發(fā)揮無線技術的優(yōu)勢的三種途徑
1. 測量與采集新的過程數(shù)據(jù)
2. 提高人員生產率
3. 更好地管理企業(yè)和設備
“從軋鋼廠那些難以接近的區(qū)域中獲得更多有價值的信息，我們就能夠防止一些非計劃停機，使產品質量更符合客戶的要求，并提高我們的勞動生產率?！保璆ary Borham（維林-匹茲堡鋼鐵公司）
超越有線技術的新思路
當無線技術大規(guī)模應用的最后一塊絆腳石被排除掉，無線創(chuàng)新技術的先行者將獲得更大的競爭優(yōu)勢
從歷史上看，新興技術曾經給過程自動化領域帶來根本性的變化——這種變化并不在于技術本身，而在于技術的新功能給過程自動化領域創(chuàng)造新的價值。
隨著微處理器和數(shù)字通訊技術的運用，產生了分布式控制系統(tǒng) (DCS)和智能化的現(xiàn)場儀表。這些技術的演變可以使用戶更深入地了解其工廠——不僅了解過程變量，而且了解設備本身以及過程當前和未來的運行狀態(tài)。正是由于獲得了這些額外的信息，使運行更靈活，安全性更高，而且運行成本降低了，停車時間減少了，技術更新成本也減少了，從使企業(yè)的經營和運行性能不斷提高。
然而，即使數(shù)字化工廠擁有這些創(chuàng)新技術和諸多好處，要使過程和設備運行情況達到新的水平，還有許多有待開發(fā)的潛在機遇。例如，受到費用或技術可行性等因素的限制，可能仍然無法獲得許多對提高勞動生產率頗有價值的信息。
請設想一下，如果事先能夠迅速檢測出引起環(huán)境污染并受到巨額罰款的泄漏和排放；如果事先能夠檢測到管道內壁腐蝕、振動或溫度漂移等影響設備使用壽命的潛在因素；如果工人不在控制室或維修車間時，也可以了解過程和控制信息那該多好呀。
在無線技術應用初期，技術人員早已考慮到“超越有線技術的新思路”，用來對上述問題和其它挑戰(zhàn)做出回答。隨著目前WirelessHart標準的完成，新一代可互操作的無線儀表和系統(tǒng)正躍躍欲試，準備發(fā)揮其巨大潛能。
“令人振奮的是，廠內智能無線技術已經獲得管理人員、工程師和操作人員的青睞?！卑^程管理總裁John Berra在談到他的智能無線產品時指出，“工程技術人員一旦開始使用這項技術，很快就能激發(fā)他們的靈感，可以把無線技術運用在更廣泛的領域。這些新技術的先行者已是信心十足，他們要將無線技術推向更為廣泛的應用領域。正是由于他們的努力，使我們的無線產品在世界各地的工業(yè)應用中獲得可觀的業(yè)績。因此，我們更要不斷拓展，以提供范圍最為廣泛的工業(yè)無線技術解決方案。”
今天，關于無線技術巨大潛能的眾多討論集中在下列問題上：如何迅速增加一臺變送器來測量以前難以獲得的過程參數(shù)，如何在現(xiàn)有安裝條件下快捷方便地增加新的測量點。與以前的基金會現(xiàn)場總線一樣，無線技術可望顯著降低常規(guī)儀表工作的投資費用，并最終為控制系統(tǒng)策略帶來根本性的潛在能力。
無論是現(xiàn)有系統(tǒng)的更新改造，或是設計一個新項目，現(xiàn)在無線技術仿佛給予系統(tǒng)設計師“開箱即用”的能力，直接就可以訪問多個儀表變量和海量的系統(tǒng)診斷信息。誰能預言無線技術能夠帶來怎樣的創(chuàng)造性呢？無線技術的優(yōu)點還體現(xiàn)在可以減少實地占用空間，靈活性更高，擴展更方便等，這對于整個項目來說都是額外的收益。
無線技術能給用戶帶來什么？
在過去的技術浪潮中，我們看到并不是技術本身（如微處理器或數(shù)字通訊）在推動這些技術浪潮，推動這些技術浪潮的最主要動力來自對這些技術的運用。新技術的運用創(chuàng)造出的價值是推動新技術浪潮的最大動力。同樣，無線技術的應用將推動以更加便捷和經濟的方式來管理工廠內信息流的有效流動。
無線技術并不完全替代導線和電纜，至少目前并不是如此。但無線技術已成為一種新型的工具，可以使用戶自由地解決那些無法經濟地以純有線技術來解決的問題。這種可能性是沒有限制的。讓我們來設想一下，如果一個工廠要求……
● 監(jiān)視安全減壓閥的工作情況，確保產品質量合格；
● 每周7天24小時地監(jiān)視安全噴淋器的工作情況，以便迅速采取措施；
● 無線振動傳感器每天實時地匯報設備可靠性，而不只是每月、每季或每年一次；
● 實時地了解以前未監(jiān)視設備（如截止閥等）的運行狀態(tài)和與歷史狀態(tài)進行比較，使運行環(huán)境更加安全，提高勞動生產率；
● 操作人員不必在廠區(qū)范圍內各處去收集數(shù)據(jù)；
● 對所有HART設備（包括以前不能進行通訊的設備）進行診斷，更好地進行設備管理；
● 工人可以隨時隨地訪問電腦上的應用要求并完成其工作（包括觀察現(xiàn)場報警情況并做出響應）；
● 隨時跟蹤廠內所有位置上的人員和設備；
● 向指定的人群發(fā)送信息，無論他們在工廠的任何地方；
● 安全系統(tǒng)對人員進出工廠進行跟蹤，并確保只有獲得授權的人員才可進入
● 視頻系統(tǒng)不僅巡視整個廠區(qū)范圍，而且以經濟的方式監(jiān)視過程；
