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艾默生過程管理解決方案部業務總監 瞿昭

面對當前的智能工廠發展熱潮，作為工廠中數據采集的重要角色，各類儀表的智能化也成為大勢所趨。而作為流程工業自動化領域的領軍企業，艾默生過程管理一直致力智能儀表技術的發展和進步，不但率先推出各類行業領先的智能儀表產品，更致力于推動標準的建立，從HART到FF、從有線到無線，艾默生一直走在行業前沿。正如艾默生過程管理解決方案部業務總監瞿昭所言：“經過多年的開發以及并購，艾默生擁有最為全面的智能儀表產品線，從工廠最常規的壓力、溫度、流量、差壓、液位到各種分析儀表以及設備狀態監測儀表（振動、腐蝕等），艾默生都有不同的產品系列供用戶選擇，廣泛適用于石油天然氣、化工、石化煉油、紙漿和造紙、電力、水處理、礦業和冶金、食品飲料以及生命科學等行業，并滿足不同工況需求，包括海洋平臺，沙漠油氣田等嚴苛工況。”

基于用戶需求的“普適測量”

談及艾默生過程管理在智能儀表領域的優勢，瞿昭認為貼近用戶需求的創新是關鍵所在：“艾默生所有新技術的開發都是基于用戶需求，并且充分考慮產品整個生命周期的成本。所有智能儀表都帶有自診斷功能，可以通過AMS設備管理軟件實現遠程診斷及健康狀態監測，降低維護成本。所有無線儀表也是基于HART協議開發，與常規有線HART儀表在使用維護上沒有差異，避免現場運行維護人員重新學習。”

而隨著智能工廠時代的到來，工業物聯網成為構建智能工廠的必然要求。艾默生針對工業用戶構建工業物聯網的新需求提出嶄新策略，稱為普適測量。其核心理念有三大層面，第一，新型無線智能傳感器，非侵入式測量技術，隨時隨地獲得測量數據；第二，先進智能軟件，將數據結合經驗轉化為可執行信息；第三，通過WirelessHART工業物聯網實現數據可靠、安全的無線傳輸。

對此，瞿昭詳細解釋說：“原來工廠的需求比較簡單，只要能運行起來就好，但是現在新的需求在不斷涌現，許多企業都提出了降本增效的口號，要求提高能源管理水平。同時國家還對工廠的安全、環保提出了更高的要求。我們如何運用新的技術以成本有效的方式去應對這些新的挑戰？其實在關鍵生產領域中很多流程工業的工廠已經做得很好，一些新建工廠更是已經達到了世界先進水平。因此艾默生開始更多地幫助用戶去關注在傳統PID回路之外的非關鍵但重要的部分，從而提高工廠HSE（健康、安全和環境三位一體的管理體系）水平，提高運行可靠性和設備管理水平，實現能源管理與節能降耗。這也正是艾默生提出普適測量的初衷，所謂普適測量就是無處不在的測量，就像我們每天乘坐的汽車，在10年或20年前，上車不系安全帶不會有任何提示，而現在如果你不系安全帶，車輛就會發出報警信號，這就是傳感器在發揮作用。現在車輛上已經安裝了很多傳感器，用于從多個方面了解車況。”

當前，艾默生的“普適測量”技術已在多個領域助力用戶的“智能化”轉型。一塊油田里有眾多油井，從前用戶只需了解油井里可以抽出的油量即可，并不關注單個油井的壓力和溫度變化，而這些變化通常是決定石油產出的關鍵因素。隨著石油儲備日益緊缺，可開采儲量日益縮減，有些油井產出量很低，甚至可能抽不出油。利用艾默生過程管理的“普適測量”技術，通過將無線的壓力變送器、溫度變送器安裝在陸上油氣井甚至是海上平臺的油氣井，用戶即可在控制中心集中地監測壓力和溫度變化，及時掌握每個油井的產出情況，幫助用戶做到有的放矢，從而將資源集中在油氣量更豐富的井口上，并做到井口無人值守。無線設備安裝簡便、客戶無需花費高昂的電纜敷設費用，同時幫助用戶減少了能源浪費，特別適合海上平臺滾動勘探開發及陸上油氣井分布偏遠、分散的行業應用。

在環境監測方面，現在監測燃料燃燒效率和煙氣排放是許多行業的共同需求，電力行業的大型鍋爐和汽輪機、煉油行業的過程加熱器和硫焚燒裝置、工業鍋爐、水泥窯爐、熱電廠以及海上平臺或FPSO（浮式生產儲油卸油裝置）都需要精確、合規的排放監測。海上安裝排放監測系統具有很高的電纜敷設成本，從而限制了排放監測系統的潛在擴展和變更。針對這些挑戰，艾默生推出了簡單、高性價比的連續排放監測系統（CEMS），它使操作人員可以監測船舶燃料燃燒產生的排放煙氣，該信息有助于確定是否需要對煙氣進行洗滌，以減少CO2、NOx和SO2的排放。緊湊布置的FPSO船空間有限，占地面積比較小的CEMS系統正好解決了這一問題。此外，因為艾默生分析儀器設計的適用環境溫度可以高達50oC，CEMS系統中使用的分析儀不需要空調，不但節省空間、減少散熱，更為用戶降低成本。獨立自足的CEMS系統具有良好的使用簡便性和性能可靠性，是苛刻海洋應用的理想選擇。

