1 何謂無(wú)線技術(shù)?
當(dāng)今大多數(shù)人每天都在利用無(wú)線技術(shù)——不管是聽(tīng)收音機(jī),打無(wú)線電話,還是用遙控器來(lái)更換電視頻道。世界各地的人們甚至可以在利用Wi-Fi服務(wù)訪問(wèn)“熱點(diǎn)”的時(shí)候登錄互聯(lián)網(wǎng)。
無(wú)線技術(shù)對(duì)于某些過(guò)程工業(yè)而言也算不上什么新鮮的東西。例如,那些石油天然氣公司,也經(jīng)常會(huì)利用無(wú)線系統(tǒng)對(duì)油田和油氣管道進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
當(dāng)然了,迄今為止無(wú)線技術(shù)仍未在工廠內(nèi)部廣泛采用。人們擔(dān)心無(wú)線系統(tǒng)的可靠性、安全性以及其部件使用電池的壽命,這就大大降低了無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用,即使在傳統(tǒng)的有線技術(shù)方案成本高昂、操作困難的情況下亦是如此。
隨著無(wú)線技術(shù)在人們擔(dān)心的這些方面得到逐步加強(qiáng),這種局面也隨之改變。在許多領(lǐng)域的操作中,人們正在將目光投向無(wú)線技術(shù),將它作為重要的武器來(lái)迎接自動(dòng)控制方面的挑戰(zhàn)。
無(wú)線技術(shù)
無(wú)線通信技術(shù)種類(lèi)繁多:藍(lán)牙、CDMA、GSM/GPRS、900MHz Zigbee、Wi-Fi、Wi-Max、衛(wèi)星通信等等,這還僅僅是其中您可能會(huì)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的一部分。為什么有這么多的無(wú)線技術(shù)呢? 理由很簡(jiǎn)單,沒(méi)有一種技術(shù)可以很理想地適用于任何行業(yè)的任何用途。
例如,不同的技術(shù)會(huì)更加適合在不同距離上進(jìn)行傳輸。
蜂窩技術(shù),利用現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò),可以進(jìn)行跨國(guó)或跨洲通信。
另一方面,藍(lán)牙技術(shù)以其有效而成本低廉的方式,用于鍵盤(pán)和電腦之間或者耳機(jī)和電話之間的連接——是由于它的范圍非常狹窄,這就意味著對(duì)于海上油田的通信而言,它實(shí)在不是一個(gè)正確的選擇。
雖然沒(méi)有一種單一的無(wú)線方案適用于所有的過(guò)程工業(yè)要求,還是有某些技術(shù)可以很好地應(yīng)用于一些共同的用途。
GSM/GPRS廣泛地應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)絡(luò),可以很好地用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集,例如儲(chǔ)存罐庫(kù)存監(jiān)視等。
900-MHz 和2.4-GHz 無(wú)線電波在油氣田的監(jiān)控和SCADA應(yīng)用方面也證明了它的實(shí)用性。
自組網(wǎng)絡(luò)在工廠內(nèi)應(yīng)用具有很高的可靠性——應(yīng)用先進(jìn)的電源管理技術(shù)時(shí)其成本效益尤其可觀。
Wi-Fi技術(shù)設(shè)計(jì)完善,穩(wěn)定可靠,價(jià)格低廉,是一種基于開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)建立的系統(tǒng)。同自組織無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用時(shí),可以提供優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)主干作為數(shù)據(jù)集中和網(wǎng)絡(luò)組建之用。Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)存取點(diǎn)還可以為移動(dòng)狀態(tài)的工作人員提供無(wú)線過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)上的信息。