● 無線傳感器監(jiān)視設備和管線的腐蝕情況。
在目前的技術條件下，沒有無線技術也可以實現(xiàn)上述許多目標。然而，由于電線電纜的成本或技術局限性，使得實現(xiàn)上述目標幾乎是可望而不可及的。今天，價格低廉、易于實現(xiàn)的無線技術可以排除這些絆腳石，使用戶可以更好地了解自己的工廠，并進而實現(xiàn)提高勞動生產率的最終目標。
無線結構體系與現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接
艾默生過程管理一體化的Smart Wireless（智能無線）技術解決方案可以實現(xiàn)現(xiàn)場設備和工廠網(wǎng)絡之間的無縫通訊。有關Smart Wireless（智能無線）技術的整套技術文件、在線工具、和增補信息等可訪問。
無線方案開箱即用
艾默生過程管理的SmartPackTM 無線啟動包由下列部件組成：SmartstartTM相關服務；5 – 25臺艾默生無線設備；智能無線網(wǎng)關；以及用于獲得預測信息的AMS Suite設備管理組合軟件。整個套件經預先設計、檢查和組態(tài)，從包裝箱中取出即可組裝成系統(tǒng)，用戶不必進行其它輸入或設置。更多信息請訪問。
“我們正在建造可以提供更多應用機會的基礎設施?！本S林-匹茲堡鋼鐵公司運行經理Gary Borham這樣說道。在這家公司里，無線變送器在場地擁擠的軋鋼環(huán)境中測量冷卻水流量和監(jiān)視潤滑系統(tǒng)的運行是否正常。“其結果是使我們獲得更多難以接近區(qū)域中的有價值的信息”，Gary Borham說，“這讓我們避免了非計劃停車，使產品質量更符合客戶的要求，同時提高了我們的勞動生產率。”
“自組織無線網(wǎng)絡使用方便，適用性廣，可以在短時間內安裝完畢，這一點顯得尤為重要?！保?Cliff Esmiol（米爾弗特電力公司）
可以很方便地獲取工廠和過程信息
對過程、設備和全廠的整體運行情況了解得越多，工廠的安全性和利潤率也就越高。測量項目和次數(shù)越多，測量結果越精確，工廠就有更多的可能性來減少運行成本，提高產品的質量和產量，提高設備的可用度。此外，目前加工和制造的許多設備均提出新的工作環(huán)境和安全要求，工廠忙于了解測量和診斷信息，以便符合規(guī)定的要求。
因此，為什么有許多工廠不符合要求？在許多情況下，如果增加新的測量數(shù)據(jù)，其所需費用和難度往往已經遠遠大于可以感覺得到的利益。
傳統(tǒng)的有線技術可以將測量點連接至控制、設備管理、維修保養(yǎng)系統(tǒng)或歷史數(shù)據(jù)采集等。由于受到接線距離或工程復雜性的限制，這項工作要么顯得不切實際，要么需要大量的人力財力物力才能完成。
無線技術完全摒棄傳統(tǒng)有線技術的障礙，可以使用戶毫不費力地訪問以前由于技術或經濟原因而無法獲得的數(shù)據(jù)。例如，增加溫度測量以檢測蒸汽管線中的“冷點”，或安裝儀表，遠程監(jiān)測儲罐中材料的各種參數(shù)；不妨設想一下這些工作給工廠運行會帶來多大的利益。
遠程基礎設施？
米爾弗特電力公司位于美國康涅狄格州的沿海地區(qū)，裝機容量500 MW。無線變送器監(jiān)視11座裝有基礎設施設備和水循環(huán)泵的廠房內的溫度。在冬季，每一幢廠房中的小型加熱器可以防止水泵系統(tǒng)結冰。以前曾經發(fā)生水泵系統(tǒng)結冰事故，結果融冰和調試等維修工作共花費3天時間和20,000美元。有線解決方案投資巨大，公司領導人望而卻步，只得安排操作人員巡回檢測11座廠房內的溫度。
無線技術在安裝和投資費用上節(jié)省75,000美元，實現(xiàn)自動遠程監(jiān)視?！爸换?小時左右將11套設備分別安裝在各廠房內，并實現(xiàn)互相之間的通訊，”維修保養(yǎng)經理Cliff Esmiol說，“這些設備在廠房和其它建筑物之間互相通訊?！?/P>
事實上，工廠內建造的新的鋼筋混凝土廠房完全阻斷了變送器與網(wǎng)絡中其它變送器之間的聯(lián)系，但信號并未受到影響。
無線技術不只是打開訪問傳統(tǒng)測量門戶的一把鑰匙，如溫度和壓力等，而且也是訪問儀表和設備信息的一種工具。
從任何地方開始，現(xiàn)在就開始
艾默生過程管理的無線技術解決方案稱為Smart Wireless（智能無線）。這不是一種自上而下或自下而上的模型。用戶可以從工廠層面開始，然后向下延伸至工地；或者從工地層面開始，然后向上延伸。無線技術的開始位置完全基于用戶自己的需求和優(yōu)先程度。Smart Wireless解決方案不要求用戶投入巨資在工廠內建立龐大的無線基礎設施，而目的僅僅是用于簡單的監(jiān)視工作。公司的網(wǎng)關、設備、訪問點和軟件均使用開放性無線通訊標準，同時進行嚴格的共存性測試。這樣可以確保用戶從體系結構的任何一個地方開始；根據(jù)資金和預算情況以及對這項技術信任度的提高，用戶可以無縫且快捷地擴展這個體系結構。
