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    艾默生過程管理公司

    在過程制造的歷史中，過程性能中的逐步改進常常與可使用更全面的過程信息有關。 人們對制造過程中發生的情況了解得越全面，就越能夠更好地提高效率和減少控制變動性，從而避免意外事件。

    但是積累更好地過程智能性長期以來一直受到儀表成本的限制：測量的任何進展都需要提高變送器本身的成本，并增加設計和實施的時間與人工、以及把線路接回中控室的布線工作和分布式控制系統的輸入輸出（I/O）硬件。 事實上多年以來，變送器的成本一直在降低，輸入/輸出的成本也在降低，是繁復的工程設計、安裝和接線妨礙我們更好地了解、控制和預測制造過程的性能。

    由于接線成本高昂，許多次要過程變量長期以來未能測量，昂貴的關鍵旋轉設備也沒有配裝測量儀表。 但是，隨著無線儀表網絡的到來，這些麻煩的中間成本可以顯著降低，或者完全消除。由于成本降低了，人們愿意增加更多的測量，而這又將最終提高過程性能。
                         
     圖為最近授予艾默生過程管理的一個重大現代規劃項目的一部分，歐洲最大的燃煤發電廠——波蘭belchatow發電廠是全球諸多采用無線儀表網絡以提高工廠性能、提高可用性和降低環境影響的工廠之一。
    實際上，全球成千上萬的過程廠家在過去幾年中已經實現了無線方案，對于其中許多廠家，提高過程智能化意味著提高效率、能效、生產能力，以及減少排放、防止停機和避免安全事故與設備損壞。

    下面簡要總結一下在全球已經實現的一些成果。

    無線用戶提高過程性能的10種方法：

    （1）提高能效

    （2）提高生產能力

    （3）防止停機

    （4）提高安全性

    （5）減少排放

    （6）保護設備

    （7）提高質量

    （8）縮短周期

    （9）簡化故障排查

    （10）改善維護

    幫助AOC公司提高生產能力

    加利福尼亞州皮瑞斯市的樹脂生產廠AOC 是依靠無線技術提高過程控制的廠家之一，在那里，艾默生過程管理的智能無線技術使該公司的生產能力提高了 10%，并提高了工廠員工的安全性。

    安全的自組織網絡確保在目標溫度把AOC 公司的中間樹脂產品與微量添加劑正確混合，以實現用戶特定的配方和質量。

    智能無線技術免除了由工作人員拿著記錄板去現場記錄數據的工作，該項工作既浪費操作人員的時間，又具有危險性，并且加長了市場化的時間。
                      
     艾默生過程管理的智能無線啟動包是目前可供訂購的一套完整的無線自動化工具包。該工具包可配置5到100臺設備，包含無線壓力、溫度、液位、振動、離散開關和PH計，以及提供無線功能的設備：智能無線THUM適配器和無線閥門位置檢測器。無線啟動包無需現場勘查，也無需專用工具，就可實現與游戲網絡的無縫集成，它包含安全智能無線網關、管理無線設備預測性診斷信息的AMS設備管理軟件、以及確保網絡平穩運轉的SmartAtart服務。
    “如果工作人員發現溫度沒有達到目標值，則在添加依賴于溫度的微量添加劑或裝載產品之前，需要額外的時間和資源來把液槽加熱或冷卻到目標溫度，”AOC 的產品工程師Tou Moua說:“通過使用在線測量代替手工取樣，我們能夠把周期時間縮短10%。同時還提高了操作人員的安全性，并節省了操作人員的時間，讓他們有精力去改進工廠的其它方面。”

    AOC公司選擇可靠的智能無線技術，因為它需要的接線工作最少；無線變送器能夠方便地從一個地點移動到另一個地點；而且它比有線技術更經濟高效。 網絡的設置和調試很快，很容易，僅需要12 小時。

    無線技術幫助 EnCana公司提高效率

    在EnCana公司位于加拿大北艾伯塔省克里斯蒂納湖的油砂項目中，艾默生的智能無線技術因提高了多個熱交換器的效率而受到贊譽。自組織無線網狀網絡為熱交換器效率計算提供更好的溫度數據，從而提高了維護效率。

    EnCana 公司在蒸汽輔助自流排放（SAGD）過程中使用蒸汽噴射從McMurray 油砂貯層中提取石油。熱交換器用于從重油回收熱能，以提高用于為噴射系統產生蒸汽的鍋爐給水溫度。高效的熱交換器運轉是減少燃料消耗所必須的，從而為該公司節約能源。

    只用兩天時間，EnCana 公司就完成了艾默生的智能無線網絡的安裝、調試和開通。使用羅斯蒙特無線變送器測量多個熱交換器的入口和出口溫度，提供連續的信息更新，用以確定設備向鍋爐給水傳熱的效率。通過來自于無線設備的信息，還能夠洞察管道淤塞和損壞的情況。

    Wireless@Work: 天然氣生產商提高利潤、保護環境
                   
     Tecpetrol公司當前使用無線技術檢測井頭狀況，他們還計劃在鉆井過程中進一步采用無線技術對測量數據進行測試。
    阿根廷天然氣生產商 Tecpetrol公司需要收集實時天然氣流量數據，跟蹤氣體排放，以符合環境法規；計量銷售給第三方的天然氣；并進行AGA3的計算以保持其三個裝置達到經濟平衡。

    該公司選擇了艾默生智能無線解決方案，“因為它是安全、穩定的自組織網絡。它非常可靠，而且易于安裝、擴展和使用，”Tecpetrol公司自動化與能源主管 Odin Fernández 說：“與安裝有線方案相比，無線應用為我們節省了3.4萬美元的安裝成本，節省量為 27%。”

