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案例頻道 無線技術是近年來工業領域熱議的話題，大多數的用戶都認為，無線技術可以用于非關鍵點的監測，而測點控制只能依靠有線技術。2009年6月30日，霍尼韋爾推出的OneWireless?工業無線解決方案卻使得“將無線技術應用于測點控制”成為可能。OneWirelessTMR120版本在業內率先推出了全冗余無線網關（WSG），使得無線網絡與有線網絡一樣可靠，從而可以被用于控制更多的關鍵流程。這也使得無線解決方案可以延伸至整個工廠，用一個無線架構支持多種工廠應用和多種通訊協議的現場儀表。正如霍尼韋爾在其OneWireless?工業無線解決方案的宣傳冊上說明的那樣。
“你需要多少個工業無線網絡來優化工廠運行?”
“你只需要1個工業無線網絡即可。”OneWireless?工業無線解決方案為無線技術在工業領域的應用開啟了新的空間，也使業界看到了無線技術巨大的發展潛力。為了解OneWireless?工業無線解決方案的更多技術特點，并探討無線技術在工業領域的發展趨勢，《今日自動化》近日采訪了霍尼韋爾過程控制部無線業務經理江天生先生。
《今日自動化》：日前，霍尼韋爾OneWireless? R120版本無線解決方案在業內首次設計全冗余無線網關（WSG），這使得無線解決方案的功能得到了極有意義的擴展，從數據監測向控制邁出了重要的一步。除卻全冗余無線網關外，該無線解決方案還有哪些關鍵的特性得到了改進?
江天生：霍尼韋爾公司的OneWireles?無線解決方案符合ISA100工業無線國際標準，可以應用于控制：
第一：OneWireless?已經具備整個無線網絡的冗余設計OneWireless? R120版本支持冗余的無線網關設計。這就使得OneWireless?無線網絡從現場無線設備到控制系統的接口做到完全冗余、自組織、自愈合，整個網絡沒有單點故障。即無線儀表可以自動選擇一個最優的頻道、一個最優的路徑把數據快速傳輸到一個通訊速度更快的由多功能節點構建的mesh無線主干網絡上，跳頻、mesh多路經、自組、自愈。
第二、工業無線標準ISA100也規定在6類應用中除了安全系統和緊急跳閘回路以外，從第1到第5類即閉環控制、開環控制、報警、監測等都可以應用工業無線技術，而冗余網關的技術設計使得系統更加可靠，從而進一步支持把無線技術用于控制更多的關鍵流程。
第三、霍尼韋爾公司的無線變送器，最快可以設定1秒的刷新速度，這滿足了控制的速度要求。未來霍尼韋爾的無線變送器的刷新速度可以做到250毫秒。
第四，無線應用于控制也就要求無線變送器的電池供電可靠。霍尼韋爾的無線變送器在1秒刷新時、常溫下，電池壽命可以達到4~5年，完全可以保證應用在控制場合時不會因為電池供電而出現問題，也就是說供電的可靠性也保證了無線技術應用于工廠的控制環節中。
上述工業無線技術的設計加上霍尼韋爾公司測量設備的高精度、高穩定性一起，支持OneWireless?在過程控制上的應用。
目前霍尼韋爾公司的無線產品包括構建無線主干網絡的多功能節點（可配置冗余）、無線壓力變送器（表壓、絕壓、差壓，差壓可以測流量液位）、無線溫度變送器（3通道、一體化法蘭連接、套管連接）、無線模擬量輸入變送器（3通道）、無線開關量輸入變送器（3通道）、無線開關量輸出變送器、無線腐蝕測量變送器、無線閥門定位器、無線雷達液位計、無線讀表器、無線設備振動轉速位移監測設備（8通道）、無線移動工作站、無線現場巡檢、無線攝像頭、無線即時定位、無線超聲波檢測變送器、無線I/O轉接模塊等等。這些產品都可以在同一平臺上應用于監測和控制場合。
上述工業無線技術的設計加上霍尼韋爾公司測量設備的高精度、高穩定性一起，支持OneWireless?在過程控制上的應用。
目前霍尼韋爾公司的無線產品包括構建無線主干網絡的多功能節點（可配置冗余）、無線壓力變送器（表壓、絕壓、差壓，差壓可以測流量液位）、無線溫度變送器（3通道、一體化法蘭連接、套管連接）、無線模擬量輸入變送器（3通道）、無線開關量輸入變送器（3通道）、無線開關量輸出變送器、無線腐蝕測量變送器、無線閥門定位器、無線雷達液位計、無線讀表器、無線設備振動轉速位移監測設備（8通道）、無線移動工作站、無線現場巡檢、無線攝像頭、無線即時定位、無線超聲波檢測變送器、無線I/O轉接模塊等等。這些產品都可以在同一平臺上應用于監測和控制場合。
《今日自動化》：解決方案的可升級性對于保護已有的投資非常重要，OneWireless?無線解決方案是否易于升級，以使用戶能夠及時享用到霍尼韋爾的新技術?OneWireless?無線解決方案的升級包括哪些方面?