例如，用戶是否要求進行其它過程測量，以提高產品質量或減少能源消耗？無線技術只要求1個網(wǎng)關，在現(xiàn)場層面上建立自組織變送器網(wǎng)絡。用戶是否要求流動性訪問工廠信息？無線技術可以建立工廠層面的無線訪問點，便于操作人員隨時隨地獲得他們所需的信息。上述這兩種應用要求對用戶都十分重要。使用從工廠直至現(xiàn)場的一體化Smart Wireless 無線技術體系結構：一石二鳥，何樂而不為？
簡而言之，用戶認識無線技術的非凡和神奇以后，可以隨時開始實現(xiàn)這項計劃——投入無線技術基礎設施的費用遠遠小于實際應用。產品和技術均已開發(fā)成功，現(xiàn)在呈現(xiàn)在用戶面前的是開始享受無線技術帶來的價值。讓我們以一個具體的應用項目開始著手，即使是一個很小的單元。
用戶可以感受無線技術應用所帶來的以前只能想象的那種滿足感和成就感。同時，用戶將更加了解無線技術，更加堅定使用這項技術的信心。
這是一項能顯著提高效率和運行性能的技術，將為過程工業(yè)將帶來令人注目的發(fā)展機遇。
例如，目前工業(yè)過程中使用的基于HART的幾百萬臺智能設備均具有某種水平的診斷功能。可惜的是，許多安裝5分鐘后網(wǎng)絡便可投入運行。此后系統(tǒng)一直正常工作。－Tim Gerami（PPG公司）
工廠并不具有與之相適應的基礎設施來接受HART數(shù)據(jù)，并將其傳送到適當?shù)南到y(tǒng)之中。只有很小部分基于HART協(xié)議的智能設備采用數(shù)字技術來進行監(jiān)視。因此，從訪問這些各種類型的診斷信息中可以獲得可觀的潛在利益。
采用無線技術后，數(shù)據(jù)不必再分類整理。可以用無線適配器來升級現(xiàn)有的有線HART設備，將診斷信息送回控制室或維修車間，使有關人員按要求采取適當?shù)拇胧?。過程控制信號繼續(xù)通過有線連接進行通訊。
無線技術為你帶來無限可能。以前因為考慮到巨大的投資費用，有些數(shù)據(jù)一直無法測量，現(xiàn)在機會來了，你將實現(xiàn)自己的期望。
“當艾默生向我介紹其無線解決方案時，他們說這是即插即用的，” PPG公司高級設計工程師Tim Gerami說，“不得不承認，當時我就被說服了，使用如此簡單，這令我興奮不已”他繼續(xù)說?！暗F(xiàn)在我完全信服了。安裝5分鐘后網(wǎng)絡便可投入運行，此后系統(tǒng)一直正常工作?！?/P>
為流動作業(yè)人員服務
不少過程設備制造商都面臨這樣一個十分棘手的問題，即勞動力老化和有經驗人力資源不足。無線技術為新一代工人的技術水平提升插上翅膀，如同今天蜂窩電話和便攜式數(shù)字終端 (PDA) 之于流動作業(yè)人員一樣。
即使在正常運行時， 大型工廠也有不少人員工作在遠離控制室、維修車間或辦公室的地方，這是普遍的現(xiàn)象。采用無線技術后，這些人員不必跑上很長距離或花費寶貴時間去尋找廠內其它人員，可以迅速快捷地獲得所要求的信息，從而極大地提高他們的工作效率。
例如，無線技術已使操作人員能夠在控制室舒適和安全的環(huán)境內執(zhí)行許多控制和監(jiān)視任務，但操作人員有時仍然不得不深入現(xiàn)場。有些公司規(guī)定其操作人員應進行例行巡回檢測，以獲得第一手運行數(shù)據(jù)。無線技術采用遠程訪問控制系統(tǒng)和設備管理系統(tǒng)，堅固耐用的無線PC可以極大地提高他們的工作效率，工作人員根據(jù)觀察到實時信息可立即采取相應措施。
如果操作人員在現(xiàn)場，那么控制室就可能無人來觀察報警信息。通過整個廠區(qū)內的無線訪問點，操作人員可以使用PC或類似工具來訪問重要的過程信息、歷史數(shù)據(jù)和圖表，并能實現(xiàn)在控制室或其它地方才能實現(xiàn)的一些重要功能，主要包括在任何地點收到和查看報警信息。
提高工廠和過程管理
無線技術的應用，如人員和設備跟蹤、無線安保視頻監(jiān)視等，已徹底改變辦公室、醫(yī)院、倉庫和零售商店的運行模式。這些應用也可以解決過程環(huán)境內部的安保問題。
事實上，許多工廠早已采用無線技術來提升其安保工作。安裝無線閉路電視攝像探頭和RFID門禁系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能安全監(jiān)視和控制，其工作范圍包括根據(jù)安全級別限制進入特定區(qū)域、跟蹤任何試圖破壞安保系統(tǒng)的行為和幫助安保經理尋找潛在的隱患等。
無線定位技術可以使用戶迅速查詢和跟蹤庫存和重要設備信息，甚至查詢和跟蹤工作在廠區(qū)內外的
人員。這可以大幅度地減少查詢時間和精力，在經營方面發(fā)生重大轉變、應急情況和新的施工項目期間，這種優(yōu)點表現(xiàn)猶為明顯?？梢匝杆俚貙θ藛T進行定位這一功能也有助于提高安全性和勞動生產率。
實施無線技術從教育開始
為了充分利用和推廣無線技術的巨大潛能，應正確了解其基本原理，了解其如何用于改進工廠、過程和項目的性能。您可以從艾默生過程管理在線的PlantWeb大學開始。
