在過(guò)程控制行業(yè),實(shí)現對全廠(chǎng)的監測和控制,通常采用有線(xiàn)的方式,采集過(guò)程數據。但是,我們經(jīng)常會(huì )遇到電纜和接線(xiàn)帶來(lái)的許多問(wèn)題,如對分散測點(diǎn)的數據采集時(shí),敷設電纜和橋架非常困難,如何低成本和經(jīng)濟地實(shí)現監控就是非常困難的問(wèn)題;如轉窯和轉爐等旋轉的設備如何有效監測?改造項目如何快速實(shí)施、沒(méi)有供電的區域如何實(shí)現過(guò)程數據的測量?遠程區域的有效監測如何實(shí)現?歸納起來(lái),傳統的、有線(xiàn)的方式有如下不足之處:
?。?)工程實(shí)施較為麻煩:分散的測點(diǎn)、旋轉的測點(diǎn)、移動(dòng)的測點(diǎn)、被道路河流鐵路等分隔的測點(diǎn);現有橋架和電纜溝已經(jīng)接近滿(mǎn)負荷的測點(diǎn),沒(méi)有供電的測點(diǎn)、需要快速增加測點(diǎn)的場(chǎng)合,敷設電纜、安裝橋架和保護管較為麻煩;
(2)現場(chǎng)施工時(shí)間和調試時(shí)間較長(cháng):有線(xiàn)方案時(shí),需要敷設電纜、橋架、保護管等,需要大量的安裝時(shí)間和調試時(shí)間;
(3)安裝成本較高:需要支持有線(xiàn)連接的相關(guān)安裝材料和人工;
(4)維護費用較高:需要維護支持有線(xiàn)連接的相關(guān)設備和線(xiàn)纜;
(5)不支持現場(chǎng)移動(dòng)作業(yè):需多次從現場(chǎng)往返控制室,以獲取控制系統過(guò)程信息;
(6)現場(chǎng)和控制室需要支持有線(xiàn)方案的基礎設施,現場(chǎng)布置較為復雜;
(7)系統未來(lái)擴展較不方便。
如果采用無(wú)線(xiàn)的方式,那么上述的困難就可以輕易地解決了。事實(shí)也證明無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以更方便、更經(jīng)濟地改進(jìn)工廠(chǎng)的管理和控制水平。工業(yè)無(wú)線(xiàn)解決方案的優(yōu)勢有:
(1)工程實(shí)施簡(jiǎn)單、便捷:無(wú)需敷設電纜、橋架、保護管;無(wú)需卡件、機柜;無(wú)需擔心鐵路造成的困難;無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )自組織、自愈合,高度智能;
(2)節省大量安裝和調試時(shí)間:快速安裝,僅需在測點(diǎn)安裝無(wú)線(xiàn)變送器即可;
(3)節省大量的安裝成本:無(wú)需敷設電纜、橋架、保護管、卡件、機柜、安全柵,節省相關(guān)的安裝人工費用;
(4)后期維護費用很低:維護方便,只需維護無(wú)線(xiàn)變送器本身即可,無(wú)需擔心接線(xiàn)進(jìn)水、連接松動(dòng)、電纜損壞;
(5)移動(dòng)工作站,支持現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)、移動(dòng)作業(yè);
(6)控制室和現場(chǎng)布置更為簡(jiǎn)潔:無(wú)接線(xiàn)盒、安全柵、I/O卡件、降低DCS負荷、減少維護工作量和減少故障點(diǎn);
(7)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )擴展非常方便:增加測點(diǎn)時(shí),直接安裝無(wú)線(xiàn)變送器即可,更換容易、即插即用、靈活,未來(lái)改造可以有效利用現有無(wú)線(xiàn)設備;
(8)符合開(kāi)放的國際工業(yè)無(wú)線(xiàn)標準,支持互操和兼容,有效保護現有投資。
基于上述相對于有線(xiàn)方式,工業(yè)無(wú)線(xiàn)所帶來(lái)的優(yōu)勢,工業(yè)無(wú)線(xiàn)應用在下列流程控制領(lǐng)域的場(chǎng)合,非常合適??梢韵胂?,有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)的解決方案共同服務(wù)于工廠(chǎng)的各個(gè)場(chǎng)合,然后同DCS控制系統無(wú)縫式數據集成,實(shí)現對工廠(chǎng)關(guān)鍵設備和輔助設備更加安全、高效的數據采集和監測控制。這些適合工業(yè)無(wú)線(xiàn)應用的典型場(chǎng)合有:
(1)分散的測點(diǎn):用于高位置、交叉路口、電纜難以敷設的地方,例如塔、罐等;用于測點(diǎn)分散、被鐵路、圍墻等分割的地方,無(wú)需敷設橋架、電纜和接線(xiàn)。
(2)用于安裝和維護危險的區域:沒(méi)有電纜和接線(xiàn),減少產(chǎn)生火花的可能;無(wú)需因為電纜維護而進(jìn)入危險場(chǎng)所。
(3)移動(dòng)的測點(diǎn)、臨時(shí)測點(diǎn)、旋轉的測點(diǎn)、沒(méi)有電源供應的測點(diǎn)。
(4)更多的設備診斷數據,用于過(guò)程優(yōu)化和控制、工藝改進(jìn)。
獲取更多的預測性的狀態(tài)監測的區域,如軸振動(dòng),潤滑油溫度、過(guò)濾器壓差;
收集更多的機械設備的在線(xiàn)數據,減少離線(xiàn)數據采集:泵振動(dòng)、轉速等狀態(tài)監測、手動(dòng)閥門(mén)閥位采集;
收集大范圍分布式的數據,例如洗眼器、電伴熱、環(huán)境大氣監測;
關(guān)鍵設備的輔助信息監控,例如閥門(mén)跳閘后的位置。
(5)現場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)的需要。
(6)工廠(chǎng)安全、泄露排放、火災,更好的環(huán)境監測 、更快的事故反應能力:可燃氣體監測、無(wú)線(xiàn)視頻、無(wú)線(xiàn)拍照、無(wú)線(xiàn)開(kāi)關(guān)量變送器;用于采樣、泄漏數據監控。
(7)罐區儲罐溢流或儲備狀況:無(wú)線(xiàn)雷達液位計,監測實(shí)時(shí)液位。
(8)改造項目時(shí):電纜橋架負荷已滿(mǎn)、不想破壞現場(chǎng)現有環(huán)境、機柜卡件和機柜已滿(mǎn)、控制室空間有限等;安裝時(shí)間緊等等。