无线工厂解决方案的进展速度是怎样的?这并不是一个容易回答的问题。尽管当技术的发展速度与应用的推广速度并不完全匹配时,实际的户似乎更关注后者,同时也关注有可能对未来决策产生影响的示范性实例。

的确,相比之下,既有的成功案例对工业用户的说服力极为可观,越来越多的无线应用实例也正在敲响用户的大门,但这并不意味着技术的循序渐进对人们失去了吸引力。

当前的改善要点是什么?

对于用户来说,及时了解主流无线解决方案厂商正在努力改善的方向,以及他们的实时进展,这些行为是不无裨益的。从一定程度上来说,这些也能够为用户判断这些无线方案的优势与不足提供参考。

艾默生过程控制有限公司智能无线部门高级无线技术经理姚永斌指出,艾默生的智能无线现场方案分为数据采集、数据传输与数据集成等几大功能,而考察艾默生智能无线现场方案的新进展,也可以参照这几方面来一一归纳。

他指出,在数据采集方面,艾默生大量无线仪表的应用已经非常普及,而艾默生今后在这方面的主要工作是进一步丰富无线仪表的种类,其目标是实现测量类型多样、产品性能分档以及覆盖多种应用。

而在数据传输及控制功能这方面,是由智能无线网关产品来实现的,在这方面的进展则主要是性能持续优化以及进一步提高可靠性,以达到常规控制的要求,比如网关冗余等。

现场数据的集成,则主要是指与上位机DCS、PLC等无缝集成。在这方面,除了与艾默生自己的专家控制系统和过程控制软件可以实现无缝集成外,其网关在现场也能与各主流系统顺利集成,另外由于支持IEC62591(WirelessHART)开放协议,艾默生智能网关还能够对支持相同协议的非艾默生仪表兼容并蓄。

此外,姚永斌也指出,尽管无线现场方案一直是艾默生的重点,但目前工厂用户要求现场方案和工厂方案一体化的倾向越来越明显,这促使艾默生与IT供应商也展开联合,共同推出从下层到上层的一体化无线网络。据他介绍:“当前由艾默生主导的一体化无线方案已在国内很多用户处成功发挥效能。”

而对于霍尼韦尔而言,此时讨论无线方案的进展问题似乎正逢其时。在不久之前的用户大会上,霍尼韦尔(中国)有限公司发布了其最新版本的无线解决方案OnewirelessR200,霍尼韦尔过程控制部无线业务经理江天生对这一最新版本的改善之处作了如下的概括。

首先,用户可以藉由OneWireless主干网络,使其无线现场仪表达到与有线系统几乎相当的性能,这些性能包括与有线方式相当的刷新速度和时间滞后范围、无线通讯的冗余设计和跳频设计、无线网关的冗余设计、与系统的内嵌式数据集成,以及现场无线仪表的组态和升级。

其次,新版本网络的规模更加灵活。无线网络既可以应用于简单的、无线变送器本身具有路由功能的现场仪表无线网络;也可以应用于覆盖全厂的、多无线应用的场合。据此,用户可以灵活设计出最有效和最经济的无线网络。而最后一个变化之处则是用户使用的简易性,这种简易性体现在对无线变送器、无线模块、现场接入点及无线管理平台的自由设置之上。

市场推广的进展如何?

近年来无线应用实例的不断增加,应该有理由使无线方案提供商保持相对乐观的态度。不难看到,在今天,厂商们在谈到国内的无线应用情况时,可展示的案例与信息越来越充分,这与一开始供应商们缺乏国内实证的情况是有区别的。这似乎也可以佐证,无线方案的市场的确在向乐观的方向发展。

谈到这一话题,艾默生智能无线部门高级无线技术经理姚永斌认为,与三年前的情况相比,大多数流程行业的用户已经具备了认可和接收智能无线方案的条件,转而开始在新建项目和改造项目中争相使用。

他透露,艾默生已经积累了三百余个无线用户,而其中五十多家用户已经正式投运,且效果非常显著。基于这一事实,他进一步谈到:“今后,艾默生会不断加大对无线的投资,继续推进和完善无线业务,我们可以毫不夸张地预言,无线技术必将在未来进入流程行业的主流,大行其道。”

而霍尼韦尔的江天生同样保持了乐观的态度,他认为在现阶段,用户对工业无线技术所带来的技术优势和经济节省已经完全认可。而谈到未来对无线技术的定位,江天生谈到:“工业无线技术不仅可以用于监测,还可以用于控制,因此无线技术今后在工业领域的应用潜力非常大。无线技术可以应用在很多场合,和有线的方案相互相承,共同融合。”

具体到应用的实例,罐区显然成为了无线方案的一个热门应用场合。江天生表示,霍尼韦尔在国内刚刚赢得的一个大项目中,无线变送器被大规模应用在原料罐区、中间罐区乃至产品罐区的数据采集,主要的好处是节省了大量的安装费用和时间,实现了成本的节约。而艾默生的姚永斌对无线方案在罐区的规模应用,也感到非常欣慰,他谈到,在一些石化的油库罐区,尤其是贸易交接的国家战略性储备油库,无线技术的使用还可以大大增强关键数据的可靠性,完善罐区的管理。

这些问题是否仍需解决?

应该承认,对于无线解决方案而言,用户观念方面的进展是喜人的。至少,大多数人已不再会以安全性问题为理由,将无线方案生硬地拒之门外。尽管一些相关的讨论仍在继续,但人们已经更多地把注意力转向具体的应用问题,例如提升设备传输距离或是增强电池寿命等,这也从侧面表明情况开始向好的方向加速。

而以上被提及的两个问题,即提升设备传输距离以及增强电池寿命,也的确值得讨论,这些方面的改进,将意味着更灵活的组网、更便捷的维护和成本的进一步节省,这对用户意义重大。

针对这方面可能出现的担忧,江天生表示,OnewirelessR200版本无线架构非常灵活,用户可以根据特定的需求场合和传输距离,设计最优的工业无线架构,这使单个仪表的传输距离已不再是问题。而经过发展和改进,无线变送器的电池寿命也已达到足够令使用者满意的程度,如在1秒刷新常温情况下可达4.5年,5秒刷新情况下则可达10年。不仅如此,无线变送器配置独特的自适应功能,可以自动调节最优的发射功率,进一步降低功耗。

而在这些方面,艾默生也在进行持续改进。姚永斌指出,在传输距离方面,艾默生推出了两种无线天线,一种是普通天线,传输距离一般可以达到300米,另一种是增强型天线,收发信号更强,距离可达到800米。

他透露,艾默生在中东巴林一家油田的现场,使用增强型天线的变送器传输距离实际达到了1700米。此外,为了进一步增加设备传输距离,满足空旷地区的应用,设备之间可以增加路由,具体数量则视情况而定。

他进一步指出,无线方案中使用的电池为非充电、高性能、高密度、长寿命的锂电池。一般情况下,可以在现场正常工作5~10年。为了增强电池寿命,艾默生还采取了如下措施。一方面,无线变送器的电子元件和发射元件进行了低功耗改造,相比原来传统的有线变送器,耗电量大大降低;另一方面,自组织网络中的节点在网关的统一管理下,只有收发信息时才会耗电,其他情况均保持休眠状态,几乎没有电能消耗。同时,网关可以进行独特的最小化能源管理,动态优化整个网络的电源消耗,以平衡各设备的负荷。

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