PlantWeb大學可以在線提供范圍廣泛的工程和技術培訓，目前包括21個無線技術課程，內容涵蓋無線技術介紹、無線技術如何幫助您解決常規(guī)問題、以及如何訪問以前受經濟和技術所限而難以獲得的信息，以及實施無線解決方案的實用建議等。
艾默生過程管理市場副總裁Jane Lansing 說：“PlantWeb大學的許多新課程可幫助用戶理解無線技術的基礎知識，了解無線技術能夠為用戶進行哪些工作，了解使之投入運行的方法等?！睔g迎登錄，加入已有60,000名注冊學員的隊伍。
測量與采集
新的過程數(shù)據(jù)
無線技術將經濟性變成可以實施的步驟，將可能性變成可以感知的現(xiàn)實
“我們做出戰(zhàn)略性的抉擇，從客戶可以快捷方便地獲得回報的地方開始，”在談到幾年前開發(fā)的儀表級無線自組織解決方案時，艾默生過程管理無線技術副總裁Bob Karschnia這樣說道：“這是由于現(xiàn)場傳感器網(wǎng)絡非常容易安裝，可以給企業(yè)帶來可觀的價值，而且無需考慮工廠層面的儀表基礎設施。”
然而，無線現(xiàn)場設備并不只是不同類型的變送器，而是在技術上真正有所突破、并且切實可行的產品。正如艾默生過程管理首席戰(zhàn)略官Peter Zornio指出：“無線技術的大面積推廣有賴于它能真正意義上讓用戶毫無障礙地拓展信息渠道并有效地管理這些信息流。無線技術的新功能得到充分使用后，可以完善工廠的工作流程和操作實踐。這是新技術的生命力所在?！?/P>
確實，長期以來，過程控制戰(zhàn)略受到以下儀表成本的約束而進展緩慢：變送器本身、安裝成本和時間、以及中央控制室和分散型控制系統(tǒng)（DCS）輸入/輸出（I/O）硬件的連接電線電纜等。近年來，隨著I/O成本的不斷下降，投入變送器的費用已逐步減少，但是從設備到控制系統(tǒng)的接線仍然是一種限制因素。
“無線設備安裝時間一般只需要2小時，而有線設備則需要2天?！保?Geir Leon Vadheim（StatoiHydro公司）
這是一個多么驚人的限制性因素！由于巨大的電線電纜成本所限制，過去我們只得放棄對許多輔助過程變量的測量。今天，無線技術解決方案可以使用戶只需少量投資，便可以訪問以前迫于經濟條件而無法測量的變量和過程參數(shù)。按使用有線技術測量來計算，無線技術解決方案的安裝成本估計可以節(jié)省近90%。
______________________________________________________________________________________________________
快捷方便地增加新的測量點
在SatoiHydro公司的Grane號海上鉆井平臺上（上圖），一大批無線變送器通過快捷方便的安裝，在嚴酷的工作環(huán)境中正常運行。經過對客戶的短期培訓，我們的儀表工程師非常自信地表示：可以按客戶要求，在現(xiàn)有條件下再安裝更多的無線設備。“無線設備安裝時間一般只需要2小時，而傳統(tǒng)的有線設備則需要2天?！盨tatoiHydro公司儀表負責人Geir Leon Vadheim這樣表示。
無線技術可以大幅度降低測量成本
無線技術總的安裝成本可以降低近90%，大幅度地改變增加測量點的成本和獲益的性價比。如要了解節(jié)省多少費用，請訪問使用艾默生無線方案節(jié)省計算器。
先行者已開始起跑
較早使用無線設備的用戶已經可以實現(xiàn)許多這樣的測量，而且這些測量信息并不完全都是傳統(tǒng)意義上的模擬過程變量。例如有一位用戶將無線技術應用于實時了解泄壓閥的打開和關閉時間，這將有效降低因意外排污而受到環(huán)保部門罰款的可能性。
另外一位較早使用無線方案的用戶是將無線設備用于向中央控制室的操作人員指示緊急停車按鈕、壓力和溫度開關以及其它報警器的激活情況。
還有將無線設備應用于遠程監(jiān)視水溫和壓力以及安全噴淋器工作的。在人員定位系統(tǒng)的配合下，操作員甚至可以確定哪一個人啟動了安全噴淋器，以便更快更有效地派人到現(xiàn)場提供必要的幫助。
“無論油罐車在現(xiàn)場的哪一個地方，傳輸質量都不受影響，而且信號可以無縫地連接至我們的控制系統(tǒng)。”－ Denny Fetters（Croda公司）有些用戶也將無線設備用于監(jiān)視其它過程變量，優(yōu)化過程運行條件。如果要求用電線電纜將溫度、壓力和流量測量的指示信號連接至操作員機柜，巨大的投資費用將使人望而興嘆，只得放棄?，F(xiàn)在無線技術可以使之成為現(xiàn)實。
在StatoiHydro公司的Grane號海上鉆井平臺上，無線變送器安裝在狹窄的嚴酷工況中，成功地用于監(jiān)視井口和熱交換器壓力，達到百分之百的可靠性和穩(wěn)定性?！拔覀儗Π悄軣o線設備在如此具有挑戰(zhàn)的環(huán)境條件下的使用性能深感滿意，”該公司的儀表負責人Geir Leon Vadheim如此評價。“經過短期培訓，我們的儀表工程師非常自信地表示，可以按要求在現(xiàn)有條件下再安裝更多的無線設備。無線設備安裝時間一般只需要約2小時，而傳統(tǒng)的有線設備則需要2天。”
