求無線變送器的電池供電可靠。霍尼韋爾的無線變送器在1秒刷新時、常溫下，電池壽命可以達(dá)到4~5年，完全可以保證應(yīng)用在控制場合時不會因?yàn)殡姵毓╇姸霈F(xiàn)問題，也就是說供電的可靠性也保證了無線技術(shù)應(yīng)用于工廠的控制環(huán)節(jié)中。
上述工業(yè)無線技術(shù)的設(shè)計(jì)加上霍尼韋爾公司測量設(shè)備的高精度、高穩(wěn)定性一起，支持OneWireless?在過程控制上的應(yīng)用。
目前霍尼韋爾公司的無線產(chǎn)品包括構(gòu)建無線主干網(wǎng)絡(luò)的多功能節(jié)點(diǎn)（可配置冗余）、無線壓力變送器（表壓、絕壓、差壓，差壓可以測流量液位）、無線溫度變送器（3通道、一體化法蘭連接、套管連接）、無線模擬量輸入變送器（3通道）、無線開關(guān)量輸入變送器（3通道）、無線開關(guān)量輸出變送器、無線腐蝕測量變送器、無線閥門定位器、無線雷達(dá)液位計(jì)、無線讀表器、無線設(shè)備振動轉(zhuǎn)速位移監(jiān)測設(shè)備（8通道）、無線移動工作站、無線現(xiàn)場巡檢、無線攝像頭、無線即時定位、無線超聲波檢測變送器、無線I/O轉(zhuǎn)接模塊等等。這些產(chǎn)品都可以在同一平臺上應(yīng)用于監(jiān)測和控制場合。
上述工業(yè)無線技術(shù)的設(shè)計(jì)加上霍尼韋爾公司測量設(shè)備的高精度、高穩(wěn)定性一起，支持OneWireless?在過程控制上的應(yīng)用。
目前霍尼韋爾公司的無線產(chǎn)品包括構(gòu)建無線主干網(wǎng)絡(luò)的多功能節(jié)點(diǎn)（可配置冗余）、無線壓力變送器（表壓、絕壓、差壓，差壓可以測流量液位）、無線溫度變送器（3通道、一體化法蘭連接、套管連接）、無線模擬量輸入變送器（3通道）、無線開關(guān)量輸入變送器（3通道）、無線開關(guān)量輸出變送器、無線腐蝕測量變送器、無線閥門定位器、無線雷達(dá)液位計(jì)、無線讀表器、無線設(shè)備振動轉(zhuǎn)速位移監(jiān)測設(shè)備（8通道）、無線移動工作站、無線現(xiàn)場巡檢、無線攝像頭、無線即時定位、無線超聲波檢測變送器、無線I/O轉(zhuǎn)接模塊等等。這些產(chǎn)品都可以在同一平臺上應(yīng)用于監(jiān)測和控制場合。
《今日自動化》：解決方案的可升級性對于保護(hù)已有的投資非常重要，OneWireless?無線解決方案是否易于升級，以使用戶能夠及時享用到霍尼韋爾的新技術(shù)?OneWireless?無線解決方案的升級包括哪些方面?
江天生：霍尼韋爾OneWireless?無線解決方案支持向后、向前的產(chǎn)品兼容：霍尼韋爾的無線產(chǎn)品安裝到現(xiàn)場，支持在線升級整個無線網(wǎng)絡(luò)，以符合最新的ISA100標(biāo)準(zhǔn)，而無需返回工廠升級或更換硬件。這可以有效保護(hù)用戶的現(xiàn)有投資。其次，OneWireless無線解決方案，一個無線架構(gòu)支持多種無線應(yīng)用和多種通訊協(xié)議的現(xiàn)場儀表，工廠運(yùn)行維護(hù)人員不必面對多個單獨(dú)的單一功能無線網(wǎng)絡(luò)平臺，不必為管理不同的單一功能無線網(wǎng)絡(luò)而煩惱。這進(jìn)一步保護(hù)了用戶的投資。其三、OneWireless?無線架構(gòu)規(guī)模靈活、擴(kuò)展方便，也充分保護(hù)用戶現(xiàn)在在無線架構(gòu)上的投資在未來也不會過時。
總之，用戶至上、保護(hù)投資、為用戶帶來更大價值，是OneWireless?的設(shè)計(jì)理念之一，OneWireless?無線解決方案不僅顯著降低安裝成本，降低項(xiàng)目總投資，更體現(xiàn)在支持充分利用工廠工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、支持更多的應(yīng)用、提高和優(yōu)化工廠管控水平等方面。
不僅如此，霍尼韋爾公司的無線變送器采用低功耗的電子元件，并且在電源消耗上具有“自適應(yīng)”功能，可以自動選擇最優(yōu)的發(fā)射功率，這樣可以進(jìn)一步降低電池消耗。
《今日自動化》：當(dāng)前的政策如石油石化產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃等，對企業(yè)提出了降低能耗、降低成本的要求，能源的消耗量與設(shè)備利用率等指標(biāo)對用戶而言變得更加敏感，無線解決方案在這一問題上能夠?qū)崿F(xiàn)怎樣的效果？具體是如何發(fā)揮作用的?