衛(wèi)星通信可以將在非常遙遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行的操作連接到中央控制室。例如,一些海上油田就利用此技術(shù)提供數(shù)據(jù)鏈連接到陸基設(shè)施。
工業(yè)應(yīng)用
無(wú)論一項(xiàng)技術(shù)如何令人興奮,您都不可能對(duì)它進(jìn)行投資——除非它對(duì)您的業(yè)務(wù)具有實(shí)際用途——可以解決您的問(wèn)題或者帶來(lái)新的收益。
但是無(wú)線技術(shù)及其成熟的方案在今天已經(jīng)具有了廣闊的應(yīng)用范圍。大多數(shù)過(guò)程工業(yè)的操作都很容易找到可以應(yīng)用無(wú)線技術(shù)的地方,而且回報(bào)豐厚。
遠(yuǎn)程應(yīng)用。假如您需要獲取數(shù)據(jù)的地方跟您使用他們的地方有數(shù)公里之遙,硬線連接顯然不太現(xiàn)實(shí)。這樣的例子包括如遠(yuǎn)程監(jiān)控儲(chǔ)存罐庫(kù)存,從遠(yuǎn)程記錄儀收集數(shù)據(jù),以及獲取來(lái)自于遠(yuǎn)處的油氣田設(shè)備的診斷信息等等。
無(wú)線技術(shù)可以提供實(shí)際可行的操作方案。例如,由于蜂窩技術(shù)的應(yīng)用,數(shù)據(jù)可以從相當(dāng)遙遠(yuǎn)的地方通過(guò)已有的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送而價(jià)格低廉。而您再也不需要等到下一次有人要訪問(wèn)一個(gè)位于遠(yuǎn)處的操作設(shè)施的時(shí)候才得知那里到底在發(fā)生著什么。
工廠近距離應(yīng)用。即使所需要的信息就在不遠(yuǎn)之處,有許多障礙,公路、鐵道或者河流都仍然會(huì)使得硬線連接很難變成現(xiàn)實(shí)。 像無(wú)人管理或者難以抵達(dá)的工廠周邊區(qū)域,例如罐區(qū)或者水處理設(shè)施等等均屬于這種情況。
然而應(yīng)用無(wú)線技術(shù),例如Wi-Fi,卻可以輕易的將那些地方連接到控制室或者工廠內(nèi)的其他某個(gè)地點(diǎn),采用這種連接您就可以及時(shí)知道那兒的工作狀況以便采取適當(dāng)?shù)拇胧?SPAN lang=EN-US>
工廠內(nèi)應(yīng)用。雖然工廠內(nèi)部的通信距離較短,但是傳統(tǒng)的硬線連接有時(shí)候成本之高甚至?xí)^(guò)由所獲取的附加信息帶來(lái)的利潤(rùn)。
無(wú)線技術(shù)譬如自組織網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)成于您有利的平衡。這些易于安裝的,方便擴(kuò)展的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)以一種令人矚目的方式降低成本,添加新的測(cè)量點(diǎn),或者訪問(wèn)有關(guān)的診斷數(shù)據(jù)均變得簡(jiǎn)單易行,而這些通過(guò)傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)都是難以實(shí)施的。
無(wú)線技術(shù)還可以提高操作人員和維護(hù)人員的生產(chǎn)效率。在大多數(shù)生產(chǎn)加工應(yīng)用中,處于移動(dòng)狀態(tài)的工作人員都可以訪問(wèn)控制以及維護(hù)的數(shù)據(jù)——無(wú)論他們身在何處。
現(xiàn)場(chǎng)總線、HART, 還是無(wú)線技術(shù)?
無(wú)線技術(shù)如何適合其他的通信技術(shù),以便為過(guò)程自動(dòng)化,例如HART和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線提供服務(wù)?他們可以共存嗎? 還是其中一個(gè)優(yōu)于另外一個(gè)?