無線適配器擬釋放HART診斷信息
無線適配器被稱為“THUM”，部分原因是其外形類似于拇指（譯注：thum的意思是拇指）。這一其貌不揚的小部件用于現(xiàn)存的HART設備，從4-20 mA信號中分流儀表診斷信息和其它信息，然后通過WirelessHART輸入主機系統(tǒng)。
獲得標準的數(shù)據(jù)
估計全球約有2600萬臺有線HART設備已安裝并投入運行。但不到25%的HART設備能將數(shù)字數(shù)據(jù)包括診斷信息等傳送到控制系統(tǒng)或設備管理系統(tǒng)中。多年來，要將數(shù)字信息流傳送到為接受模擬數(shù)據(jù)流而設計的控制器或系統(tǒng)中一直是非常困難的。
但是，如果有了WirelessHART適配器，如艾默生不久將發(fā)布的Smart Wireless THUMTM適配器，所有這一切都將發(fā)生根本性的改變。THUM?適配器屬于4-20 mA DC回路設備，通常固定在不使用的變送器線槽端口。它從回路中獲得電源，并且從現(xiàn)場設備中獲得HART數(shù)字數(shù)據(jù)，然后通過WirelessHART協(xié)議與網(wǎng)關通訊，并將信息傳送到主機系統(tǒng)。
測量以前不能實現(xiàn)的測量
Croda公司是一家國際性的專業(yè)化學品制造商，使用安裝在化學品槽車上的艾默生無線溫度變送器，實時地將數(shù)據(jù)輸入主機系統(tǒng)，極大地提高了過程性能和總體安全性。
由于槽車經常處于流動狀態(tài)，用硬導線連接溫度傳感器幾乎是不可能的。以前，操作員須每天爬到每一輛槽車的頂部，檢測溫度和記錄讀數(shù)，這是一項費時費力的工作，在潮濕或冰雪天氣時，還存在操作員滑倒或墜落的事故隱患。無線溫度變送器會實時地提醒操作員注意槽車的任何異常溫升現(xiàn)象，如此每年可以節(jié)省維修保養(yǎng)費用約15,000美元。
“無線解決方案不僅節(jié)省大量的時間和費用，而且由于操作員再也不必每天監(jiān)視那些槽車，故提高了整個公司和人員的安全性，”Croda公司儀表和電氣設計師Denny Fetters如此稱贊無線設備?！盁o論槽車在工地的任何一個地方，信號傳送質量絲毫不受影響，而且可以無縫接入公司的控制系統(tǒng)?！?/P>
變夢想為現(xiàn)實
在PPG公司，無線溫度變送器正在實時有效地監(jiān)視蒸汽聯(lián)箱的溫度曲線。按高級設計工程師Tim Gerami的說法，這是以前夢寐以求的一個情景，但當時苦于無法實現(xiàn)。PPG公司的工程師還想將無線設備用于那些與工廠優(yōu)化和設備管理攸關的一些冗余測量。
PPG公司組織了一個無線設備小組來為工廠尋找無線系統(tǒng)性的解決方案，范圍涉及IT、儀表和過程控制。無線設備小組經過篩選，決定將艾默生的 Smart Wireless用于其廠內測量，這不僅是因為他們對艾默生的羅斯蒙特變送器已相當熟悉，而且對Smart Wireless網(wǎng)絡結構也很有信心。
自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡與點到點設備比較
艾默生過程管理的Smart Wireless現(xiàn)場網(wǎng)絡使用自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術。Smart Wireless現(xiàn)場網(wǎng)絡經WirelessHART標準測試合格，并且構成后者的基礎。自組織網(wǎng)絡中的每一臺無線設備可以用作附近其它設備的路由器，將信息傳送至其最終目的地。
這種能力具有冗余通訊路徑作用，其可靠性優(yōu)于每一臺設備與其網(wǎng)關之間要求直接視距通訊的解決方案。如果網(wǎng)絡或影響通訊的條件有任何變化，則自組織網(wǎng)絡中的設備和網(wǎng)關會互相配合工作，共同尋找和使用對每一條消息最有效的路徑，該路徑具有最佳的數(shù)據(jù)可靠性和最小的功率消耗。
自組織網(wǎng)絡技術的基礎設施對無線網(wǎng)絡結構的完整性要求并不十分嚴格。組成傳統(tǒng)的點到點無線網(wǎng)絡會遇到許多困難，其中之一是要求進行現(xiàn)場勘查，以確定系統(tǒng)中的每一個節(jié)點均有視距路徑。這種勘查工作費用昂貴。而且，由此生成的點到點無線網(wǎng)絡可能要求基礎設施的節(jié)點數(shù)量5倍于自組織網(wǎng)絡。
自組織網(wǎng)絡的另一個優(yōu)點是其動態(tài)性。由于工廠會不斷遇到新的障礙，如腳手架、新設備或流動性車輛等，網(wǎng)絡可以圍繞這些設備重新組織。
所有這一切均是自動發(fā)生的，用戶不必進行任何干預。
