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您也可以拥有无线网络

   日期:2009-05-25     作者:管理员    

  在过去三年,无线现场网络技术已风行于全球的过程工业,与有线技术相比,无线技术解决方案可以满足今天快捷方便的应用需求。数以百计的无线网状网络和成千上万的无线传感器正在世界各地发挥有线技术不可企及的作用,并在过程测量领域继续展示其可靠、高效和经济性的特点。
  "我们认为,相比于其它任何方法,无线技术可以获得和分析更多的数据",英国BP公司在美国Cherry Point的炼油厂技术经理 Michael Ingraham指出:"无线技术可以使我们更加有效和经济地获得数据,而这在以前是难以实现的。"
  从无线现场网络上获得传感器数据这项工作还有许多有待开发的领域。无线网络在"工厂层面"的应用规模日益扩大,发展速度越来越快,并且在提高劳动效率、提高工厂人员的安全性以及易于将不同数字系统整合成一个整体等方面展示出较为突出的优点。
  艾默生的Smart Wireless体系结构由两个层面所构成,以适应无线现场和工厂网络的不同应用需求,这两个层面无缝地将公司传统的控制和设备融为一体(见图1)。工厂层面的无线网络基于Cisco统一的无线网络体系结构,并且通过Cisco无线控制系统(WCS)平台进行管

理和控制。

艾默生的Smart Wireless解决方案


  图1:艾默生的Smart Wireless解决方案


  Smart Wireless体系结构将传统的现场级控制和工厂级应用无缝整合,融为一体。
  尽享工厂无线网络的优点
  数以百计的无线现场网络已成功应用于世界各地的工业过程领域,艾默生欣喜地发现,工厂无线网络的应用已经有了长足的进展。无线网络目前大多应用于:装备流动作业人员、位置跟踪、安全监视、非传统信号整合(如视频等)以及远程或隔离型控制系统的整合。
  提高流动作业人员的工作效率 - 在无线工厂网络的应用中,绝大部分是为了提高流动作业人员的工作效率。事实上,不断提高效率正是无线工厂网络所体现出来的最大优势。艾默生过程管理公司无线服务市场经理Neil Peterson表示: "每项工作少花10分钟到1个小时的时间,不断累计,由此带来的费用节省是毋庸置疑的"。
  现有的无线现场设备包括13英寸便携式笔记本电脑、带1/2- VGA高清分配器的掌中宝和手持式通讯器等。例如,Panasonic U1属于便携式PC,包括内置Wi-Fi和蜂窝通讯设备,可以控制功能齐全的艾默生 DeltaV操作界面。
  Neil Peterson又说道:"操作人员再也不用守着操作台了,我们终于有了实现这一愿望的设备和网络。"用户不必专门搭建无线工厂的基础设施,只要采用商用移动数据网络就可以了,"所需的工作只是通过防火墙进行连接,编制数据计划,仅此而已。"
  长久以来,智能手操器为流动作业人员在巡检工作中采集数据带来极大方便,而今,无论工作人员在工厂的任何地方,无线通讯都能够提供连续实时的数据,无需工作人员到达设备,过程信息也能源源不断地传送出来,并进行时实更新。
  位置跟踪和安全监视 - 无线工厂网络的另一个主要应用为实时定位功能,也就是说,在任意时刻都能确定工作人员和移动工厂资产的具体位置。在出现安全事故时,这项功能可以迅速了解有关人员的位置并采取更安全有效的应急措施。用无线网络的定位功能代替查找手工记录的信息,可以在紧急状况下迅速定位工作人员。
  跟踪关键资产的位置可以有效提高维护效率。而且,随着针对流动作业人员的应用日益扩大,精确定位甚至可以对特定操作人员设定工厂区域的进入权限。

流动作业人员通过无线工厂网络可在工厂中随时随地访问所需信息


  视频 - 由于宽带工厂无线网络基于商用IT网络技术,它可以处理一系列通用的信号,如无线视频和音频信号。视频应用包括过程监视和安全应用,例如,视频监视火花的产生,以符合工厂安全要求。
  连网 - 在将两个控制系统连到同一个网络中时,要求工厂无线网络有较高带宽。
  Neil Peterson指出:"无线网段是整合两个远程控制系统的有效手段。"当控制系统分布区域内存在江河湖泊,或者在现有地面上埋设电缆管线困难重重或费用昂贵时,无线网络则可以大显身手。
  现场数据回传 - 同样,无线现场数据回传可用以将远程无线现场网络与现有工厂控制网络整合在一起:Wi-Fi用于克服硬接线工作中遇到的各种障碍,例如道路、河流、铁路或距离远等。