答案是:各有優(yōu)勢(shì)。為某項(xiàng)操作尋求最大生產(chǎn)力和最大的收益率,需要這些技術(shù)相互之間的配合。
HART 和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信是傳統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)用的理想之選。
對(duì)于工廠的生產(chǎn)和安全來(lái)說(shuō),控制應(yīng)用是一種基本的手段。它對(duì)更新率的要求常常是每秒或小于一秒的速度。
傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)應(yīng)用對(duì)工廠的生產(chǎn)安全也非常重要,但是通常它對(duì)更新率的要求沒(méi)有控制應(yīng)用那么頻繁。
今天的無(wú)線技術(shù)適合于許多控制應(yīng)用的場(chǎng)合,但是對(duì)于監(jiān)測(cè)那些以前無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)還是從物理上來(lái)說(shuō)均難以著手的資產(chǎn),如敷設(shè)電纜的成本要高過(guò)所帶來(lái)的利益的地方無(wú)疑更是理想的選擇。
這些增量監(jiān)測(cè)裝置所提供的額外的數(shù)據(jù),常常對(duì)工廠的業(yè)務(wù)優(yōu)化,同關(guān)鍵的安全應(yīng)用或基本生產(chǎn)上的應(yīng)用相比顯得更加重要。他們要求的更新速度常常是從每幾秒一次到每天數(shù)次不等,不但經(jīng)常用于控制系統(tǒng),也經(jīng)常與歷史數(shù)據(jù)庫(kù)或資產(chǎn)管理軟件結(jié)合使用。
工作穩(wěn)健的無(wú)線技術(shù)還可以用于某些類(lèi)型的控制應(yīng)用中。具體說(shuō)來(lái),就是所選擇的方案能夠在執(zhí)行時(shí)間和更新速度方面滿足要求。有代表性的應(yīng)用包括開(kāi)環(huán)控制和允許較長(zhǎng)刷新時(shí)間的非關(guān)鍵控制等等。
無(wú)線技術(shù)適用于增量監(jiān)測(cè)和非關(guān)鍵控制應(yīng)用。
如圖1所示, 無(wú)線技術(shù)在現(xiàn)有設(shè)施的增量監(jiān)測(cè)應(yīng)用中尤顯經(jīng)濟(jì)。在這些應(yīng)用中要敷設(shè)新的電纜是一項(xiàng)復(fù)雜的工作而且成本高昂。
對(duì)于新設(shè)施來(lái)說(shuō),無(wú)線應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有那么突出。因?yàn)檫@些新設(shè)施可以在一開(kāi)始的時(shí)候,即基礎(chǔ)設(shè)施和其他的障礙還沒(méi)有對(duì)增量監(jiān)測(cè)裝置的安裝形成障礙的時(shí)候,已經(jīng)將有線通信的額外容量考慮在內(nèi)了。 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線的廣泛應(yīng)用使得敷線成本和復(fù)雜性進(jìn)一步減少的時(shí)候,這種優(yōu)勢(shì)差別就更小了。
在有些情況下,您會(huì)發(fā)現(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)總線,HART和無(wú)線技術(shù)結(jié)合使用會(huì)得到最好的效果。 您可以在無(wú)人管理的工廠附近設(shè)施內(nèi)利用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)控制功能,同時(shí)利用無(wú)線方式將他們連接到中央控制室去。
為什么現(xiàn)在流行無(wú)線技術(shù)?
無(wú)線不是什么新鮮出爐的事物了。但是為什么現(xiàn)在流行無(wú)線技術(shù)呢?
想一想移動(dòng)電話都發(fā)生了些什么。蜂窩技術(shù)在大規(guī)模應(yīng)用之前早已存在了至少十年之久,但是早期的移動(dòng)電話體型較大,電池壽命較短,對(duì)于大多數(shù)人而言只是可望而不可及的東西。 隨著這些問(wèn)題一旦解決,它的應(yīng)用就呈指數(shù)形式向上竄升了。
在過(guò)程自動(dòng)化方面也是類(lèi)似的情況。雖然無(wú)線通信可帶來(lái)的潛在利益顯而易見(jiàn),但是用戶仍然不愿意將它應(yīng)用到工廠中去, 他們會(huì)考慮到安全問(wèn)題、電池壽命問(wèn)題、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題以及通信可靠性的問(wèn)題,直到這些問(wèn)題得以解決。
近幾年來(lái),有數(shù)家自動(dòng)化和無(wú)線技術(shù)供應(yīng)商集中精力解決此類(lèi)及其他存在的問(wèn)題。最終的結(jié)果是,“可用于過(guò)程工業(yè)”的無(wú)線解決方案日益完備。
內(nèi)置式加密、權(quán)限驗(yàn)證、核實(shí)、密碼管理、抗干擾以及其他的安全措施可以保證正確使用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)同許多傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)一樣甚至更加安全。
先進(jìn)的電源管理技術(shù)、低功率電子部件和能源凈化技術(shù)可以在能耗最小化方面發(fā)揮助力,無(wú)線裝置可以工作數(shù)年而不用更換電池。
自組網(wǎng)絡(luò)為無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)提供了前所未有的高可靠性。即使在工廠環(huán)境變化對(duì)現(xiàn)有傳輸路徑帶來(lái)干擾的情況下亦能可靠工作。
逐漸形成的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如由ISA和HART通信基金會(huì)開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),在探討關(guān)于無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的整合和長(zhǎng)期兼容的問(wèn)題。
與此同時(shí),用戶們都在孜孜以求從他們的操作中力爭(zhēng)更大的生產(chǎn)率(和更小的成本)。無(wú)線技術(shù)為他們提供了具有良好成本效益的方法——從附加過(guò)程測(cè)量到設(shè)備診斷到庫(kù)存水平等等——來(lái)獲取信息,為達(dá)成這些目標(biāo)提供幫助。
2為何采用無(wú)線技術(shù)?