艾默生的Smart Wireless和現(xiàn)在所有WirelessHART自組織網(wǎng)絡在網(wǎng)絡層均使用IEEE 802.15.4協(xié)議，并帶有跳頻的功能。這些自組織網(wǎng)絡在設計時已考慮到有足夠的抗干擾能力，并經過嚴格測試，可以和工廠內現(xiàn)有的其它無線網(wǎng)絡共存而不相互干擾。自組織網(wǎng)絡的范圍可以自己設定，掃描時間可設定為1秒，可以大大縮短等候時間。艾默生的無線設備即基于此項技術，使用中證明其數(shù)據(jù)可靠性高于99%。
無線技術是許多過程應用的正確選擇
應用無線技術的用戶和公司正在不斷增加。ISA100委員會定義的適用等級如上表所列?；谠S多成熟的業(yè)績和經驗，艾默生建議：現(xiàn)在用戶在考慮控制和監(jiān)視目的的無線設備時，應將重點放在增加以前由于資金問題而未進行的測量方面，實現(xiàn)提高安全性、可靠性、效率和環(huán)保的目的。
“還有一些其它無線解決方案，看上去也不錯，”Tim Gerami認為，“但只是屬于點到點的設備，不能組成網(wǎng)絡。它們能夠工作，但在指定工廠的應用對設備數(shù)量有所限制，可能規(guī)定每臺無線電為50 臺設備，16個通道。這對于一個需要100甚至幾百臺設備的工廠而言是難以接受的。
而網(wǎng)狀網(wǎng)絡的潛能幾乎是無限的?！?/P>
“無線解決方案在日后擴展時，只要求增加傳感器或變送器，其經濟性方面的優(yōu)點十分明顯?！保璊ohn Pietersz（TAQA）能源公司Tim Gerami使無線技術帶來的變革顯得更加清晰：“它實現(xiàn)了你以前無法實現(xiàn)的目標”。
一項革命性的工廠設計
為了適應市場對保健用品數(shù)量日益增加和品種不斷變化的需求，多年來，全世界的制藥和生命科學公司正努力調整其制造能力的靈活性，將過程信息、實驗室信息和工廠管理系統(tǒng)緊密地融合成一個有機的整體。
現(xiàn)在無線儀表與艾默生的DeltaVTM數(shù)字自動化系統(tǒng)一起，在一個一體化的工廠網(wǎng)絡中實現(xiàn)一個統(tǒng)一的無線信息系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡使幾年前看來似乎無法實現(xiàn)的工廠統(tǒng)一網(wǎng)絡設計成為可能。
有一家主要的生命科學公司設計了多層廠房，鋼筋混凝土樓板和墻壁厚度達300毫米。其模塊式過程設備可以任意移動和重新配置。由于采用無線儀表進行通訊，故重新配置并不涉及儀表系統(tǒng)，安裝在4樓的一臺網(wǎng)關保持與4樓和廠房頂樓中所有其它現(xiàn)場設備的通訊關系。
一個無線時代業(yè)已開始
Ruud van Dijk是TAQA能源公司的工程經理。在談起該公司在荷蘭Alkmaar天然氣生產工地使用艾默生的Smart Wireless技術成功地進行各種測試時，他說道：“展望未來是我們嘗試使用無線傳感器的一個原因。Bergermeer的工地上基本沒有地方用于布線，連接一個新的傳感器可能要
求布線距離增加數(shù)百米，既費錢又費時?！?/P>
“當然，我們已有多年經驗，在辦公室環(huán)境中使用無線數(shù)據(jù)傳送，”該公司的儀表和控制部經理John Pietersz指出：“就處理水平而言，辦公室環(huán)境與生產工地兩者完全不是一回事。這個世界在引進新興技術時會顯得非常遲疑不決?！?/P>
TAQA團隊決定使用靈活方便、堅固耐用的Smart Wireless自組織網(wǎng)絡體系結構?！熬蚐mart Wireless系統(tǒng)而言，其范圍半徑為200米?！盝ohn Pietersz這樣說，“其間一定有可以利用的地方。這個解決方案的不同之處在于傳感器是否能夠傳送互相之間的信號。也就是說，傳感器的安裝位置可以突破上述范圍半徑200米，且不必另外安裝基站。日后若有擴展，只要增加變送器，其經濟性優(yōu)點十分明顯?！?/P>
John Pietersz繼續(xù)說：“我們已經購買了艾默生的 AMS設備管理系統(tǒng)，目前只用于管理無線傳感器，但未來我們會把更多的儀表歸入AMS智能設備管理系統(tǒng)內?？傊?，對我們說來，一個無線時代已經開始，”
提高勞動生產率
隨時隨地無線鏈接使工人獲得所需的信息
在要求全面提高勞動生產率時，無線技術無疑是另一種重要的途徑。要求增加新的測量點，或連接以前隔離的可編程邏輯控制器（PLC）或儲罐區(qū)，無線技術可以大幅度減少這些項目的工作量。
無線解決方案安裝完畢和投入運行后，可以有效地組織設計、接入和安裝等工作。使工人獲得流動和即時訪問所需信息的能力，無論工人身處何地，都可以不斷提高人員的勞動生產率。
今天，無線技術已使操作人員能夠在控制室舒適和安全的環(huán)境內執(zhí)許多控制和監(jiān)視任務，但操作人員有時仍然不得不深入現(xiàn)場以獲得運行數(shù)據(jù)、檢查設備或者只是親眼看一看設備運行情況。管理人員在考慮：如何與在工廠各個地方的操作人員和維修人員保持聯(lián)系，同時使他們了解對其工作最有效的信息？