1)	从无线现场网络开始;使用802.11 Wi-Fi进行数据回传


  无线技术实现运行管理
  随着实时生产管理应用软件的产生,如艾默生新开发的Syncade智能运行管理软件,流动作业人员通过无线技术将实现更高的工作效率。Syncade智能运行管理软件采用模块化设计,且规模可变,可以将实时的工厂级数据与离线的或关联的工厂程序整合在一起。无线网络具有无与伦比的机动性和灵活性,可以使用户提高工作效率,同时又避免程序上或文件资料方面的差错。
  请设想一下:一旦过滤器的压降超出规定范围,无线压力变送器就会向控制室内的操作人员发出报警。操作员认为可能是过滤器堵塞,于是 立即关闭相关联的流体泵,同时发出维修指令。
  维修人员通过其佩戴的无线移动设备收到维修指令后,可以在无线手持式设备上直接查阅过滤器和泵的有关技术规范,然后准备必要的工具和备件并立即赶赴现场。接着,维修人员可以访问控制系统以验证泵是否关闭,并且访问工作过程程序库,查阅适当的过滤器更换步骤,扫描要求跟踪的过滤器和泵上的条形码,确认需要更换的过滤器并进行更换,最后采用电子方式更新设备维修记录,并恢复泵的使用状态。所有这一切均在无线手持式设备上完成。
  将工厂无线网络与实时生产管理工具结合在一起,可以提高管理水平,更好地符合规范和法规要求。如果要派一名技术人员前往确认1号机组的安全系统是否工作正常,那么用Syncade智能运行管理软件可以与工作人员的移动设备进行通讯,验证技术人员的安全培训是否适用可行;验证正在进行中的测试步骤是否正确;在技术人员执行规定步骤时收集必要的数据,确认测试正确完成;同时整理所有相关联的数据和记录。
  工厂与现场的有机结合
  无线工厂网络有自己独特的技术,完全不同于无线现场网络。无线现场网络(包括WirelessHART标准所述的网络)属于目标单一、低带宽和低功耗的

网络。另一方面,无线工厂网络基于大部分IT设备常用的IEEE无线网络标准,包括802.11-2007 Wi-Fi系统无线协议。这些工厂网络的带宽较大,设计用于多种应用并存的系统。"工厂网络可以实现无线工厂体系结构的无缝整合,使探头和条形码等技术也能与具有智能信息的现场设备所组成的过程结构相结合。艾默生过程管理副总裁Jane Lansing这样解释说。"这是一种网络的联姻,有利于网络的可持续发展。"

基于无线技术的艾默生Syncade智能运行管理工具将实时工厂级数据与相关的工厂工作流程结合在一起


  Neil Peterson指出:"无线工厂网络属于共享型资源,在一个工厂网络内可以并存多个网络。"这些局域网要确保控制信号按一定顺序进行传递,例如针对不算最关键的视频监测,可降低控制信号传递的优先等级。"Neil Peterson认为:"用户可以安装一个无线网状网络用于多个不同应用,例如视频和人员跟踪等。

无线工厂网络属于共享型资源

  从任何地方开始,从今天开始
  应该着重指出,艾默生的Smart Wireless网络解决方案与其它网络的不同之处在于其规模可变性。用户不必同时安装现场级和工厂级两个无线网络,而可以从一个规模较小的现场网络或者工厂网络开始,然后逐步扩展。
  在现场级,用户只要经过简单的计算和设计,便可以从网关和几个测量点开始建立无线网络,而且可以确保网状网络工作正常,不必担心出现任何异常状态。无需严格的现场调研工作,就可以在原先的现场网络基础上进行逐步扩展 - 事实上,随着更多的测量点不断增加,现场网络将发挥更大的效益。
  同样在工厂层面上,用户也不必从大规模的无线基础设施开始。诚然,两种最常用的无线工厂网络应用----即两个控制系统网络的连接和现场网络数据的回程传输---相对来说实施和运行都比较简单,不要求复杂的基础设施规划(如果长度不大于5英里且视线清晰,更不必进行现场调研)。
  当然,要求在一个范围广泛的区域上进行设备跟踪时,可能要求进行适当的规划、设计和现场调研工作。但是不必担心,用户完全可以从设备制造商获得必要的技术支持。
  可随时扩展…
  也许你已经在储罐区域建立了一个现场网络,然后又增加了流动作业人员的应用,当你希望再进一步扩展的时候,你会庆幸自已在一开始就选择了艾默生的智能无线方案。
  艾默生与行业领先的网络设备制造商Cisco紧密合作,以提供无线工厂网络解决方案。Cisco的无线控制系统(WCS)主要用于无线网络设计、组态和管理,可以为工厂运行的物理和功能区域提供内聚性的通讯平台,以此使共享型的无线工厂网络可以根据各种用途而随时进行扩展。
  艾默生本身也可以为用户的无线工厂网络提供从设计到安装的一揽子服务。艾默生在北美洲、欧洲和亚洲分别设立用户服务中心,以保证用户获得全球一致的技术支持和服务。项目服务范围包括现场调研、网络计划和设计、网络安装和调试、应用执行、网络支持和管理以及项目管理等。即使用户的无线网络已安装并投入运行,艾默生也可以提供项目完成后的技术支持,继续帮助用户从无线工厂网络的投资上获得更大的效益。

 
  
  
  
  
 
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