測(cè)量與采集新的過程數(shù)據(jù)

“我們做出戰(zhàn)略性的抉擇，從客戶可以快捷方便地獲得回報(bào)的地方開始，”在談到幾年前開發(fā)的儀表級(jí)無線自組織解決方案時(shí)，艾默生過程管理無線技術(shù)副總裁BobKarschnia 這樣說道：“這是由于現(xiàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)非常容易安裝，可以給企業(yè)帶來可觀的價(jià)值，而且無需考慮工廠層面的儀表基礎(chǔ)設(shè)施。”

然而，無線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并不只是不同類型的變送器，而是在技術(shù)上真正有所突破、并且切實(shí)可行的產(chǎn)品。正如艾默生過程管理首席戰(zhàn)略官Peter Zornio 指出：“無線技術(shù)的大面積推廣有賴于它能真正意義上讓用戶毫無障礙地拓展信息渠道并有效地管理這些信息流。無線技術(shù)的新功能得到充分使用后，可以完善工廠的工作流程和操作實(shí)踐。這是新技術(shù)的生命力所在。”

確實(shí)，長(zhǎng)期以來，過程控制戰(zhàn)略受到以下儀表成本的約束而進(jìn)展緩慢：變送器本身、安裝成本和時(shí)間、以及中央控制室和分散型控制系統(tǒng)(DCS)輸入/輸出(I/O)硬件的連接電線電纜等。近年來，隨著I/O成本的不斷下降，投入變送器的費(fèi)用已逐步減少，但是從設(shè)備到控制系統(tǒng)的接線仍然是一種限制因素。

“無線設(shè)備安裝時(shí)間一般只需要2 小時(shí)，而有線設(shè)備則需要2 天。” —— Geir Le on Vadheim(StatoiHydro 公司)

這是一個(gè)多么驚人的限制性因素!由于巨大的電線電纜成本所限制，過去我們只得放棄對(duì)許多輔助過程變量的測(cè)量。今天，無線技術(shù)解決方案可以使用戶只需少量投資，便可以訪問以前迫于經(jīng)濟(jì)條件而無法測(cè)量的變量和過程參數(shù)。按使用有線技術(shù)測(cè)量來計(jì)算，無線技術(shù)解決方案的安裝成本估計(jì)可以節(jié)省近90%。

快捷方便地增加新的測(cè)量點(diǎn)

在 SatoiHydro 公司的Grane 號(hào)海上鉆井平臺(tái)上(上圖)，一大批無線變送器通過快捷方便的安裝，在嚴(yán)酷的工作環(huán)境中正常運(yùn)行。經(jīng)過對(duì)客戶的短期培訓(xùn)，我們的儀表工程師非常自信地表示：可以按客戶要求，在現(xiàn)有條件下再安裝更多的無線設(shè)備。“無線設(shè)備安裝時(shí)間一般只需要2 小時(shí)，而傳統(tǒng)的有線設(shè)備則需要2 天。”StatoiHydro 公司儀表負(fù)責(zé)人Geir LeonVadheim 這樣表示。

無線技術(shù)可以大幅度降低測(cè)量成本

無線技術(shù)總的安裝成本可以降低近90%，大幅度地改變?cè)黾訙y(cè)量點(diǎn)的成本和獲益的性價(jià)比。如要了解節(jié)省多少費(fèi)用，請(qǐng)?jiān)L問ww.EmersonProcess.com/SmartWirelss 使用艾默生無線方案節(jié)省計(jì)算器。

先行者已開始起跑

較早使用無線設(shè)備的用戶已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)許多這樣的測(cè)量，而且這些測(cè)量信息并不完全都是傳統(tǒng)意義上的模擬過程變量。例如有一位用戶將無線技術(shù)應(yīng)用于實(shí)時(shí)了解泄壓閥的打開和關(guān)閉時(shí)間，這將有效降低因意外排污而受到環(huán)保部門罰款的可能性。