    該公司在其三個裝置的天然氣井頭的流量孔板中分別安裝了十臺艾默生羅斯蒙特無線壓力變送器、差壓變送器和溫度變送器。 這些設備每隔15秒向安裝在每個裝置中的智能無線網關發送數據一次，智能無線網關把數據轉發到公司的DeltaV數字自動控制系統。

    無線網絡監測處理廠的天然氣平衡，包括露點、一次分離、壓縮階段、耗量和工廠排氣。某些測量點是以前從未被監測過的，而另一些測量點以前是通過員工到現場人工讀取的。

    “我們需要嚴密監視天然氣平衡，因為過多的排氣可能損失產品，影響公司的最終效益。我們的排氣量還必須符合環境規定，”Fernández 說。

    “我們的過程比較多變，并且涉及管道的改進、壓縮機的布置和一次分離等，”Fernández 說， “使用無線設備的一個優點是，我們能夠在需要時移動測量點，而不受管道、布線等影響。”

    該工廠很快完成了無線網絡的安裝和開通，從而快速改善了熱交換器的運行。 EnCana公司省去了200 米布線的開支，與安裝常規的有線儀表相比，節省了 4 萬美元左右。

    EnCana公司電氣與儀表主管Stepan Meerman說：“現在，我們能夠最大限度地改善熱交換器的運行，并使管道更有效率，從而防止熱損耗，并避免破壞性的管道破裂。 我們對智能無線網絡安裝的方便性非常滿意，它現在運行得好極了。”

    無線技術幫助Met-Mex Penoles公司減少排放

    Met-Mex Penoles公司位于墨西哥托雷翁市是拉丁美洲最大的有色金屬公司，該公司管理層向附近社區作出承諾，工廠會減少因煙囪排放而導致的二氧化硫大氣污染，同時向環境主管部門提供更好的質量報告。于是他們找到了艾默生過程管理，在其鑄鉛車間 50米高的煙囪上安裝了智能無線儀表。在安裝前，該工廠基于若干信息源估算了煙囪的硫排放物的量。在煙囪上使用濁度計和二氧化硫分析儀推斷排放量，并且每年由承包商爬到煙囪頂部測量流量。測量人員在測量過程中要忍受高熱和大量廢氣排放的侵害。

    Met-Mex公司安裝了智能無線網絡和現場儀表，包括在煙囪25米高度處安裝配有羅斯蒙特無線差壓流量變送器的羅斯蒙特阿牛巴流量計來測量煙氣流量，并采用1臺羅斯蒙特無線壓力變送器和2臺羅斯蒙特無線溫度變送器。可靠的自組織網絡每五秒向安裝在室外 65 米遠的智能無線網關發送數據一次。

    智能無線網關與工廠的 DeltaV 數字自動化系統集成，工廠人員使用艾默生的 AMS Suite 預測維護軟件管理新的設備，包括配置、診斷檢查、以及監測報警和預報。

    “新的數據使我們能夠在運行過程中采取預防措施，減少排放，而不是等到工廠停機，這樣就避免了罰款，” Met-MexPenoles 公司熔煉廠儀表部主管 Juan Manuel Perez 說，“工廠停機將引起每小時高達 10 萬美元的損失。”

    Met-Mex公司準備安裝更多設備來擴展其無線網絡，以便從附近的過程獲取更多數據，進一步提高運營效果，與有線儀表相比，總安裝成本有望節省 4 萬美元。

    幫助Dyno Nobel公司保護泵

    在密蘇里州路易斯安娜的 Dyno Nobel 氨氮生產廠中，無線技術正保護著20臺具有危險作業性質的化學熱泵，顯著提高了該工廠的安全性，加強了操作人員對這些泵的狀況的了解，并降低了由于火災和/或化學品泄漏對工廠和環境造成危害的可能性。另外，與有線方案相比，該公司在系統工程和安裝成本上節省了3萬~ 4萬美元。

    新的 WirelessHART 網絡包含20臺新型羅斯蒙特無線溫度變送器和 20 臺新型羅斯蒙特無線離散開關，以及熱電偶溫度傳感器和高溫開關，延伸距離為 1500 英尺左右。 變送器通過自組織無線網狀網絡與智能無線網關連接，智能無線網關把數據中轉給DeltaV 數字自動控制系統，以進行監控、報警和報告趨勢。 無線離散開關從溫度開關向 DeltaV 控制臺傳送系統故障和高溫跳閘信號，在 DeltaV 控制臺上，操作員圖形界面為操作與維護人員顯示每個泵的溫度和開關數據，以及無線網絡的概況和狀態頁面。

    如果泵的出口溫度增加到超過安全操作設定點，則 DeltaV 系統會發出上限報警。如果溫度繼續上升，DeltaV 系統會發出上限報警，通知操作員：泵的溫度正在達到危險水平。如果溫度仍繼續升高，本地高溫開關會關閉泵，防止它達到硝酸銨開始分解的臨界溫度。此時，離散無線開關會發出信號，警告操作員發生了安全跳閘錯誤。

    艾默生的 AMS Suite 預測性維護軟件會向操作與維護人員發送由智能現場設備產生的預測診斷信息，從而在需要安全跳閘之前通知高溫報警狀況。另外，AMS 無線 SNAP-ON 應用程序可幫助規劃、安裝和診斷無線網絡。在2009年7月網絡中所有設備完成上電和調試，只花了一天時間。

    Dyno Nobel工廠運營主管Sam Correnti說：“我們在選擇此技術時，充分考慮了安全性、可靠性、安裝方便性和易用性等所有因素，因此我們對它很有信心。”

    Correnti認為擁有此無線網絡可對公司將來的規劃帶來獨特優勢。 例如，不久工廠會增加安全噴淋流量報警，還規劃在另一個廠區增加溫度與壓力監測設備。

    摘自《自動化博覽》2010年第八期