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封面故事:出色的工业无线网络

作者:Mark T. Hoske2012.10.30阅读 4845

        无线监控和资产保护
        PEMEX公司Tula精炼厂通过采用无线监控技术并对过程和振动传感器数据进行分析www.cechina.cn,对关键的冷却塔实现了资产保障,工厂的效率也得以提升。Belden公司的墨西哥和加利福尼亚工业网络解决方案经理Ricardo Velázquez以及墨西哥城的一家系统集成商RYMSA 的项目经理Rafael Montandon Spinoso称,以无线形式传输的信息对于预发性维护非常有帮助,原本每周需要花费20小时手动进行数据收集,如今得以节省。他们提供了一些项目细节以供参考。
        Tula精炼厂位于墨西哥Hidalgo州,每日原油产量大约为30万桶。这家精炼厂隶属于州立Petroleos Mexicanos (PEMEX)集团的下属企业PEMEX精炼厂。


图1  PEMEX工厂的厂区信号视线传播(line-of sight)条件颇具挑战CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以要求同时使用全向天线和定向天线。现场采用基于Hirschmann公司无线设备的5.8GHz骨干通讯网和Emerson公司的智能网关产品,以避免无线频扰。图片来源:PEMEX,Belden公司。

        几年以前www.cechina.cn,精炼厂的管理层选择对工厂进行升级,以保护其90亿美元的投资。冷却塔对于石油精炼工艺过程非常重要,所以工程师们选择对冷却塔的监控和防护设备进行升级。安全、经济和可靠的生产是重中之重。
        巨大的制冷风扇用来调整冷却塔内的水温。由于机械磨损、同轴偏差和漏油问题,电机会以极高的频率振动,这会缩短风机引擎和变速器的寿命,产生非预期的风扇停转风险并进而导致水温的失控。
        PEMEX精炼厂和RYMSA公司开发了一种监控系统用来减少关键设备的磨损和降低监控成本。自动监控功能能够连续提供数据、节省工时、降低风险、在数据流中收集并集成重要信息。过去控制工程网版权所有,技术人员必须每小时爬到冷却塔顶手动读取并记录测量结果,这会在振动开始之初和下一次手动抄录测量数据时间点之间给电机带来不必要的应力。


图2 视线传播对于实现高强度清晰的信号传播非常关键,设备布局必须确保Fresnel Zone不受阻挡。图片来源:RYMSA公司。

        采用网络管理技术和监控软件之后,RYMSA公司的安装人员和PEMEX精炼厂的操作人员可以轻松找到并对网络组件进行配置,降低项目总成本。RYMSA公司估计,与传统的在串口控制台上采用命令行界面(CLI)进行配置相比CONTROL ENGINEERING China版权所有,此软件能够将网络开发和配置所需的编程时间降低30%。


图3 为了确保PEMEX精炼厂内能够实现无线信号的视线传播,工程师前期进行了精确的测量,使各种类型的天线都能达到最优性能。图片来源:RMYSA公司。

        此项目开始于2010年2月5日,项目一期于2010年12月竣工。今天,PEMEX精炼厂能够对各种过程变量进行监控,包括液位、压力、温度、流量、pH值、导通率和混合度。PEMEX精炼厂采用化学分析方法对冷却塔的效率进行计算和调整。风扇输出可控之后,PEMEX精炼厂就可以通过制定预发性维护计划来延长设备寿命。人机界面将与精炼工艺相关的所有变量整合在一个界面上并进行记录,每周可以节省超过20小时,一年节省超过960小时,可以用于完成其他生产性任务。

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