另外一位較早使用無線方案的用戶是將無線設(shè)備用于向中央控制室的操作人員指示緊急停車按鈕、壓力和溫度開關(guān)以及其它報(bào)警器的激活情況。

還有將無線設(shè)備應(yīng)用于遠(yuǎn)程監(jiān)視水溫和壓力以及安全噴淋器工作的。在人員定位系統(tǒng)的配合下，操作員甚至可以確定哪一個(gè)人啟動(dòng)了安全噴淋器，以便更快更有效地派人到現(xiàn)場(chǎng)提供必要的幫助。

“無論油罐車在現(xiàn)場(chǎng)哪個(gè)地方，傳輸質(zhì)量都不受影響，而且信號(hào)可以無縫地連接至我們的控制系統(tǒng)。”-Denny Fetters(Croda 公司)

有些用戶也將無線設(shè)備用于監(jiān)視其它過程變量，優(yōu)化過程運(yùn)行條件。如果要求用電線電纜將溫度、壓力和流量測(cè)量的指示信號(hào)連接至操作員機(jī)柜，巨大的投資費(fèi)用將使人望而興嘆，只得放棄。現(xiàn)在無線技術(shù)可以使之成為現(xiàn)實(shí)。

在 StatoiHydro 公司的Grane 號(hào)海上鉆井平臺(tái)上，無線變送器安裝在狹窄的嚴(yán)酷工況中，成功地用于監(jiān)視井口和熱交換器壓力，達(dá)到百分之百的可靠性和穩(wěn)定性。“我們對(duì)艾默生智能無線設(shè)備在如此具有挑戰(zhàn)的環(huán)境條件下的使用性能深感滿意，”該公司的儀表負(fù)責(zé)人Geir LeonVadheim 如此評(píng)價(jià)。“經(jīng)過短期培訓(xùn)，我們的儀表工程師非常自信地表示，可以按要求在現(xiàn)有條件下再安裝更多的無線設(shè)備。無線設(shè)備安裝時(shí)間一般只需要約2 小時(shí)，而傳統(tǒng)的有線設(shè)備則需要2 天。”

無線適配器擬釋放HART 診斷信息

無線適配器被稱為“THUM”，部分原因是其外形類似于拇指(譯注：thum 的意思是拇指)。這一其貌不揚(yáng)的小部件用于現(xiàn)存的HART 設(shè)備，從4-20 mA 信號(hào)中分流儀表診斷信息和其它信息，然后通過WirelessHART 輸入主機(jī)系統(tǒng)。

獲得標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)

估計(jì)全球約有 2600 萬臺(tái)有線HART 設(shè)備已安裝并投入運(yùn)行。但不到25%的HART 設(shè)備能將數(shù)字數(shù)據(jù)包括診斷信息等傳送到控制系統(tǒng)或設(shè)備管理系統(tǒng)中。多年來，要將數(shù)字信息流傳送到為接受模擬數(shù)據(jù)流而設(shè)計(jì)的控制器或系統(tǒng)中一直是非常困難的。

但是，如果有了 WirelessHART 適配器，如艾默生不久將發(fā)布的Smart Wireless THUMTM 適配器，所有這一切都將發(fā)生根本性的改變。THUM.適配器屬于4-20 mA DC 回路設(shè)備，通常固定在不使用的變送器線槽端口。它從回路中獲得電源，并且從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲得HART 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后通過WirelessHART 協(xié)議與網(wǎng)關(guān)通訊，并將信息傳送到主機(jī)系統(tǒng)。

測(cè)量以前不能實(shí)現(xiàn)的測(cè)量

Croda 公司是一家國(guó)際性的專業(yè)化學(xué)品制造商，使用安裝在化學(xué)品槽車上的艾默生無線溫度變送器，實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)輸入主機(jī)系統(tǒng)，極大地提高了過程性能和總體安全性。

由于槽車經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，用硬導(dǎo)線連接溫度傳感器幾乎是不可能的。以前，操作員須每天爬到每一輛槽車的頂部，檢測(cè)溫度和記錄讀數(shù)，這是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，在潮濕或冰雪天氣時(shí)，還存在操作員滑倒或墜落的事故隱患。無線溫度變送器會(huì)實(shí)時(shí)地提醒操作員注意槽車的任何異常溫升現(xiàn)象，如此每年可以節(jié)省維修保養(yǎng)費(fèi)用約15,000 美元。