將堅固耐用的無線PC交到現(xiàn)場人員手里，他們便可以遠程訪問控制系統(tǒng)和設備管理系統(tǒng)，迅速地將其觀察到的現(xiàn)象與過程運行情況聯(lián)系起來，必要時做出適當?shù)捻憫?。操作人員可以在任何地方觀察和確認報警。
____________________________________________________________________________________________
誰說用戶不能使用和掌握無線設備？
使用無線PC或便攜式數(shù)字終端（PDA）后，操作人員能夠悠閑地遠程訪問控制系統(tǒng)和設備管理系統(tǒng)，迅速地將其觀察到的現(xiàn)象與過程運行情況聯(lián)系起來，必要時做出適當?shù)捻憫?/P>
與此同時，通訊性能也有所改善。一個帶VoIP技術的工廠范圍無線寬帶網(wǎng)絡可以擴展通訊能力，還可以實現(xiàn)“智能”通訊，例如，將不同消息發(fā)送至基于各現(xiàn)場人員無線電IP地址的特定團隊。
維修人員從中受益頗多。無線工具（如手持式通訊器等）可以使維修人員訪問維修工作命令、說明和其它信息，同時迅速跟蹤或報告檢驗、測試和維修情況。
無線設備真的很管用
PPG公司屬于較早使用無線技術的企業(yè)，從移動數(shù)據(jù)訪問和無線儀表快速安裝中獲得巨大效益。
“目前我們使用筆記本電腦，” PPG公司高級設計工程師Tim Gerami解釋說。“操作人員可以隨時隨地用筆記本電腦來訪問DCS系統(tǒng)。電腦可以調用運行程序，查詢現(xiàn)有閥門或儀表的信息，使用AMS智能設備管理軟件來標定變送器?！?/P>
在StatioHydro公司的海上鉆井平臺上，無線設備已經徹底解放了每天訪問井口和手動記錄儀表讀數(shù)的例行工作。此外，無線設備還可以改善運行過程和提前識別異常讀數(shù)。
還有一家重要的冶煉公司，操作人員曾經每月檢查一次鍛燒窯，手動記錄電動機軸承溫度、泵外殼溫度和水過濾器上差壓，以及化學品注入管線中的壓力，以防止其堵塞。今天，操作人員仍然定期巡回檢查，但再也不必隨身攜帶紅外線探測儀，也不必手動記錄數(shù)據(jù)。與此相反，操作人員使用無線PDA訪問無線儀表，并且將獲得數(shù)據(jù)連接至歷史數(shù)據(jù)記錄器，以此來檢查過程運行趨勢。
操作人員的重點目前集中在解決問題方面，而不是手動測量讀數(shù)、采集和鍵入數(shù)據(jù)。增強過程的認識水平和測量的準確性，工廠就能夠提高過程設備的可用度，改善維修保養(yǎng)工作，使工廠達到預期的檢修計劃，減少價格昂貴的泵和電動機等的早期損壞。
_______________________________________________________________________
隨時隨地訪問意味著更高生產力
維修工人是工廠中無線技術的最大受益者之一。小型PC機和其他手持式工具可以使維修工人訪問維修工作命令、說明和其它信息，同時迅速跟蹤或報告檢驗、測試和維修情況。
“操作人員可以隨時隨地用無線筆記本電腦來觀察DCS的顯示?！? Tim Gerami（PPG公司）
艾默生過程管理是便攜式現(xiàn)場維修產品的引領者
自2001年起，艾默生過程管理向市場提供無線遠程操作和維修產品。無線產品和技術可以極大提高流動作業(yè)員的生產力，包括：用于流動操作人員：DeltaV Remote Operate, PlantWeb Alerts和供PDA使用的Plant Messenger。
用于流動維修人員：AMS設備管理組合的 智能設備管理系統(tǒng)軟件Wi-Fi無線客戶端，CSI 2130機械設備狀態(tài)分析儀, CSI 7100 機械設備狀態(tài)掃描儀，375現(xiàn)場通訊器
用于危險場所工作人員：各種式樣的Ⅰ級/2區(qū)和本質安全型手持式工具。
艾默生的流動作業(yè)人員用無線產品借助于Cisco公司堅固耐用的無線訪問點，從而實現(xiàn)Wi-Fi解決方案。Cisco公司的Aironet 1520系列室外用無線網(wǎng)絡訪問點獲得Ⅰ級/2區(qū)認證，支持雙頻帶無線電，符合IEEE 802.11a和802.11b/g 標準。更多信息請訪問 。
更好地管理工廠和設備
無線技術全面確保工廠層次的網(wǎng)絡安全，同時有效跟蹤人員和設備
工廠級的無線技術
工廠層面的無線技術并不只是涉及過程信息流的整合以及通訊工作，還涉及范圍廣泛的工廠管理和應用工作；其中有些工作業(yè)已定義且正在進行之中，有些還有待設想和開發(fā)。
“在工廠內，”艾默生過程管理無線技術副總裁Bob Karschnia指出，“有許多自組織無線現(xiàn)場設備，如壓力、溫度和振動變送器、無線離散開關和無線適配器等，它們能從有線設備中獲得診斷信息。所有這些設備通過基于WirelessHART 的自組織網(wǎng)絡中的Smart Wireless網(wǎng)關組成一個網(wǎng)絡。艾默生是首個在這一領域中為用戶提供完整解決方案的供應商。
