霍尼韋爾過程控制部
1 工業(yè)無線技術(shù)在煉廠的優(yōu)勢
工業(yè)無線技術(shù)關(guān)注在煉廠等工業(yè)領(lǐng)域的無線應(yīng)用。霍尼韋爾通過認(rèn)真考慮在煉廠尤其是罐區(qū)的所有可能的工業(yè)無線應(yīng)用場合,提出了綜合的解決方案及實(shí)施理念。這些方案和理念能夠在煉廠的整個生命周期內(nèi)創(chuàng)造巨大的效益。
OneWireless?工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)闊拸S等工業(yè)領(lǐng)域提供一個可擴(kuò)展的、統(tǒng)一的無線架構(gòu)平臺,實(shí)現(xiàn)一個無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支持多種無線應(yīng)用、多個標(biāo)準(zhǔn)、多種協(xié)議,以及目前市場上存在的所有無線設(shè)備(802.11a/b/g)。
霍尼韋爾工業(yè)無線方案,可幫助提高工廠如下能力:過程數(shù)據(jù)無線采集(無線變送器)、現(xiàn)場巡檢、能源管理、旋轉(zhuǎn)設(shè)備健康狀態(tài)、儲罐液位、無線視頻、罐區(qū)可燃?xì)怏w無線監(jiān)測、長輸管線的實(shí)時監(jiān)測等,有助于提高整個工廠的運(yùn)行水平。
采用工業(yè)無線技術(shù),可以避免有線方案時會遇到的電纜和接線問題,如:
對煉廠罐區(qū)分散測點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集時,敷設(shè)電纜和橋架非常困難,如何低成本、更經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)采集?
罐區(qū)可燃?xì)怏w如何進(jìn)行有效監(jiān)測,而不必?fù)?dān)心四處敷設(shè)電纜?
廠區(qū)大量的手動閥,尤其是關(guān)鍵的手動閥的閥位,如何更有效的采集?
碼頭至廠區(qū)數(shù)十公里的管線如何進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,而不用擔(dān)心長距離的電纜敷設(shè)?
改造項(xiàng)目如何快速實(shí)施、沒有供電的區(qū)域如何實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)的測量、遠(yuǎn)程區(qū)域的有效監(jiān)測等等如何實(shí)現(xiàn)?
工業(yè)無線技術(shù)可以很容易、很有效的解決上述問題。在確保工業(yè)等級的可靠性和安全的前提下,工業(yè)無線技術(shù)能夠帶來如下優(yōu)勢:
工程實(shí)施簡單、便捷:無需敷設(shè)電纜、橋架、保護(hù)管;無需卡件、機(jī)柜;無需擔(dān)心鐵路造成的困難;無線網(wǎng)絡(luò)自組織、自愈合,高度智能;
節(jié)省大量安裝和調(diào)試時間: 快速安裝,僅需在測點(diǎn)安裝無線變送器即可;
節(jié)省大量的安裝成本:無需敷設(shè)電纜、橋架、保護(hù)管、卡件、機(jī)柜、安全柵,節(jié)省相關(guān)的安裝人工費(fèi)用;
后期維護(hù)費(fèi)用很低:維護(hù)方便,只需維護(hù)無線變送器本身即可;無需擔(dān)心接線進(jìn)水、連接松動、電纜損壞;
罐區(qū)可燃?xì)怏w無線實(shí)時監(jiān)測,確保罐區(qū)安全;
長輸管線(數(shù)十公里)的溫度、壓力、流量等過程數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測,確保運(yùn)行安全;
移動操作站,支持現(xiàn)場無線、移動作業(yè);
控制室和現(xiàn)場布置更為簡潔:無接線盒、安全柵、I/O卡件;降低DCS負(fù)荷;減少維護(hù)工作量和減少故障點(diǎn);
無線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展非常方便:增加測點(diǎn)時,直接安裝無線變送器即可;更換容易、即插即用、靈活;未來改造可以有效利用現(xiàn)有無線設(shè)備;
符合工業(yè)無線國際標(biāo)準(zhǔn),支持互操兼容和在線軟件升級,有效保護(hù)現(xiàn)有投資。
2 工業(yè)無線技術(shù)在煉廠的應(yīng)用范圍
霍尼韋爾工業(yè)無線能夠幫助工廠解決各種實(shí)際問題;設(shè)計的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋支持應(yīng)用功能的相關(guān)區(qū)域,并提供最靈活、最寬裕的無線通訊帶寬。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)支持如下應(yīng)用:
XYR6000無線儀表:DSSS跳頻、冗余智能通訊,符合ISA100工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn);
無線壓力變送器(DP / AP);
無線差壓變送器(DP);
無線溫度變送器;
無線模擬量變送器4~20mA;
無線多輸入變送器:3通道,AI/DI和AI/DI/DO;
無線腐蝕變送器;
無線雷達(dá)液位計:En r a f一體化無線智能雷達(dá)液位計(SmartRadar)
無線閥門位置回訊變送器,監(jiān)控關(guān)鍵閥門實(shí)時開度;
HART信號的無線轉(zhuǎn)接模塊:無線轉(zhuǎn)接現(xiàn)有的HART信號;
無線監(jiān)控旋轉(zhuǎn)設(shè)備的健康狀態(tài) (EHM):振動、位移、轉(zhuǎn)速、軸瓦溫度等;
無線氣體檢測變送器:用于有毒氣體、氧氣和可燃?xì)怏w的檢測,與霍尼韋爾的所有氣體檢測技術(shù)兼容;
無線讀表器:直接安裝在現(xiàn)有就地指示表上,讀取數(shù)據(jù),并無線傳輸;
移動操作站:通過便攜式工業(yè)PC,通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問DCS(Experion PKS?)控制系統(tǒng)實(shí)時過程畫面,方便瀏覽實(shí)時過程數(shù)據(jù);
無線巡檢:借助便攜式手持設(shè)備,支持制定現(xiàn)場巡更、工作許可(PTW)和現(xiàn)場操作隔離等,支持現(xiàn)場制作工單,輸入電子過程數(shù)據(jù)等;