對(duì)于工廠的生產(chǎn)過(guò)程、實(shí)物資產(chǎn)和整體的操作,如果您的了解越全面,生意會(huì)越安全,獲得的利潤(rùn)也就會(huì)越多。
正如任何工廠的經(jīng)理、工程師、操作人員或者維修工人都會(huì)告訴您的,更多(更好)的信息意味著更多的機(jī)會(huì),來(lái)降低操作成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升生產(chǎn)能力以及可用性。
不僅如此,時(shí)至今日,當(dāng)許許多多的設(shè)施建立起來(lái)之后,都會(huì)有新的環(huán)境以至安全方面的要求隨之建立。與此同時(shí),工廠總是盡力爭(zhēng)取獲得測(cè)量和診斷信息,以便更容易符合要求。
那么,為什么還是有些工廠不“達(dá)標(biāo)”呢?
常常看到的是,要增加一處新的測(cè)量點(diǎn),其成本或者難度常比預(yù)期的利潤(rùn)還要高。要利用傳統(tǒng)的“有線”技術(shù)將測(cè)量點(diǎn)跟控制系統(tǒng)之間進(jìn)行連接,由于其距離或復(fù)雜性等原因,會(huì)使成本大大提高而在實(shí)踐上難以施行。
無(wú)線技術(shù)將傳統(tǒng)有線現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)方案所遭遇的障礙清除殆盡。要獲取所需要的數(shù)據(jù)變得前所未有地輕而易舉,而在此之前,無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上或是從技術(shù)上這都是難以企及的。
安裝成本的低廉僅僅是好處的一部分。更重要的是利用獲得的這些額外的信息可以做些什么。 無(wú)線技術(shù)讓處于移動(dòng)狀態(tài)的工作人員從遠(yuǎn)處就可以獲得所需要的信息,使他們可以更加有效地進(jìn)行工作。
這就是為什么有越來(lái)越多的工廠轉(zhuǎn)向無(wú)線方案的原因。
減少障礙
要選用無(wú)線而不是有線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)有很多原因,但是最大的原因在于安裝成本。假如干脆不用或者大大地減少使用現(xiàn)場(chǎng)接線,則意味著在安裝調(diào)試的接線和人工投入方面會(huì)有可觀的節(jié)省。
估計(jì)的結(jié)果可能會(huì)有所差別。但是當(dāng)您開(kāi)始對(duì)測(cè)量點(diǎn)安裝的前期成本進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,包括設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝和啟動(dòng),以及典型的有線模擬測(cè)量點(diǎn)需要的配套基礎(chǔ)設(shè)施則會(huì)發(fā)現(xiàn)所有這些成本加起來(lái)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了測(cè)量設(shè)備本身。
假如有線系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)設(shè)施,如纜槽、接線箱、接線板、機(jī)房等等,容量不足需要擴(kuò)展以便容納更多測(cè)量點(diǎn)的時(shí)候,成本可能會(huì)更高。對(duì)于自動(dòng)化設(shè)施,例如I/O 接口板,控制器和軟件許可等等,所需成本也是同樣的情況。
與此相比,要增加一個(gè)智能的無(wú)線測(cè)量點(diǎn)所需要的成本僅僅只為有線模式的很小一部分。
這就極大地降低了經(jīng)濟(jì)方面的障礙。過(guò)去因成本高昂而不能采集的信息,如今已經(jīng)唾手可得,使您的操作大大改善。
通過(guò)降低添加測(cè)量點(diǎn)的成本,成本效益提高,有線技術(shù)使得改善操作的障礙也降低了。
