犹如每一项新技术的诞生都会经历痛苦的蜕变一样，工业无线技术诞生到现在，亦经历了从饱受争议到逐渐被认可的过程，很多国内用户已经开始由“一片质疑”转变为“逐渐尝试”，这是一个不小的进步。随着我国科技人员自主研发成功的WIA-PA规范正式成为国际标准，工业无线技术的国际标准形成WirelessHART（HART基金会）、ISA 100.11a（ISA）、WIA-PA（中国）三足鼎立的局面。
　　三足鼎立?

彭瑜

　　WirelessHART在2007年问世，迄今差不多有三年时间，在HART通信基金会的大力倡导之下，除艾默生过程管理外，ABB、E+H、 P+F等仪表和现场设备提供商都在积极地推出产品。总部设在德国的国际流程工业用户组织NAMUR组织人力物力在4个工业现场（污水处理厂、水处理厂、反应塔和二次冷却装置）安装运行了节点在11个到30个之间的WirelessHART系统，进行现场实验。目的有二：其一为辨识和评估无线传感器网络应用的附加价值，其二是按NAMUR制定的规范NE124的要求来衡量WirelessHART现场应用的结果。重点在于考核在流程监控、过程优化和设备监控这三个方面WirelessHART系统所能得到和传送的附加流程信息；而不在于考核设备的参数化和诊断的随机信息的能力。经过半年左右的现场运行，在 2009年11月NAMUR的2009年度会议上给出了试验报告。其结论是：从便于移动、灵活性和可取代有线电缆等因素衡量，WirelessHART能体现无线传感器网络的成功应用；原则上WirelessHART应用于监控是完全胜任的；WirelessHART在不增加原有系统负担的基础上提供了许多应用机会。
　　ISA100.11a标准公布较晚，目前已有产品问世。作为系统应用CONTROL ENGINEERING China版权所有，已从2009年10月开始在ISA100.11a无线符合机构WCI的组织下，在美国德州的Arkema过氧化物装置上投入实验应用。参与实验的无线产品由Honeywell、横河、Gastronics等提供。主要是验证不同厂家产品的互操作性。
　　至于WIA-PA其应用的最大示范点是为鞍钢冷连轧的连续退火线设计的流程工业设备的故障诊断系统。该系统采用了WIA-PA规范的拓扑结构，提供了多达406点的炉辊轴承温度检测，主要考虑绕障传输能力，选择在433MHz频段运行。系统已稳定运行两年时间以上，数据传输可靠性超过99%。在生产中已多次成功对事故进行预警，大大减轻了现场工人劳动强度。据了解，此前国内外还没有实施过如此多无线节点的实用工业系统。此外，目前已在试运行的系统有：循环流化床锅炉的温压测量系统，电机能效在线监测和能源管理系统，抽油井示功图无线监测系统等。要成功地大规模推广WIA-PA协议的应用，还有许许多多工作要做。其中我认为当务之急就是迅速推出可以方便实用的协议栈开发包，从而可以让更多的单位和人去开发出各种各样的无线产品，真正体现出他具有推广价值的生命力。制定标准绝不是目的，仅仅是出发点，成功地应用和成功的占领市场才是衡量标准价值的最终体现。
　　WIA-PA

于海斌，中国科学院沈阳自动化研究所副所长，曾参与WIA-PA标准的研发、制定工作。

　　我国工业自动化领域长期以来的发展模式主要是依靠引进国外的先进技术与产品，实现集成应用。由于不掌握核心技术，产业安全存在一定风险，迫切需要在新技术引领的变革中抓住机遇，实现跨越式发展。
　　目前，国际工业无线技术方面的研究和应用还处于起步阶段，市场正在培育中，竞争的焦点是技术的标准化。国外著名的自动化公司希望通过技术优势，取得市场优势或主导地位。在这样的背景下，我国自主研发的WIA-PA技术成为国际IEC标准，打破了以往欧美国家在标准化技术一统天下的局面。这标志着在由信息技术带动的工业变革中，我国在工业无线技术领域已成为技术领先的国家之一。同时，将有助于改变我国仪表产业技术含量不高、附加值低，国际市场竞争力弱的局面，在未来潜力巨大的工业无线市场中占得一席之地。
　　未来5年，工业无线的市场将快速增长，据预测，工业无线市场的年增长将超过20%，40%的受访用户预计未来5年，无线设备将占设备总量的25%。工业无线技术的发展将由技术竞争阶段进入市场竞争阶段。完整的产品系列、成熟的行业解决方案以及成功的示范应用将决定用户对一项技术和标准的接受程度，也将是下一阶段竞争的焦点。
　　WIA-PA技术标准不同于其它工业无线技术走传统现场总线应用模式的道路，定位于：面向工业节能降耗，突破传统现场总线的模式，利用无线的特点，形成新型的泛在测控模式，在大范围的设备维护与能源监测等方面拓展新的应用。
　　尽管WIA-PA技术拓展了工业无线技术的应用范围和模式，但WIA-PA在系统与应用技术支撑，开发与测试认证平台的支持，全面的行业解决方案与示范应用等方面还有许多工作需要开展，这些是WIA-PA技术发展面临的主要问题。WIA-PA要成为市场接受的事实标准，必须解决上述技术发展面临的问题。
　　因此，下一步我们的工作重点是以国家大工程、行业重大需求为牵引，以可应用、可推广的测控系统为核心CONTROL ENGINEERING China版权所有，开展面向应用的研究；建立WIA-PA标准的测试认证平台，为自主技术的应用与推广提供支撑；研制测控系统二次开发平台，为行业用户和第三方公司的产品开发和系统集成提供完备的硬件和软件支持；建立产学研用相结合的工业无线产业联盟，实现大规模示范应用，展示基于WIA-PA技术的工业无线测控系统优势，启发行业应用。相信经过我国工业自动化科技工作者和产业界的共同努力，WIA-PA技术一定能够在1-2年内，尽快成熟并推向市场，取得成功应用。
　　WirelessHART

