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如何理解无线通讯技术对于流程工业的价值

作者:Gabe Sierra,Bob Karschnia2006.03.24阅读 4928

  为什么无线技术是一个“热门话题”?
  目前,很多流程工业的制造商都在研究“配置使用无线技术的可行性”,以决定为达到“风险最小化,资产使用最优化”的目标,是否需要在其相关设施及分散操作中使用无线技术。同样,许多自动化最终用户,为了解决他们工厂中当前存在的比较麻烦的监视问题,已经着手在其相关设施中实施无线解决方案。然而,专为“集成到远程操作控制器和SCADA系统”而设计的基本900MHz无线技术,广泛应用在油气现场自动化领域其实已经有15~20年历史了。

供应商库存管理的应用场合


  有意思的是,即便是在应用历史超过20年以后控制工程网版权所有,无线技术方案在工厂内的采用率依然低得几乎可以忽略。这种现象究其原因www.cechina.cn,最有可能就是由于以下原因——缺乏“工业界能够接受的开放标准”、安全等级不够、传统的无线技术解决方案的灵活性与可伸缩性不足。由于大家在使用这些新技术时长期的不良体验,使得工厂的工程师和经理们没有足够的信心,在其管辖的装置上广泛地使用无线技术解决方案。
  然而,今天的流程工业的领导者已经认识到,从技术上讲,不存在不确定的问题。因此www.cechina.cn,他们正在开发由无线技术革新引发的先进的资产管理策略,以满足他们如下的商业目标-提升总体的操作性能或进行更为成功的项目执行。
  与此同时,流程工业的管理者正在面对更为复杂的问题,这些问题源于公司拥有的、在地理分布上又是分散的各类资产CONTROL ENGINEERING China版权所有,比如横跨整个州甚至整个国家的、远程客户的大宗原料的储罐。由于公司的物流经理每时每刻都在面对这么一种矛盾——既要防止用户储罐中的物料用光(这样会导致客户现场工艺停车),又要明显的降低存储成本,因此www.cechina.cn,以上的问题并非微不足道。要做好一个有效率的物流计划也是不容易的。然而,几家处于领先地位的工业气体、化工及特种化工公司,他们正在试图建立一种由无线技术来实现的、基于WEB的储罐实时监视解决方案,该方案可以帮助公司达成其关键的商业目标。在这些行业,一家公司要维持比较明显的竞争优势,提供好的客户服务与降低成本是首要因素。
  既然有如此广泛的用户需求,那么我们应该如何开发真正意义上的性能可靠、技术创新的无线方案,才能解决在很多工业领域都会碰到的高成本的操作问题呢?首先,我们必须认识到——没有一种技术或解决方案,可以解决大家在厂内或远程资产管理中遇到的所有问题。这是一条坏消息,好消息则是:如果大家可以集中精力去研究那些引起问题的根源,再运用合适的、长期可靠的、有助于解决特殊问题的方案去满足用户需求,那么上述最终用户的问题也不难解决。
  由于无线技术具备“能够运用于任何流程及资产监视”的前景,所以很多流程工业领域的人士,都将其视为一项激动人心的创新技术。大家期待通过“更多地了解流程工业、实物资产及总体操作”,能够提高企业的安全性和利润,同时,这也充分证明了资产管理领域令人兴奋的前景。
  分析“可能用于流程工业的无线技术”
  尽管目前存在多种无线技术,但仅有几种特别适用于流程工业。为什么呢?由于无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI/EMI干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此www.cechina.cn,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合CONTROL ENGINEERING China版权所有,来选定合适的无线技术”。还有,既然广泛应用的技术对资产基础和工厂有一种长期保证,那么,大家就会喜欢选用这么一种无线技术,由此技术可以形成一套基于开放标准的解决方案。

运用于资产管理方面的技术

  应用于基于WEB监视系统的GSM/GPRS
  对于地理分布上比较分散的资产管理的应用场合,由于在现场没有一种像DCS或RTU这样的就地主机来进行数据收集,因此基于WEB的、集成了GSM/GPRS的解决方案就成为用户的首选。
  先进的具备WEB功能的监测方案同时组合了:可靠、智能化的现场设备;具备先进电源管理的、性能可靠的无线通讯能力;用户界面友好的WEB用户接口,来构成完整的远程资产监测系统。
  例如,在一个供应商库存管理的应用场合,具备GSM/GPRS通讯能力的多变量液位测量装置,可以通过现有的电信网络,定时的(如每小时几次,或每天一次等)将监测数据传至中央服务器,而该服务器可以通过标准的IE浏览器对其进行安全的登录访问。系统同时又具备这样的灵活性——能够允许那些收集到的数据可以被链接到用户的资产数据库。

三种常用的网络拓扑结构图
图2:三种常用的网络拓扑结构图

  有些集成解决方案,由于同时具有合适的数据记录功能、先进的通讯及电源管理功能、优良的实际测量功能,所以,还能够应用在其他场合。例如取代纸记录仪、用于水库水质的监测分析,监测管线上截止阀的开关位置等。
  在此类应用中,为了建立和保持对其远程资产的足够的知晓程度,资产经理需要定时、可靠的访问相关信息。此类实例之一是:物流计划人员能够优先安排配送路线,以便只有在客户真正需要的时候才开始发运,或者对客户的快速发货需求能够迅速做出响应,另一实例是:可
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