利用稱(chēng)作“自組織網(wǎng)絡(luò)”的無(wú)線技術(shù),可以進(jìn)一步降低障礙。同其他無(wú)線技術(shù)相比,這些網(wǎng)絡(luò)在安裝和擴(kuò)展方面甚至更加容易。只要每個(gè)新增加的無(wú)線設(shè)備處于網(wǎng)絡(luò)中的任何其他設(shè)備的范圍之內(nèi),一旦安裝完成,即會(huì)自行加入網(wǎng)絡(luò)。
操作人員的效率
絕大多數(shù)工廠都在從幾百個(gè)甚至上千個(gè)獨(dú)立安裝的測(cè)量點(diǎn)處采集數(shù)據(jù)。所有這些工作均由人工完成,操作人員攜帶記錄簿進(jìn)行巡視,以每小時(shí)、每班、每天或者每周一次的頻率檢查儀表、觀察鏡、圖表記錄儀或者其他各種指示器。
操作人員花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)收集這些數(shù)據(jù),收集地點(diǎn)經(jīng)常偏僻而且危險(xiǎn)。這項(xiàng)工作非常枯燥,常常產(chǎn)生差錯(cuò)或者漏掉讀數(shù)。而且,他們用在收集數(shù)據(jù)上耗費(fèi)的時(shí)間越多,用于分析并應(yīng)用數(shù)據(jù)改進(jìn)操作的時(shí)間也就越少。
現(xiàn)在我們來(lái)想象一下用無(wú)線技術(shù)代替記錄薄,將那些數(shù)據(jù)取回控制室。由于增加無(wú)線設(shè)備的成本相對(duì)低廉,對(duì)那些成百上千的測(cè)量點(diǎn)中大部分采取無(wú)線方案便成為一種可行的方式。
無(wú)線技術(shù)可以減少操作人員手動(dòng)采集數(shù)據(jù)的需要。
由于無(wú)線設(shè)備可以以一定的頻率間隔自動(dòng)采集并發(fā)送信息,您可以獲得更準(zhǔn)確、更及時(shí)的對(duì)于工廠內(nèi)正在發(fā)生的事件的描述,而您的操作人員則可以更少地暴露在危險(xiǎn)環(huán)境中,將更多的時(shí)間放在更有價(jià)值的工作上。
利用無(wú)線過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場(chǎng)操作人員還可以使用便攜式無(wú)線設(shè)備,如筆記本電腦,無(wú)需返回控制室即可訪問(wèn)關(guān)鍵過(guò)程和控制信息、歷史數(shù)據(jù)以及其他功能信息。
所有這些都會(huì)賦予操作人員強(qiáng)大的能力,使他們的工作更加有效。
維護(hù)保養(yǎng)的效率
有些信息您的維修技師只能手動(dòng)收集,或者您根本不能收集到,但是無(wú)線技術(shù)可以滿足您的要求。
如今的工程現(xiàn)場(chǎng)有成百萬(wàn)的基于HART的智能設(shè)備,具有程度不等的診斷功能。 不幸的是,許多工廠都沒(méi)有在控制室里接收HART數(shù)據(jù)的設(shè)施。由于這些設(shè)備中只有一部分處于數(shù)字化監(jiān)控狀態(tài),在現(xiàn)有的工廠中訪問(wèn)“擱淺”的診斷信息潛力十分巨大。
現(xiàn)有的有線式智能設(shè)備可以利用無(wú)線適配器進(jìn)行升級(jí),將診斷信息發(fā)送回控制室或者維修車(chē)間,由合適的工作人員據(jù)此采取恰當(dāng)?shù)谋匾胧_^(guò)程控制信號(hào)繼續(xù)通過(guò)有線連接進(jìn)行發(fā)送,但是診斷數(shù)據(jù)同時(shí)以無(wú)線方式進(jìn)行傳送以作為資產(chǎn)管理之用。
這種額外的信息為維修保養(yǎng)效率的提高提供了方便的途徑。
例如,當(dāng)操作人員認(rèn)為某個(gè)設(shè)備的指示值不正常時(shí),維修人員常常需要親臨現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。經(jīng)常發(fā)生這樣的情況,維修人員白白地跑了一趟卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有問(wèn)題,或者問(wèn)題發(fā)生在另外的環(huán)節(jié)上。
