測量與采集新的過(guò)程數據

“我們做出戰略性的抉擇，從客戶(hù)可以快捷方便地獲得回報的地方開(kāi)始，”在談到幾年前開(kāi)發(fā)的儀表級無(wú)線(xiàn)自組織解決方案時(shí)，艾默生過(guò)程管理無(wú)線(xiàn)技術(shù)副總裁BobKarschnia 這樣說(shuō)道：“這是由于現場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò )非常容易安裝，可以給企業(yè)帶來(lái)可觀(guān)的價(jià)值，而且無(wú)需考慮工廠(chǎng)層面的儀表基礎設施。”

然而，無(wú)線(xiàn)現場(chǎng)設備并不只是不同類(lèi)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(guò)程管理首席戰略官Peter Zornio 指出：“無(wú)線(xiàn)技術(shù)的大面積推廣有賴(lài)于它能真正意義上讓用戶(hù)毫無(wú)障礙地拓展信息渠道并有效地管理這些信息流。無(wú)線(xiàn)技術(shù)的新功能得到充分使用后，可以完善工廠(chǎng)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(cháng)期以來(lái)，過(guò)程控制戰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(DCS)輸入/輸出(I/O)硬件的連接電線(xiàn)電纜等。近年來(lái)，隨著(zhù)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的接線(xiàn)仍然是一種限制因素。

“無(wú)線(xiàn)設備安裝時(shí)間一般只需要2 小時(shí)，而有線(xiàn)設備則需要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(xiàn)電纜成本所限制，過(guò)去我們只得放棄對許多輔助過(guò)程變量的測量。今天，無(wú)線(xiàn)技術(shù)解決方案可以使用戶(hù)只需少量投資，便可以訪(fǎng)問(wèn)以前迫于經(jīng)濟條件而無(wú)法測量的變量和過(guò)程參數。按使用有線(xiàn)技術(shù)測量來(lái)計算，無(wú)線(xiàn)技術(shù)解決方案的安裝成本估計可以節省近90%。

快捷方便地增加新的測量點(diǎn)

在 SatoiHydro 公司的Grane 號海上鉆井平臺上(上圖)，一大批無(wú)線(xiàn)變送器通過(guò)快捷方便的安裝，在嚴酷的工作環(huán)境中正常運行。經(jīng)過(guò)對客戶(hù)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(hù)要求，在現有條件下再安裝更多的無(wú)線(xiàn)設備。“無(wú)線(xiàn)設備安裝時(shí)間一般只需要2 小時(shí)，而傳統的有線(xiàn)設備則需要2 天。”StatoiHydro 公司儀表負責人Geir LeonVadheim 這樣表示。

無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以大幅度降低測量成本

無(wú)線(xiàn)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(diǎn)的成本和獲益的性?xún)r(jià)比。如要了解節省多少費用，請訪(fǎng)問(wèn)ww.EmersonProcess.com/SmartWirelss 使用艾默生無(wú)線(xiàn)方案節省計算器。

先行者已開(kāi)始起跑

較早使用無(wú)線(xiàn)設備的用戶(hù)已經(jīng)可以實(shí)現許多這樣的測量，而且這些測量信息并不完全都是傳統意義上的模擬過(guò)程變量。例如有一位用戶(hù)將無(wú)線(xiàn)技術(shù)應用于實(shí)時(shí)了解泄壓閥的打開(kāi)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(mén)罰款的可能性。

另外一位較早使用無(wú)線(xiàn)方案的用戶(hù)是將無(wú)線(xiàn)設備用于向中央控制室的操作人員指示緊急停車(chē)按鈕、壓力和溫度開(kāi)關(guān)以及其它報警器的激活情況。

還有將無(wú)線(xiàn)設備應用于遠程監視水溫和壓力以及安全噴淋器工作的。在人員定位系統的配合下，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場(chǎng)提供必要的幫助。

“無(wú)論油罐車(chē)在現場(chǎng)哪個(gè)地方，傳輸質(zhì)量都不受影響，而且信號可以無(wú)縫地連接至我們的控制系統。”-Denny Fetters(Croda 公司)

有些用戶(hù)也將無(wú)線(xiàn)設備用于監視其它過(guò)程變量，優(yōu)化過(guò)程運行條件。如果要求用電線(xiàn)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?，F在無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以使之成為現實(shí)。

在 StatoiHydro 公司的Grane 號海上鉆井平臺上，無(wú)線(xiàn)變送器安裝在狹窄的嚴酷工況中，成功地用于監視井口和熱交換器壓力，達到百分之百的可靠性和穩定性。“我們對艾默生智能無(wú)線(xiàn)設備在如此具有挑戰的環(huán)境條件下的使用性能深感滿(mǎn)意，”該公司的儀表負責人Geir LeonVadheim 如此評價(jià)。“經(jīng)過(guò)短期培訓，我們的儀表工程師非常自信地表示，可以按要求在現有條件下再安裝更多的無(wú)線(xiàn)設備。無(wú)線(xiàn)設備安裝時(shí)間一般只需要約2 小時(shí)，而傳統的有線(xiàn)設備則需要2 天。”

無(wú)線(xiàn)適配器擬釋放HART 診斷信息

無(wú)線(xiàn)適配器被稱(chēng)為“THUM”，部分原因是其外形類(lèi)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(guò)WirelessHART 輸入主機系統。

獲得標準的數據

估計全球約有 2600 萬(wàn)臺有線(xiàn)HART 設備已安裝并投入運行。但不到25%的HART 設備能將數字數據包括診斷信息等傳送到控制系統或設備管理系統中。多年來(lái)，要將數字信息流傳送到為接受模擬數據流而設計的控制器或系統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(xiàn)槽端口。它從回路中獲得電源，并且從現場(chǎng)設備中獲得HART 數字數據，然后通過(guò)WirelessHART 協(xié)議與網(wǎng)關(guān)通訊，并將信息傳送到主機系統。

測量以前不能實(shí)現的測量

Croda 公司是一家國際性的專(zhuān)業(yè)化學(xué)品制造商，使用安裝在化學(xué)品槽車(chē)上的艾默生無(wú)線(xiàn)溫度變送器，實(shí)時(shí)地將數據輸入主機系統，極大地提高了過(guò)程性能和總體安全性。

由于槽車(chē)經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，用硬導線(xiàn)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(chē)的頂部，檢測溫度和記錄讀數，這是一項費時(shí)費力的工作，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(wú)線(xiàn)溫度變送器會(huì )實(shí)時(shí)地提醒操作員注意槽車(chē)的任何異常溫升現象，如此每年可以節省維修保養費用約15,000 美元。