1  概述

    無(wú)線(xiàn)技術(shù)應用不僅能夠幫助用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)多公里之外的偏僻地點(diǎn)，而且可以訪(fǎng)問(wèn)幾百米之外工廠(chǎng)范圍內的應用設施。本文將集中講述處于上述兩種距離之間的應用——常常是在視線(xiàn)之內，但是由于有公路河流等距離障礙或者物理障礙的阻擋而難于接近的情況。這些應用操作包括（工廠(chǎng)附近的）油罐區、裝卸站、滑道、水處理工廠(chǎng)以及其它孤立地區的應用設施等。  

    此篇將對這些應用設施為自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)的挑戰做出分析，并研究無(wú)線(xiàn)技術(shù)如何通過(guò)提供監測、控制以及改進(jìn)資產(chǎn)管理的能力來(lái)迎接這些挑戰。在應用無(wú)線(xiàn)技術(shù)之前，這些問(wèn)題總是因為操作困難或者費用昂貴而難以解決。 

2  自動(dòng)化之挑戰

    工廠(chǎng)附近應用設施的性能會(huì )影響整個(gè)操作的效率和收益能力。但是，利用傳統的有線(xiàn)連接方式對這些設施應用自動(dòng)化技術(shù)不但費錢(qián)，而且費事。 

    從工廠(chǎng)附近的現場(chǎng)到控制室之間的物理距離，可以使有線(xiàn)連接的安裝和維護費用十分高昂。 許多障礙，譬如河流、公路或者其它障礙物會(huì )增加有線(xiàn)系統應用的難度和成本。 在許多情況下，費用甚至會(huì )超過(guò)潛在的收益。 

    對這些工廠(chǎng)附近的設施應用自動(dòng)化技術(shù)的一種方法是利用本地回路。 然而，由于應用這種方法時(shí)，控制室內的工作人員不會(huì )得到關(guān)于操作過(guò)程具體情況的實(shí)時(shí)信息， 所以這不是一種理想的選擇。

 
3  無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案

    對處于工廠(chǎng)附近孤立區域的應用設施進(jìn)行控制（同時(shí)，操作人員依然可以從中央控制室或工廠(chǎng)內的其它地點(diǎn)同應用設施在操作過(guò)程之中進(jìn)行互動(dòng)），這就要將兩種技術(shù)，即無(wú)線(xiàn)技術(shù)和基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)結合在一起實(shí)現。

    現場(chǎng)基金會(huì )總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的結合，為工廠(chǎng)附近設施應用自動(dòng)化技術(shù)提供了一種合適的方法。 

    無(wú)線(xiàn)技術(shù)無(wú)法單獨提供一種理想的方案。這是因為在應用中經(jīng)常要求有較高的更新率，以便執行實(shí)時(shí)的、閉環(huán)的控制，這樣就會(huì )減少無(wú)線(xiàn)設備的電池壽命。

         現場(chǎng)基金會(huì )總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的結合，提供了一種合適的方法來(lái)進(jìn)行工廠(chǎng)附近應用設施的自動(dòng)化。
 

    這就是為什么要利用基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的原因了。 除了測量和傳遞過(guò)程變量之外，許多現場(chǎng)總線(xiàn)設備還利用內置式微處理器和軟件進(jìn)行現場(chǎng)控制?？刂七\算在設備內部進(jìn)行，而不是在DCS系統進(jìn)行。

    現場(chǎng)總線(xiàn)的這種能力滿(mǎn)足了為工廠(chǎng)附近設施和控制室之間提供高速通信的需求。 利用適當的功能塊，現場(chǎng)總線(xiàn)甚至能提供諸如流量、儲罐容量和溫度平均值等的補償功能。 

    為了使操作人員能夠對操作過(guò)程進(jìn)行監視和互動(dòng)，這些基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)回路利用配有無(wú)線(xiàn)通信裝置的總線(xiàn)接口模塊以無(wú)線(xiàn)方式跟控制室進(jìn)行連接。 

    有幾種無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以提供這種連接。 Wi-Fi——也稱(chēng)作IEEE802.11或者無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)，由于帶寬較高，可靠性經(jīng)過(guò)驗證，使得它成為一個(gè)很好的選擇。

4  利益

    現場(chǎng)總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的結合， 為工廠(chǎng)附近設施應用自動(dòng)化技術(shù)提供了一條成本效益較好的途徑。

    工廠(chǎng)附近設施應用自動(dòng)化技術(shù)可以帶來(lái)的好處同所有其它類(lèi)型的應用相似。 嚴密的控制可以提高通信的連貫性、數據吞吐量，并改善能量效率；而利用自動(dòng)監測提供的信息，可以更好地進(jìn)行決策，而不再有手動(dòng)數據收集的高費用、常發(fā)生錯誤以及可能的延誤等缺點(diǎn)。 

    無(wú)線(xiàn)技術(shù)提供了一條更經(jīng)濟的途徑來(lái)克服距離障礙和物理障礙；正是這些障礙在有線(xiàn)應用中帶來(lái)的困難和高昂的成本，使這些利益可望而不可及。 如今，操作人員可以輕松地訪(fǎng)問(wèn)工廠(chǎng)附近應用設施的實(shí)時(shí)信息，獲知正在發(fā)生的具體情形，并根據需要在控制室與應用設施之間進(jìn)行互動(dòng)；如果配備了便攜式電腦，并已連接到無(wú)線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò )，他們還可以從工廠(chǎng)中的任何其它地方（根據工作需要）進(jìn)行這些操作。 

    除了如前所述的現場(chǎng)控制能力之外，在這個(gè)方案中的基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)，也帶來(lái)了額外的好處，其中一條是，基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)的安裝同傳統的模擬技術(shù)相比更加容易，費用也低。 

    另外一個(gè)好處也許要更加重要一點(diǎn)。數字式基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)允許設備提供自己的狀態(tài)信息，包括診斷信息。 從控制室或維修車(chē)間對潛在的問(wèn)題進(jìn)行診斷，可以減少現場(chǎng)“設備檢查”的次數（現場(chǎng)檢查常常只能看到正常的工作狀態(tài)），并減少對已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行查找和解決的時(shí)間。當這個(gè)技術(shù)方案用于遠距離或有害區域的時(shí)候， 優(yōu)勢更加明顯。 

    診斷信息還可以幫助用戶(hù)識別可能會(huì )在將來(lái)導致問(wèn)題的狀況，因此用戶(hù)可以在操作受到影響之前提前采取糾正措施。 

5  總結

    無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以作為“工廠(chǎng)附近”應用設施技術(shù)方案的一部分，克服原有的障礙，使應用設施自動(dòng)化過(guò)程的困難和費用問(wèn)題迎刃而解。 

    這個(gè)技術(shù)方案是將基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)同無(wú)線(xiàn)技術(shù)結合使用?，F場(chǎng)總線(xiàn)設備提供獨立于中央控制室之外的控制功能，而無(wú)線(xiàn)連接使操作人員可以在遠處對應用設備進(jìn)行觀(guān)察和互操作。 

    有了合適的基金會(huì )現場(chǎng)總線(xiàn)設備、接口模塊以及資產(chǎn)管理軟件，用戶(hù)就可以訪(fǎng)問(wèn)具有重要意義的設備及其診斷信息，而這些信息又可以為用戶(hù)帶來(lái)更大的價(jià)值。