我們來(lái)計(jì)算一下到現(xiàn)場(chǎng)工作所花費(fèi)的時(shí)間,先到設(shè)備地點(diǎn)來(lái)檢查它們的狀況,然后返回維修車(chē)間,把設(shè)備修好。您已經(jīng)看到這要花多少時(shí)間了,而且,如果設(shè)備碰巧處于危險(xiǎn)區(qū)域,維修技師還得穿上防護(hù)用具,那么時(shí)間可能更長(zhǎng),安全風(fēng)險(xiǎn)也增加了。
然而,利用無(wú)線方式訪問(wèn)HART數(shù)據(jù),維修人員可以無(wú)需離開(kāi)控制室或者維修車(chē)間而對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行快速方便的檢查,或進(jìn)行診斷。 具有先進(jìn)診斷功能的設(shè)備可以讓您在潛在的問(wèn)題發(fā)生之前探知它們的存在,并在它們影響運(yùn)行操作之前采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。
當(dāng)維修人員離開(kāi)工廠時(shí),無(wú)線過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)可以使他們遠(yuǎn)距離訪問(wèn)資產(chǎn)管理系統(tǒng)以進(jìn)行“現(xiàn)場(chǎng)”診斷,獲取設(shè)備信息,并通過(guò)移動(dòng)效率軟件進(jìn)行即時(shí)跟蹤,報(bào)告有關(guān)檢查、試驗(yàn)、維護(hù)和修理的情況。
庫(kù)存監(jiān)控
我們?cè)谇懊婷枋隽巳绾瓮ㄟ^(guò)增加無(wú)線測(cè)量點(diǎn)來(lái)減少手動(dòng)數(shù)據(jù)收集,提高生產(chǎn)效率的問(wèn)題。那么假如測(cè)量點(diǎn)位于工廠里很遠(yuǎn)的一側(cè)或者幾百公里之外呢,無(wú)線裝置可以帶來(lái)的好處究竟有多大?
儲(chǔ)存罐區(qū)和其他偏僻地區(qū)的儲(chǔ)存設(shè)施常常處于這種情況。除非剛剛有操作人員或者運(yùn)貨司機(jī)到過(guò)那里,否則您常常對(duì)每個(gè)儲(chǔ)存罐中到底還有多少存貨不得而知。假如出乎意料之外,在訪問(wèn)間隔之內(nèi)用量過(guò)大,則可能會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)存貨物的液位降低到危險(xiǎn)程度甚至斷貨。另一種變通辦法是,在每個(gè)罐內(nèi)另外保持一個(gè)“安全儲(chǔ)備”,將部分存貨常備而不用。
通過(guò)無(wú)線方式監(jiān)控儲(chǔ)罐液位可以幫助您避免這兩種麻煩。在遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)收集測(cè)量數(shù)據(jù),然后通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送到最近處的移動(dòng)電話發(fā)射塔,然后再通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到您的工廠,或者任何其他需要的地方。
除了可以對(duì)存貨液位有一個(gè)持續(xù)的最新的了解之外,您還可以減少訪問(wèn)次數(shù),與此相關(guān)的交通費(fèi)用也就隨之減少了。
符合環(huán)境法規(guī)
增加無(wú)線監(jiān)控的測(cè)量點(diǎn)不但非常經(jīng)濟(jì),而且有助于保護(hù)環(huán)境。
例如,對(duì)于管道的流量壓力測(cè)量可以幫助探測(cè)泄漏,而且迅速確定泄漏的位置以便您可以在事故引發(fā)之前即可采取適當(dāng)?shù)拇胧瑥亩苊鈱?dǎo)致難以預(yù)料的噴射。
自動(dòng)化監(jiān)控還可以減少環(huán)境保護(hù)的報(bào)告和審計(jì)成本。因?yàn)橥ㄟ^(guò)監(jiān)控,您對(duì)所有的必要信息都已經(jīng)了如指掌。