江天生：霍尼韋爾OneWireless?無線解決方案支持向后、向前的產品兼容：霍尼韋爾的無線產品安裝到現場，支持在線升級整個無線網絡，以符合最新的ISA100標準，而無需返回工廠升級或更換硬件。這可以有效保護用戶的現有投資。其次，OneWireless無線解決方案，一個無線架構支持多種無線應用和多種通訊協議的現場儀表，工廠運行維護人員不必面對多個單獨的單一功能無線網絡平臺，不必為管理不同的單一功能無線網絡而煩惱。這進一步保護了用戶的投資。其三、OneWireless?無線架構規模靈活、擴展方便，也充分保護用戶現在在無線架構上的投資在未來也不會過時。
總之，用戶至上、保護投資、為用戶帶來更大價值，是OneWireless?的設計理念之一，OneWireless?無線解決方案不僅顯著降低安裝成本，降低項目總投資，更體現在支持充分利用工廠工業無線網絡、支持更多的應用、提高和優化工廠管控水平等方面。
不僅如此，霍尼韋爾公司的無線變送器采用低功耗的電子元件，并且在電源消耗上具有“自適應”功能，可以自動選擇最優的發射功率，這樣可以進一步降低電池消耗。
《今日自動化》：當前的政策如石油石化產業振興規劃等，對企業提出了降低能耗、降低成本的要求，能源的消耗量與設備利用率等指標對用戶而言變得更加敏感，無線解決方案在這一問題上能夠實現怎樣的效果？具體是如何發揮作用的?
總之，用戶至上、保護投資、為用戶帶來更大價值，是OneWireless?的設計理念之一，OneWireless?無線解決方案不僅顯著降低安裝成本，降低項目總投資，更體現在支持充分利用工廠工業無線網絡、支持更多的應用、提高和優化工廠管控水平等方面。
《今日自動化》：對于無線解決方案而言，現場無線設備的電能供應是業界比較關注的問題，對此也有一些不同的解決方向，比如發展無線設備的能量自采集技術，或者提高無線儀表信號傳輸的自適應性與智能性。OneWireless?無線解決方案在這方面采用了哪些方法?
江天生：霍尼韋爾的無線變送器配置了安全設計、供電持久的電池，在無線變送器的刷新速度設定為1秒時，常溫下電池壽命為4.5年；設定為5秒刷新時壽命為10年，而且電池壽命智能可預測、可作報警管理。由于電池本身是高能量物品，不可能具有本質安全認證，因此霍尼韋爾公司對無線變送器采取了隔爆設計和本安設計，使得無線變送器可以應用在工廠危險的區域。ISA100 無線技術的架構也決定了無線儀表不承擔路由功能，從而電池的供電壽命更長。
不僅如此，霍尼韋爾公司的無線變送器采用低功耗的電子元件，并且在電源消耗上具有“自適應”功能，可以自動選擇最優的發射功率，這樣可以進一步降低電池消耗。
《今日自動化》：當前的政策如石油石化產業振興規劃等，對企業提出了降低能耗、降低成本的要求，能源的消耗量與設備利用率等指標對用戶而言變得更加敏感，無線解決方案在這一問題上能夠實現怎樣的效果？具體是如何發揮作用的?
