測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的地方開始，”在談到幾年前開發(fā)的儀表級無線自組織解決方案時，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)場傳感器網(wǎng)絡非常容易安裝，可以給企業(yè)帶來可觀的價值，而且無需考慮工廠層面的儀表基礎設施。”

然而，無線現(xiàn)場設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踐。這是新技術(shù)的生命力所在。”

確實，長期以來，過程控制戰(zhàn)略受到以下儀表成本的約束而進展緩慢：變送器本身、安裝成本和時間、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，投入變送器的費用已逐步減少，但是從設備到控制系統(tǒng)的接線仍然是一種限制因素。

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

這是一個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許多輔助過程變量的測量。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)濟條件而無法測量的變量和過程參數(shù)。按使用有線技術(shù)測量來計算，無線技術(shù)解決方案的安裝成本估計可以節(jié)省近90%。

快捷方便地增加新的測量點

在 SatoiHydro 公司的Grane 號海上鉆井平臺上(上圖)，一大批無線變送器通過快捷方便的安裝，在嚴酷的工作環(huán)境中正常運行。經(jīng)過對客戶的短期培訓，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備。“無線設備安裝時間一般只需要2 小時，而傳統(tǒng)的有線設備則需要2 天。”StatoiHydro 公司儀表負責人Geir LeonVadheim 這樣表示。

無線技術(shù)可以大幅度降低測量成本

無線技術(shù)總的安裝成本可以降低近90%，大幅度地改變增加測量點的成本和獲益的性價比。如要了解節(jié)省多少費用，請訪問ww.EmersonProcess.com/SmartWirelss 使用艾默生無線方案節(jié)省計算器。

先行者已開始起跑

較早使用無線設備的用戶已經(jīng)可以實現(xiàn)許多這樣的測量，而且這些測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)應用于實時了解泄壓閥的打開和關(guān)閉時間，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)以及其它報警器的激活情況。

還有將無線設備應用于遠程監(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人啟動了安全噴淋器，以便更快更有效地派人到現(xiàn)場提供必要的幫助。

“無論油罐車在現(xiàn)場哪個地方，傳輸質(zhì)量都不受影響，而且信號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備用于監(jiān)視其它過程變量，優(yōu)化過程運行條件。如果要求用電線電纜將溫度、壓力和流量測量的指示信號連接至操作員機柜，巨大的投資費用將使人望而興嘆，只得放棄。現(xiàn)在無線技術(shù)可以使之成為現(xiàn)實。

在 StatoiHydro 公司的Grane 號海上鉆井平臺上，無線變送器安裝在狹窄的嚴酷工況中，成功地用于監(jiān)視井口和熱交換器壓力，達到百分之百的可靠性和穩(wěn)定性。“我們對艾默生智能無線設備在如此具有挑戰(zhàn)的環(huán)境條件下的使用性能深感滿意，”該公司的儀表負責人Geir LeonVadheim 如此評價。“經(jīng)過短期培訓，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備。無線設備安裝時間一般只需要約2 小時，而傳統(tǒng)的有線設備則需要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)。這一其貌不揚的小部件用于現(xiàn)存的HART 設備，從4-20 mA 信號中分流儀表診斷信息和其它信息，然后通過WirelessHART 輸入主機系統(tǒng)。

獲得標準的數(shù)據(jù)

估計全球約有 2600 萬臺有線HART 設備已安裝并投入運行。但不到25%的HART 設備能將數(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)流而設計的控制器或系統(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)場設備中獲得HART 數(shù)字數(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系統(tǒng)。

測量以前不能實現(xiàn)的測量

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

由于槽車經(jīng)常處于流動狀態(tài)，用硬導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，檢測溫度和記錄讀數(shù)，這是一項費時費力的工作，在潮濕或冰雪天氣時，還存在操作員滑倒或墜落的事故隱患。無線溫度變送器會實時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)費用約15,000 美元。