林永春，艾默生过程管理公司市场总监

　　工业无线一直是业界的热门话题，用户当中有观望的、有跃跃欲试的、也有已经从中获益的，但有一点是相同的CONTROL ENGINEERING China版权所有，大家都对工业无线技术抱有很大的兴趣。艾默生的智能无线方案分为无线工厂网络和无线现场网络。无线工厂网络采用符合IEEE802.11标准的Wi-Fi或更高带宽的网络技术与移动作业人员通讯，进行人员或移动设备的跟踪，以及完成移动视频。无线现场网络是基于WirelessHART 标准的，它的特点是自组织网状网络技术，弥补了其它无线技术需要具备目视通讯路径的缺陷，一旦出现障碍物，自组织网状网络会自动建立新的路径，任何相邻的无线设备都可作为路由器继续传递信号，因此网络的通讯可靠性可达99%以上。
　　目前来看，无线技术的主要优势就在于节省电缆和相关的工程，以及帮助用户解决工厂中的测控“盲点”，尤其在大型新建项目中，采用智能无线方案最能体现成本的节省。经过实践证明，智能无线技术可应用于各种过程工业领域控制工程网版权所有，目前艾默生的智能无线方案已成功应用于化工、石化、炼油、电力、石油天然气、钢铁、造纸等过程工业，并帮助这些企业减少运营成本，提升生产安全性和可靠性。
　　毋庸置疑，工业无线具有很大的发展潜力，技术理念本身对于应用并没有严格的限定，这就给了使用者更多的想象空间，事实上是需求创造了技术，相信在未来的10~20年中，工业无线的应用范围将远远超出我们的预料，就像当年手机刚刚问世的时候，谁也不会想到它现在的样子和所具备的强大功能。
　　作为技术的开发者和提供者，我们并不是趋势的主导者，是用户的需求主导着技术的发展，技术创新只有带来商业实用价值，才彰显其伟大。
　　目前工业无线技术大多还只是作为现有有线技术的一种补充，并未成为主流应用，随着技术的不断发展，它可逐步应用于工厂的关键测点，并进入控制领域，或与其它自动化技术结合起来应用。总之，更多的无线应用将会不断涌现，现有的无线应用也将会更加普遍。
　　ISA 100.11a

江天生，霍尼韦尔(中国)有限公司中国区无线产品业务经理

　　2009年，霍尼韦尔宣布为制造企业推出最新版本的OneWireless 工业无线解决方案。OneWireless R120在业内第一个设计冗余无线网关（WSG），使得工业无线技术可以应用于控制领域。
　　霍尼韦尔的OneWireless无线解决方案针对过程控制领域的应用，如无线变送器支持1秒的数据采集速度；无线网络同控制系统数据集成可以采用冗余的网关；无线变送器配置的安全设计的安全电池，在无线变送器的刷新速度设定为1秒时常温下电池寿命为4.5年，5秒刷新时可达到10年；无线变送器采用隔爆设计控制工程网版权所有，可以应用在工厂危险的领域等技术特点，决定了 OneWireless可以应用于过程控制领域。
　　目前中国区应用的案例，主要是数据采集、监测和报警。
　　如中石化某炼化公司采用霍尼韦尔公司的OneWireless无线解决方案对总长约7.6公里的低温乙烯运输管线进行温度监测，来确保管线运输正常工作、避免事故发生。管线温度数据通过无线网络，传输至低温罐区控制室DCS控制系统中，实现集中、实时监测。该项目已经于2009年12月投运。
　　再比如2009年中石油某油库采用霍尼韦尔OneWireless无线解决方案，通过5个多功能节点构建的一个无线网络架构同时支持该项目的3个无线应用：①支持4个移动工作站，实现现场移动作业，实时浏览DCS控制系统画面、组态、报表、报警等，以及输入铁路装卸站台的过程数据；②支持同20台无线压力变送器的通讯，无需通过铁路敷设电缆和桥架；③无线沟通另一个远程油库计量系统和本库区控制室Experion PKS SCADA控制系统之间的通讯。
　　再比如2009年中石化某炼厂通过2个多功能节点构建的mesh无线主干网络，和无线模拟量输入变送器有线接入现有流量计的4~20mA输出信号，实现无线转接。从而实现现有流量计信号的无线转接，支持在DCS控制系统中的实时监测等。
　　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。在过程控制行业，实现对全厂的监测和控制，通常采用有线的方式采集过程数据。但是，这样就经常会遇到电缆和接线带来的许多问题——比如对分散测点的数据采集时，敷设电缆和桥架非常困难，如何低成本和经济地实现监控就是非常困难的问题：比如转窑和转炉等旋转的设备如何有效监测？改造项目如何快速实施？没有供电的区域如何实现过程数据的测量？远程区域的有效监测如何实现？如果采用无线的方式，那么上述的困难就可以很容易的解决。