總之，用戶至上、保護(hù)投資、為用戶帶來更大價值，是OneWireless?的設(shè)計(jì)理念之一，OneWireless?無線解決方案不僅顯著降低安裝成本，降低項(xiàng)目總投資，更體現(xiàn)在支持充分利用工廠工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)、支持更多的應(yīng)用、提高和優(yōu)化工廠管控水平等方面。
《今日自動化》：對于無線解決方案而言，現(xiàn)場無線設(shè)備的電能供應(yīng)是業(yè)界比較關(guān)注的問題，對此也有一些不同的解決方向，比如發(fā)展無線設(shè)備的能量自采集技術(shù)，或者提高無線儀表信號傳輸?shù)淖赃m應(yīng)性與智能性。OneWireless?無線解決方案在這方面采用了哪些方法?
江天生：霍尼韋爾的無線變送器配置了安全設(shè)計(jì)、供電持久的電池，在無線變送器的刷新速度設(shè)定為1秒時，常溫下電池壽命為4.5年；設(shè)定為5秒刷新時壽命為10年，而且電池壽命智能可預(yù)測、可作報警管理。由于電池本身是高能量物品，不可能具有本質(zhì)安全認(rèn)證，因此霍尼韋爾公司對無線變送器采取了隔爆設(shè)計(jì)和本安設(shè)計(jì)，使得無線變送器可以應(yīng)用在工廠危險的區(qū)域。ISA100 無線技術(shù)的架構(gòu)也決定了無線儀表不承擔(dān)路由功能，從而電池的供電壽命更長。
不僅如此，霍尼韋爾公司的無線變送器采用低功耗的電子元件，并且在電源消耗上具有“自適應(yīng)”功能，可以自動選擇最優(yōu)的發(fā)射功率，這樣可以進(jìn)一步降低電池消耗。
《今日自動化》：當(dāng)前的政策如石油石化產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃等，對企業(yè)提出了降低能耗、降低成本的要求，能源的消耗量與設(shè)備利用率等指標(biāo)對用戶而言變得更加敏感，無線解決方案在這一問題上能夠?qū)崿F(xiàn)怎樣的效果？具體是如何發(fā)揮作用的?
江天生：其實(shí)，節(jié)能降耗正是將無線技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的初衷。2002年，霍尼韋爾公司受美國能源部委托，開始研發(fā)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的無線技術(shù)，從而成為第一家推出工業(yè)無線變送器的公司。無線技術(shù)對于節(jié)能降耗、提高工廠效率也非常有幫助。無線可以實(shí)時監(jiān)測工廠污染排放和能源消耗，從而幫助工廠優(yōu)化運(yùn)營、減少排放。無線方案的實(shí)施簡單、快速，可以節(jié)省大量的安裝成本、調(diào)試時間和后期維護(hù)費(fèi)用，提高項(xiàng)目安裝和實(shí)施的效率。這些場合很多，例如：
1．泄露和污染排放監(jiān)測：許多泄露或排放地點(diǎn)由于爬高上低、區(qū)域危險，使得用傳統(tǒng)的方式很難監(jiān)測和控制。利用無線聲波或超聲波變送器、無線溫度變送器和無線壓力變送器等，對各種泄漏進(jìn)行無線檢測，可以很容易的實(shí)時獲取污染排放數(shù)據(jù)，甚至可以分辨出是輕微泄露或是全部排放，既節(jié)約成本，又具有很大的環(huán)保價值。
2．管道和儲罐腐蝕監(jiān)測：把無線腐蝕變送器應(yīng)用于管道和儲罐的腐蝕監(jiān)測上實(shí)時監(jiān)測腐蝕狀態(tài)，并通過控制沖洗閥或藥劑加入量，來降低腐蝕程度。系統(tǒng)可以在設(shè)備或管道因腐蝕發(fā)生重大泄漏之前檢測到腐蝕狀況，采取預(yù)防性維護(hù)措施，避免泄露事故，延長設(shè)備壽命。
3．罐區(qū)液位管理：在罐區(qū)采用無線實(shí)時監(jiān)測液位、壓力等數(shù)據(jù)，既節(jié)省了大量的設(shè)備成本和安裝成本，也通過更準(zhǔn)確的實(shí)時監(jiān)測罐區(qū)的工況，支持更加優(yōu)化的罐區(qū)操作和運(yùn)行，可以為用戶帶來運(yùn)行效率的提高和避免罐溢流等事故發(fā)生造成的損失。
3．罐區(qū)液位管理：在罐區(qū)采用無線實(shí)時監(jiān)測液位、壓力等數(shù)據(jù)，既節(jié)省了大量的設(shè)備成本和安裝成本，也通過更準(zhǔn)確的實(shí)時監(jiān)測罐區(qū)的工況，支持更加優(yōu)化的罐區(qū)操作和運(yùn)行，可以為用戶帶來運(yùn)行效率的提高和避免罐溢流等事故發(fā)生造成的損失。
4．工廠能耗管理：把無線技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測全廠的能耗監(jiān)測上，監(jiān)測蒸汽、天然氣等燃料的消耗，可以及時發(fā)現(xiàn)泄漏，并分析設(shè)備能耗變化，從而進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，提高運(yùn)行效率。而這些場合的應(yīng)用都是有線方式很難實(shí)現(xiàn)的。但是，采用無線技術(shù)卻非常簡單，容易實(shí)施。
《今日自動化》：對于用戶而言，要使無線解決方案得到最安全、有效的應(yīng)用，在應(yīng)用時需要重視哪些因素？在無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與評估上，霍尼韋爾能夠提供怎樣的服務(wù)與支持?