江天生：其實，節能降耗正是將無線技術應用于工業領域的初衷。2002年，霍尼韋爾公司受美國能源部委托，開始研發應用于工業領域的無線技術，從而成為第一家推出工業無線變送器的公司。無線技術對于節能降耗、提高工廠效率也非常有幫助。無線可以實時監測工廠污染排放和能源消耗，從而幫助工廠優化運營、減少排放。無線方案的實施簡單、快速，可以節省大量的安裝成本、調試時間和后期維護費用，提高項目安裝和實施的效率。這些場合很多，例如：
1．泄露和污染排放監測：許多泄露或排放地點由于爬高上低、區域危險，使得用傳統的方式很難監測和控制。利用無線聲波或超聲波變送器、無線溫度變送器和無線壓力變送器等，對各種泄漏進行無線檢測，可以很容易的實時獲取污染排放數據，甚至可以分辨出是輕微泄露或是全部排放，既節約成本，又具有很大的環保價值。
2．管道和儲罐腐蝕監測：把無線腐蝕變送器應用于管道和儲罐的腐蝕監測上實時監測腐蝕狀態，并通過控制沖洗閥或藥劑加入量，來降低腐蝕程度。系統可以在設備或管道因腐蝕發生重大泄漏之前檢測到腐蝕狀況，采取預防性維護措施，避免泄露事故，延長設備壽命。
3．罐區液位管理：在罐區采用無線實時監測液位、壓力等數據，既節省了大量的設備成本和安裝成本，也通過更準確的實時監測罐區的工況，支持更加優化的罐區操作和運行，可以為用戶帶來運行效率的提高和避免罐溢流等事故發生造成的損失。
3．罐區液位管理：在罐區采用無線實時監測液位、壓力等數據，既節省了大量的設備成本和安裝成本，也通過更準確的實時監測罐區的工況，支持更加優化的罐區操作和運行，可以為用戶帶來運行效率的提高和避免罐溢流等事故發生造成的損失。
4．工廠能耗管理：把無線技術應用于監測全廠的能耗監測上，監測蒸汽、天然氣等燃料的消耗，可以及時發現泄漏，并分析設備能耗變化，從而進一步優化設備運行，提高運行效率。而這些場合的應用都是有線方式很難實現的。但是，采用無線技術卻非常簡單，容易實施。
《今日自動化》：對于用戶而言，要使無線解決方案得到最安全、有效的應用，在應用時需要重視哪些因素？在無線網絡的設計與評估上，霍尼韋爾能夠提供怎樣的服務與支持?
江天生：目前無線技術的安全性和可靠性已經得到了業界的認可。霍尼韋爾的無線解決方案也采取了數據包加密、授權通訊等措施來保證系統的安全性。雖然這其中蘊含的技術很復雜，用戶使用起來卻很容易。如授權通訊，用戶僅需通過授權PDA從無線管理平臺獲取授權密碼，然后對現場設備進行無線授權，那么無線設備會自動加入無線網絡進行無線通訊。
無線解決方案因應用場合和項目要求而不同。霍尼韋爾公司和用戶一起評估項目需求、設計最佳無線解決方案，我們有著非常專業的團隊支持，確保最優的運行性能和安全。霍尼韋爾公司是第一家推出工業無線變送器的廠家，也是率先推出最快1秒刷新的工業無線變送器以及冗余無線網關設計的公司，我們有著非常專業的無線技術背景和工廠實施經驗，能夠確保工業無線項目的成功實施。
《今日自動化》：今后無線解決方案的功能和重要性，還會有怎樣的提升空間?無線解決方案與現場總線乃至工業以太網在未來的比重與功能側重會是怎樣的?
《今日自動化》：今后無線解決方案的功能和重要性，還會有怎樣的提升空間?無線解決方案與現場總線乃至工業以太網在未來的比重與功能側重會是怎樣的?
江天生：現在我們已經看到，無線技術不僅可以用于監測，還可以用于控制，因此無線技術今后在工業領域的應用潛力非常大。把無線技術應用于敷設電纜或接線非常困難的測點、分布分散的區域、隔離和屏蔽的區域、檢修困難的區域、移動或旋轉的設備、電纜容易損壞和折斷的場所，以及電纜橋架、卡件、機柜等備用容量用完改造的場合等等，可以進一步延伸測控的廣度和深度。我現在可以歸納出無線技術可以應用的四個場合：一是有線的監測和控制難以實施的場合，比如一些較偏遠、分散的測點，移動設備的監測等等；二是采用有線技術不經濟的場合，如我們曾經接觸過的一家電力調試所，專門為電廠的鍋爐、汽機做性能測試。他們每次在大型作業時都要攜帶或托運約2千米長的電纜到現場，不僅費時費力、而且花費昂貴。如果采用無線設備，非常方便；三是采用有線技術不可靠或危險的區域，這些區域的特點決定了模擬量在傳輸過程中可能會發生丟失，而無線技術采用的是數字信號傳輸，抗干擾能力比較強，同時也不用擔心電纜損壞或接線脫落等；四是改造的場合，因為某些工廠在實施改造時，在原有系統的基礎上增加布線會十分困難，而采用無線技術既免除了重新布線的麻煩又節省成本。
在未來，無線技術將大有可為。無線技術同有線的世界相輔相承、完美結合。隨著用戶對工業無線技術所帶來的技術優勢和經濟節省的認可，會有越來越多的場合采用工業無線技術。
在未來，無線技術將大有可為。無線技術同有線的世界相輔相承、完美結合。隨著用戶對工業無線技術所帶來的技術優勢和經濟節省的認可，會有越來越多的場合采用工業無線技術。
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