“在業(yè)務和工廠管理的應用方面，” Bob Karschnia認為，Cisco公司堅固耐用的戶外無線訪問點使無線方案可以覆蓋整個工廠，“這就使工廠可以使用IP電話、視頻監(jiān)視和人員定位系統(tǒng)，以及DeltaV Remote Client和AMS設備管理系統(tǒng)的Wi-Fi Client等工具來提高效率?！?/P>
艾默生和Cisco共同提供的工廠級無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡，基于開放性標準，使用范圍和管理方法可自行控制，安全性好，且價格低廉。
您最寶貴的資產
工廠級無線網(wǎng)絡的典型性應用是員工和訪問者的定位。
“無線技術現(xiàn)在可以幫助用戶跟蹤工廠內的一切，但任何工廠中最重要的資產是員工，”Bob Karschnia指出?！肮S可以安裝實時人員定位系統(tǒng)，以便在緊急情況下確定所有員工和訪問者的具體位置?！?/P>
例如，無線傳感器可以安裝在安全噴淋器上?！艾F(xiàn)場網(wǎng)絡無線技術可以使用戶通過非常經濟的方法將無線流量開關安裝在所有安全噴淋器上，且投資費用控制在一定范圍內，” Bob Karschnia認為?！叭绱丝梢怨?jié)省一大筆接線成本。這些流量開關與控制系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)有機地整合在一起。”
無線技術現(xiàn)在可以幫助用戶跟蹤工廠內的一切，但最重要的資產是員工。-Bob Karschnia（艾默生過程管理）
Bob Karschnia指出：“借助于這些新興的無線技術，工廠可以符合美國職業(yè)安全與健康管理局的要求，在安全噴淋器激活5-10秒鐘內發(fā)出報警。用硬連接將每一個安全噴淋器或急救站連接至工廠主控系統(tǒng)，這種方法在經濟上幾乎是不現(xiàn)實的?！?/P>
由于是工廠層面的無線網(wǎng)絡，操作人員可以了解每一個員工的RFID啟動標識卡的位置。“然后我們可以使用無線定位系統(tǒng)，了解距離該位置最近并做出響應的人應該是誰，” Bob Karschnia這樣說。
語音和視頻可提高安全性
許多工廠早已使用無線技術來完善其安保工作。裝備無線閉路電視攝像探頭和RFID門禁系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能安全監(jiān)視和控制，其工作范圍包括根據(jù)安全級別限制進入特定區(qū)域、跟蹤任何試圖破壞安保系統(tǒng)的行為、幫助安保經理尋找隱患和完善安保系統(tǒng)等。無線技術也可以使用戶監(jiān)視危險環(huán)境，減少工廠人員的潛在傷亡事故。
企業(yè)范圍內的工廠和設備信息有助于做出正確的決定
從安全網(wǎng)絡瀏覽器中獲得強有力的實時預警診斷信息，可以全方位地了解設備的運行情況。無線設備可以增加設備訪問能力，迅速采取相應的措施，實現(xiàn)增加工廠利潤的最終目標。
現(xiàn)場級與工廠級的一體化無線方案
Smart Wireless解決方案運行于一體化的WirelessHART體系結構，這個體系結構由現(xiàn)場級的無線通訊與工廠級的Wi-Fi無線應用所組成。
高帶寬視頻監(jiān)視系統(tǒng)可以使用Cisco無線網(wǎng)狀Wi-Fi網(wǎng)絡，將數(shù)據(jù)從規(guī)定范圍和其它遠程工廠位置移至控制室。這樣可以使操作人員獲得廠內任何一個地方的實時視頻信號，也可以使操作人員減少不必要的巡回檢查次數(shù)，提高效率。由于已經從視頻上了解過程或設備的問題或情況，故操作人員在知道目的地后，可以決定是否將無線通訊工具帶出。
高帶寬視頻監(jiān)視系統(tǒng)與基于RFID的人員監(jiān)視系統(tǒng)兩者的整合使用也大有好處。在網(wǎng)絡電話便攜式通訊設備啟動雙向通訊時，監(jiān)視系統(tǒng)的操作人員在事故一開始時便了解出事故的人員是否處于危險狀況，他們可以協(xié)調措施和行動，如此則大大提高了人員的安全性。
艾默生過程管理首席戰(zhàn)略官Peter Zornio將今天無線技術根本性、靈活性的潛能總結為“測量無法實現(xiàn)的測量”― 包括不可訪問的過程讀數(shù)、人員和設備位置以及安全數(shù)據(jù)等。此外，Peter Zornio指出，無線技術還提供這樣一個契機，將艾默生的PlantWeb體系結構和預警技術擴展至以下方面：受投資費用限制而無法監(jiān)視的閥門、旋轉設備、容器和管道以及混合型智能設備等。
“在新頒布的強制性環(huán)保和安全要求方面，以及我們至今尚未完全了解的潛在應用方面，與有線技術相比較，無線技術的經濟性是無可比擬的?！报D Peter Zornio（艾默生過程管理）
“對于最新頒布的強制性環(huán)保和安全要求，以及對于開發(fā)我們至今尚未完全了解的潛在應用方面，與有線技術相比較，無線技術的優(yōu)點是毋庸置疑的，”Peter Zornio指出。“在地球上的每一個地方，信息技術始終處于不斷發(fā)展之中?！?/P>
（轉載）