江天生：目前無線技術(shù)的安全性和可靠性已經(jīng)得到了業(yè)界的認(rèn)可。霍尼韋爾的無線解決方案也采取了數(shù)據(jù)包加密、授權(quán)通訊等措施來保證系統(tǒng)的安全性。雖然這其中蘊(yùn)含的技術(shù)很復(fù)雜，用戶使用起來卻很容易。如授權(quán)通訊，用戶僅需通過授權(quán)PDA從無線管理平臺獲取授權(quán)密碼，然后對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行無線授權(quán)，那么無線設(shè)備會自動加入無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通訊。
無線解決方案因應(yīng)用場合和項(xiàng)目要求而不同。霍尼韋爾公司和用戶一起評估項(xiàng)目需求、設(shè)計(jì)最佳無線解決方案，我們有著非常專業(yè)的團(tuán)隊(duì)支持，確保最優(yōu)的運(yùn)行性能和安全。霍尼韋爾公司是第一家推出工業(yè)無線變送器的廠家，也是率先推出最快1秒刷新的工業(yè)無線變送器以及冗余無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)的公司，我們有著非常專業(yè)的無線技術(shù)背景和工廠實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，能夠確保工業(yè)無線項(xiàng)目的成功實(shí)施。
《今日自動化》：今后無線解決方案的功能和重要性，還會有怎樣的提升空間?無線解決方案與現(xiàn)場總線乃至工業(yè)以太網(wǎng)在未來的比重與功能側(cè)重會是怎樣的?
《今日自動化》：今后無線解決方案的功能和重要性，還會有怎樣的提升空間?無線解決方案與現(xiàn)場總線乃至工業(yè)以太網(wǎng)在未來的比重與功能側(cè)重會是怎樣的?
江天生：現(xiàn)在我們已經(jīng)看到，無線技術(shù)不僅可以用于監(jiān)測，還可以用于控制，因此無線技術(shù)今后在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力非常大。把無線技術(shù)應(yīng)用于敷設(shè)電纜或接線非常困難的測點(diǎn)、分布分散的區(qū)域、隔離和屏蔽的區(qū)域、檢修困難的區(qū)域、移動或旋轉(zhuǎn)的設(shè)備、電纜容易損壞和折斷的場所，以及電纜橋架、卡件、機(jī)柜等備用容量用完改造的場合等等，可以進(jìn)一步延伸測控的廣度和深度。我現(xiàn)在可以歸納出無線技術(shù)可以應(yīng)用的四個場合：一是有線的監(jiān)測和控制難以實(shí)施的場合，比如一些較偏遠(yuǎn)、分散的測點(diǎn)，移動設(shè)備的監(jiān)測等等；二是采用有線技術(shù)不經(jīng)濟(jì)的場合，如我們曾經(jīng)接觸過的一家電力調(diào)試所，專門為電廠的鍋爐、汽機(jī)做性能測試。他們每次在大型作業(yè)時都要攜帶或托運(yùn)約2千米長的電纜到現(xiàn)場，不僅費(fèi)時費(fèi)力、而且花費(fèi)昂貴。如果采用無線設(shè)備，非常方便；三是采用有線技術(shù)不可靠或危險的區(qū)域，這些區(qū)域的特點(diǎn)決定了模擬量在傳輸過程中可能會發(fā)生丟失，而無線技術(shù)采用的是數(shù)字信號傳輸，抗干擾能力比較強(qiáng)，同時也不用擔(dān)心電纜損壞或接線脫落等；四是改造的場合，因?yàn)槟承┕S在實(shí)施改造時，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加布線會十分困難，而采用無線技術(shù)既免除了重新布線的麻煩又節(jié)省成本。
在未來，無線技術(shù)將大有可為。無線技術(shù)同有線的世界相輔相承、完美結(jié)合。隨著用戶對工業(yè)無線技術(shù)所帶來的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)節(jié)省的認(rèn)可，會有越來越多的場合采用工業(yè)無線技術(shù)。
在未來，無線技術(shù)將大有可為。無線技術(shù)同有線的世界相輔相承、完美結(jié)合。隨著用戶對工業(yè)無線技術(shù)所帶來的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)節(jié)省的認(rèn)可，會有越來越多的場合采用工業(yè)無線技術(shù)。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號