無線視頻:將在相關(guān)設(shè)施覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何地點(diǎn)支持無線視頻;
遠(yuǎn)程控制:無線互聯(lián)幾個獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò),冗余、多路徑。
上述設(shè)備都具有在危險區(qū)域應(yīng)用的認(rèn)證:如ATEX 防爆認(rèn)證Class1 Division 1 或Class1 Division 2 等。
3 OneWireless 最新無線技術(shù)介紹
霍尼韋爾OneWireless?解決方案體現(xiàn)了霍尼韋爾針對過程工業(yè)的設(shè)計理念,旨在為整個工廠提供一個公共的無線平臺,實(shí)現(xiàn)一個無線架構(gòu)支持整個煉廠的無線應(yīng)用或有線設(shè)備及有線網(wǎng)絡(luò)的無線互聯(lián)。
在2008年6月,霍尼韋爾推出了第一個符合ISA100.11a硬件要求的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),它將過程控制網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到現(xiàn)場,并在整個工廠范圍內(nèi)將更多信息轉(zhuǎn)化為知識。
霍尼韋爾公司是把工業(yè)無線技術(shù)應(yīng)用于過程控制的領(lǐng)先者。自2003年,受美國能源部委托研發(fā)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的無線技術(shù)以來,已經(jīng)獲得300余項(xiàng)工業(yè)無線專利。霍尼韋爾同時致力于和最終用戶一起制定可靠、高效、規(guī)模靈活、經(jīng)得起未來驗(yàn)證、開放的工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)ISA100。該標(biāo)準(zhǔn)于2009年9月正式通過ISA(International Society of Automation)標(biāo)準(zhǔn)委員會表決成為第一個正式、開放的工業(yè)無線國際標(biāo)準(zhǔn)。
OneWireless?網(wǎng)絡(luò)最新的版本是在2010年6月推出的R200。OWR200支持用戶設(shè)計出在其相關(guān)設(shè)施的不同區(qū)域具有各種無線覆蓋能力的無線網(wǎng)絡(luò)。規(guī)模非常靈活:
僅針對無線現(xiàn)場儀表 (無線變送器、執(zhí)行器等)的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):無線網(wǎng)絡(luò)的通訊是通過無線變送器本身的路由來實(shí)現(xiàn)的;
同時支持無線現(xiàn)場儀表、多種無線應(yīng)用、有線設(shè)備無線轉(zhuǎn)接、有線網(wǎng)絡(luò)無線互聯(lián)等多種功能的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):無線網(wǎng)絡(luò)的通訊是通過無線主干網(wǎng)絡(luò)的路由來實(shí)現(xiàn)的。
通過將過程控制網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到現(xiàn)場,提高成本效益,優(yōu)化工廠運(yùn)行水平和可靠性,提高安全性,并更好的滿足環(huán)保法規(guī)要求 。
可以通過多種現(xiàn)場設(shè)備來實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),其中包括:
多功能節(jié)點(diǎn):相互無線通訊,構(gòu)建mesh無線主干網(wǎng)格,自組織、自愈合,可以同時支持ISA100無線變送器、802.11無線設(shè)備,和有線以太網(wǎng)設(shè)備的無線轉(zhuǎn)接;
現(xiàn)場設(shè)備接入點(diǎn)FDAP:相互無線通訊,構(gòu)建自組織、自愈合的無線主干網(wǎng)絡(luò),僅支持ISA100無線變送器的無線通訊;
XYR6000無線變送器:符合ISA100.11標(biāo)準(zhǔn),可組態(tài)為路由或非路由設(shè)備。作為路由時,不僅發(fā)送自己的數(shù)據(jù),也同時為其它相鄰無線儀表進(jìn)行無線路由。如溫度、壓力、閥位、HART無線轉(zhuǎn)接模塊、無線雷達(dá)液位計;
802.11無線設(shè)備:無線視頻、移動操作站、無線巡檢、EHM振動檢測、無線讀表器、可燃?xì)怏w檢測;
有線設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的無線轉(zhuǎn)接:無線互聯(lián)幾個獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò),冗余、多路徑。
OneWireless解決方案能夠?yàn)榭蛻魩碜畲蟮膬?yōu)勢:
統(tǒng)一的、可擴(kuò)展的、支持多種應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),規(guī)模靈活;
符合ISA100標(biāo)準(zhǔn)的無線變送器,可以為項(xiàng)目降低總成本,安裝方便、維護(hù)簡單;
支持轉(zhuǎn)接第三方設(shè)備,保護(hù)用戶現(xiàn)有投資;
支持無線現(xiàn)場巡檢和移動操作站無線訪問DCS實(shí)時過程數(shù)據(jù),提高生產(chǎn)效率;
無線網(wǎng)絡(luò)支持多重SSID,支持802.1Q VLAN實(shí)現(xiàn)邏輯網(wǎng)絡(luò)隔離;
無線設(shè)備的發(fā)射功率具有自適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)智能的能耗優(yōu)化管理;
多重安全保護(hù):端到端物理授權(quán):WEP152位加密,WPA (802.1x) - 動態(tài)密鑰,WPA2/802.11i,AES-CCM和AESCCMP;啟/禁SSID;多SSID分層和安全路由;MAC地址過濾;無線AP客戶端監(jiān)控和MAC地址列表;HTTPS安全等。
摘自《自動化博覽》2010年第十期