此外，最近由儲罐安全問題引發的一系列石油煉化企業事故引發廣泛關注，對于儲罐安全的監測正被日益重視，如高低液位報警，當浮頂罐發生傾斜，有可燃氣體溢出可能，需要有防溢罐保護和有毒氣體泄漏監測設備，以及對于儲罐的腐蝕監測。“這些都是艾默生已經開始深入并獲得成效的領域。”瞿昭表示。

艾默生CH88直插式氧化鋯分析儀

艾默生高準K系列流量計

隨時隨地解決客戶面臨的各種挑戰

當前面對激烈的市場競爭，把儀器儀表產品的研發與用戶應用相結合而推出定制化產品成為眾多廠商面對市場的應對之道，瞿昭認為這與艾默生一直以來奉行的企業理念不謀而合：“艾默生過程管理一直奉行‘隨時隨地解決客戶面臨的各種挑戰’的發展理念。也正是基于此，公司從研發、設計、市場、銷售到服務的整個周期中，一直都是基于以客戶需求為中心，結合行業工藝的發展趨勢，設計并提供定制化的產品和解決方案。我們的產品通常都擁有廣泛的選項，以滿足客戶獨特的工藝與應用需求。例如通過產品的特殊結構、特定材質以滿足客戶的高溫、高壓、耐腐蝕、環保、安全等應用需求。除此之外，我們還會設身處地為客戶提供其他定制化方案，從而為其帶來額外利益，如提高過程可靠性、改善運營管理、減少維護和工程成本、減少人員巡檢成本、降低能源消耗和提高設備利用率等。總而言之，艾默生過程管理一直致力于最大程度地為客戶提供滿足其需求并為其帶來可預期的額外價值的定制化產品及方案。”

此外，隨著市場競爭日益激烈，市場也逐漸細分，進而為供應商帶來了更為細化的產品需求。針對于此，艾默生擁有多種廣泛的儀表用于向客戶提供特定的解決方案。例如CH88直插式氧化鋯分析儀，可以用于鍋爐、焚燒爐、窯爐、過程加熱器和工業加熱爐等這些燃燒過程中的燃燒控制的氧氣分析，提供煙氣中精確的氧氣測量，進而保證燃燒過程中最優的燃燒效率和降低氮氧化物、一氧化碳和二氧化碳等排放物，從而用于幫助電廠鍋爐提高燃燒效率，減少排放；羅斯蒙特485阿牛巴家族的新成員“龍劍”采用集成式閥門設計，易于安裝，比分體式閥門減少了漏點，大幅提高了產品的可靠性，可滿足電力、化工、石油化工、空氣分離等行業客戶的流量測量需求；高準K系列流量計是常規過程測量的最佳解決方案。單臺儀表即可實現質量流量、密度和溫度的直接在線多參數測量，強大的液體及氣體測量能力不受現場安裝影響，同時現場安裝方便靈活，無需整流或直管段；固爾德3800SA智能定位器，專門用于提供閥門監控，確保閥門和過程的可靠運行。此外，專門用于振動監測的艾默生CSI 2140振動分析儀，可以通過無線通訊從現場直接傳數據到辦公室，通過其獨特的PeakVue?技術，可靠性工作人員能夠更早地檢測到軸承的初期問題。另外，CSI 2140內置的高級診斷功能能夠幫助客戶探究設備故障的根源。

艾默生Gulde 3800SA 智能定位器

艾默生CSI 2140振動分析儀

艾默生過程管理最新推出的708無線聲波變送器是一款專門針對疏水閥泄漏測量的無線設備，其自帶電池供電，通過WirelessHART進行數據傳輸，并帶有配套軟件進行智能分析。在一個煉廠可能有2、3千臺疏水閥，疏水閥的蒸汽泄漏是工廠能源損耗的一個因素，原來檢測其泄漏的做法是要憑一名經驗豐富的工程師帶著超傳聲耳機去聽，也許一個只有5年工作經驗的工程師還沒有能力聽出問題，而需要更多的經驗積累。現在小小的一臺708智能無線聲波變送器就能解決這一問題，無需破管，只要有一把螺絲刀和一個卡鉤就能把這臺變送器安裝在疏水閥旁邊，它代替了人的耳朵，基于疏水閥的經驗數據庫，通過運算和建模告訴你疏水閥的狀況是好的、堵了還是漏了，需要采取怎樣的措施。在眾多使用案例中其解決了用戶的四個問題：第一，不需要經驗豐富的工程師就可以判斷疏水閥的問題；第二，隨時隨地進行監測，無需布線，無需破管，安裝簡便，即裝即用；第三，防止因疏水閥泄漏造成能源損耗，節省了工廠的運行成本；第四，防止因疏水閥堵塞造成水錘，提升工廠安全。

以客戶需求為中心，艾默生過程管理不斷引領著儀表技術與應用的發展。而對于控制儀表的未來發展瞿昭認為信息化、智能化是未來儀表發展的兩大方向：“未來5~10年將會是工業物聯網繁榮發展的時代，對于過程自動化企業而言要如何搭建一個工業物聯網的架構是關鍵，首先是底層的信息采集如何做到全面感知，靈活地獲取新的數據，并將這些數據處理變成可執行的信息，通過有線或無線網絡傳遞給上層平臺或其它移動終端，無線傳輸做到安全可靠，架構靈活可變，并符合工業環境要求。物聯網與生產自動化的緊密結合，將幫助用戶提升生產效率，讓工廠更加智能、綠色、安全。未來的智能儀表不再是一臺臺獨立工作的儀表，儀表之間相互對話，通過技術、人員、流程共同協作實現綜合運營。而這也毫無疑問將是未來艾默生智能儀表發展的方向。”

艾默生708無線聲波變送器

摘自《自動化博覽》2015年10月刊