以溢流閥監(jiān)控為例。這些溢流閥安裝的地方,通常安裝有線設(shè)備時(shí)則成本高昂,或根本難以施行,所以操作人員不得不對(duì)每一只溢流閥進(jìn)行定期檢查。 當(dāng)他在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)平常套在閥上的蓋子脫落的時(shí)候,他會(huì)報(bào)告說(shuō),這只閥已經(jīng)被啟動(dòng)溢流,或者說(shuō),已經(jīng)發(fā)生過(guò)噴射事故。
問(wèn)題是您根本無(wú)從得知噴射事故發(fā)生的確切時(shí)間、多長(zhǎng)時(shí)間或者漏泄量有多大,只知道它發(fā)生在上次操作人員巡視之后的某個(gè)時(shí)間。調(diào)查員對(duì)事故進(jìn)行審核,不管發(fā)生的時(shí)間具體多長(zhǎng),即使僅僅發(fā)生在操作人員檢查的數(shù)分鐘之前,他也可能會(huì)按照從上次檢查以來(lái)的整個(gè)時(shí)期進(jìn)行罰款。
要避免這種狀況的發(fā)生,您可以在溢流閥旁邊安裝一只無(wú)線測(cè)量發(fā)送器,將信息發(fā)送到控制室的歷史數(shù)據(jù)記錄器,這樣,您就有了一個(gè)確切記錄的證據(jù),表明噴發(fā)事故何時(shí)發(fā)生,又持續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間。
創(chuàng)造無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用機(jī)會(huì)
我們僅僅討論了關(guān)于無(wú)線技術(shù)在改進(jìn)工廠和過(guò)程操作方面的幾個(gè)例子。但是無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用可能性幾乎是無(wú)限的。從過(guò)程控制、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、資產(chǎn)管理、設(shè)備診斷、能量監(jiān)控/管理一直到資產(chǎn)追蹤、提高移動(dòng)工作人員的生產(chǎn)效率以及安全方面的應(yīng)用等等,無(wú)線技術(shù)都能大顯身手。
那么現(xiàn)在,其他的無(wú)線技術(shù)應(yīng)用者都在創(chuàng)造哪些應(yīng)用機(jī)會(huì)呢?
探測(cè)蒸汽管道內(nèi)冷凝水聚積狀況。有一種很常見(jiàn)的現(xiàn)象,冷凝水沿著蒸汽管道在各種不同的位置聚集,產(chǎn)生潛在的“水擊”效應(yīng),可能對(duì)管道或下游設(shè)備造成損害。但是,您可以通過(guò)在不同的地點(diǎn)沿著管道安置無(wú)線溫度傳感器,觀察溫度的變化率,并以此判斷冷凝水的集結(jié)情況,然后在損壞發(fā)生之前采取行動(dòng)。
監(jiān)控濾器於堵情況。濾器用于收集管道內(nèi)部的微粒雜質(zhì),隨著時(shí)間的增加可能發(fā)生堵塞。 現(xiàn)在操作人員可以不再需要定期手動(dòng)檢查濾器的情況了。安裝一個(gè)無(wú)線傳感器,測(cè)量濾器兩邊的壓差,然后將信息發(fā)送回控制室,操作人員在進(jìn)行判斷之后僅在必要時(shí)對(duì)濾器進(jìn)行清潔即可。
對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)風(fēng)扇、馬達(dá)和泵等過(guò)程工廠設(shè)備的典型維修程序,要求技術(shù)人員定期采集振動(dòng)以及其他方面的機(jī)器健康信息。數(shù)據(jù)收集的時(shí)間間隔越長(zhǎng),發(fā)生不可預(yù)料的變化的危險(xiǎn)甚至設(shè)備故障失靈的可能性就越大。另一方面,只要利用無(wú)線振動(dòng)和溫度傳感器,您就可以得到反映不規(guī)則變化的即時(shí)信息, 幫助防止非計(jì)劃停車(chē)事故。
任何溫度、壓力、液位、流量或分析數(shù)據(jù)的測(cè)量都構(gòu)成應(yīng)用的可能性。雖然一反傳統(tǒng)但是很有價(jià)值的應(yīng)用包括:監(jiān)控管道腐蝕狀況以幫助預(yù)測(cè)泄漏可能發(fā)生的位置,或者馬達(dá)工作時(shí)的電流大小以優(yōu)化其耗能狀況。