霍尼韋爾過(guò)程控制部

    1 工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)在煉廠(chǎng)的優(yōu)勢

    工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)關(guān)注在煉廠(chǎng)等工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)應用?；裟犴f爾通過(guò)認真考慮在煉廠(chǎng)尤其是罐區的所有可能的工業(yè)無(wú)線(xiàn)應用場(chǎng)合，提出了綜合的解決方案及實(shí)施理念。這些方案和理念能夠在煉廠(chǎng)的整個(gè)生命周期內創(chuàng )造巨大的效益。

    OneWireless?工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )能夠為煉廠(chǎng)等工業(yè)領(lǐng)域提供一個(gè)可擴展的、統一的無(wú)線(xiàn)架構平臺，實(shí)現一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構支持多種無(wú)線(xiàn)應用、多個(gè)標準、多種協(xié)議，以及目前市場(chǎng)上存在的所有無(wú)線(xiàn)設備（802.11a/b/g）。

    霍尼韋爾工業(yè)無(wú)線(xiàn)方案，可幫助提高工廠(chǎng)如下能力：過(guò)程數據無(wú)線(xiàn)采集（無(wú)線(xiàn)變送器）、現場(chǎng)巡檢、能源管理、旋轉設備健康狀態(tài)、儲罐液位、無(wú)線(xiàn)視頻、罐區可燃氣體無(wú)線(xiàn)監測、長(cháng)輸管線(xiàn)的實(shí)時(shí)監測等，有助于提高整個(gè)工廠(chǎng)的運行水平。

    采用工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)，可以避免有線(xiàn)方案時(shí)會(huì )遇到的電纜和接線(xiàn)問(wèn)題，如：

    對煉廠(chǎng)罐區分散測點(diǎn)的數據采集時(shí)，敷設電纜和橋架非常困難，如何低成本、更經(jīng)濟的實(shí)現過(guò)程數據采集？

    罐區可燃氣體如何進(jìn)行有效監測，而不必擔心四處敷設電纜？

    廠(chǎng)區大量的手動(dòng)閥，尤其是關(guān)鍵的手動(dòng)閥的閥位，如何更有效的采集？

    碼頭至廠(chǎng)區數十公里的管線(xiàn)如何進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，而不用擔心長(cháng)距離的電纜敷設？

    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等等如何實(shí)現？

    工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)可以很容易、很有效的解決上述問(wèn)題。在確保工業(yè)等級的可靠性和安全的前提下，工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)能夠帶來(lái)如下優(yōu)勢：

    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；

    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；

    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；

    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；

    罐區可燃氣體無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)監測，確保罐區安全；
   
    長(cháng)輸管線(xiàn)（數十公里）的溫度、壓力、流量等過(guò)程數據實(shí)時(shí)監測，確保運行安全；

    移動(dòng)操作站，支持現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)、移動(dòng)作業(yè)；

    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)；

    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；

    符合工業(yè)無(wú)線(xiàn)國際標準，支持互操兼容和在線(xiàn)軟件升級，有效保護現有投資。

    2 工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)在煉廠(chǎng)的應用范圍

    霍尼韋爾工業(yè)無(wú)線(xiàn)能夠幫助工廠(chǎng)解決各種實(shí)際問(wèn)題；設計的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋支持應用功能的相關(guān)區域，并提供最靈活、最寬裕的無(wú)線(xiàn)通訊帶寬。工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支持如下應用：

    XYR6000無(wú)線(xiàn)儀表：DSSS跳頻、冗余智能通訊，符合ISA100工業(yè)無(wú)線(xiàn)標準；

    無(wú)線(xiàn)壓力變送器（DP / AP）；

    無(wú)線(xiàn)差壓變送器（DP）；

    無(wú)線(xiàn)溫度變送器；

    無(wú)線(xiàn)模擬量變送器4~20mA；

    無(wú)線(xiàn)多輸入變送器：3通道，AI/DI和AI/DI/DO；

    無(wú)線(xiàn)腐蝕變送器；

    無(wú)線(xiàn)雷達液位計：En r a f一體化無(wú)線(xiàn)智能雷達液位計（SmartRadar）

    無(wú)線(xiàn)閥門(mén)位置回訊變送器，監控關(guān)鍵閥門(mén)實(shí)時(shí)開(kāi)度；

    HART信號的無(wú)線(xiàn)轉接模塊：無(wú)線(xiàn)轉接現有的HART信號；

    無(wú)線(xiàn)監控旋轉設備的健康狀態(tài) （EHM）：振動(dòng)、位移、轉速、軸瓦溫度等；

    無(wú)線(xiàn)氣體檢測變送器：用于有毒氣體、氧氣和可燃氣體的檢測，與霍尼韋爾的所有氣體檢測技術(shù)兼容；

    無(wú)線(xiàn)讀表器：直接安裝在現有就地指示表上，讀取數據，并無(wú)線(xiàn)傳輸；

    移動(dòng)操作站：通過(guò)便攜式工業(yè)PC，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)DCS（Experion PKS?）控制系統實(shí)時(shí)過(guò)程畫(huà)面，方便瀏覽實(shí)時(shí)過(guò)程數據；

    無(wú)線(xiàn)巡檢：借助便攜式手持設備，支持制定現場(chǎng)巡更、工作許可（PTW）和現場(chǎng)操作隔離等，支持現場(chǎng)制作工單，輸入電子過(guò)程數據等；

    無(wú)線(xiàn)視頻：將在相關(guān)設施覆蓋區域內的任何地點(diǎn)支持無(wú)線(xiàn)視頻；

    遠程控制：無(wú)線(xiàn)互聯(lián)幾個(gè)獨立的控制網(wǎng)絡(luò )，冗余、多路徑。

    上述設備都具有在危險區域應用的認證：如ATEX 防爆認證Class1 Division 1 或Class1 Division 2 等。

    3 OneWireless 最新無(wú)線(xiàn)技術(shù)介紹

    霍尼韋爾OneWireless?解決方案體現了霍尼韋爾針對過(guò)程工業(yè)的設計理念，旨在為整個(gè)工廠(chǎng)提供一個(gè)公共的無(wú)線(xiàn)平臺，實(shí)現一個(gè)無(wú)線(xiàn)架構支持整個(gè)煉廠(chǎng)的無(wú)線(xiàn)應用或有線(xiàn)設備及有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)。

    在2008年6月，霍尼韋爾推出了第一個(gè)符合ISA100.11a硬件要求的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，它將過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò )擴展到現場(chǎng)，并在整個(gè)工廠(chǎng)范圍內將更多信息轉化為知識。

    霍尼韋爾公司是把工業(yè)無(wú)線(xiàn)技術(shù)應用于過(guò)程控制的領(lǐng)先者。自2003年，受美國能源部委托研發(fā)應用于工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線(xiàn)技術(shù)以來(lái)，已經(jīng)獲得300余項工業(yè)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)利?；裟犴f爾同時(shí)致力于和最終用戶(hù)一起制定可靠、高效、規模靈活、經(jīng)得起未來(lái)驗證、開(kāi)放的工業(yè)無(wú)線(xiàn)標準ISA100。該標準于2009年9月正式通過(guò)ISA（International Society of Automation）標準委員會(huì )表決成為第一個(gè)正式、開(kāi)放的工業(yè)無(wú)線(xiàn)國際標準。

    OneWireless?網(wǎng)絡(luò )最新的版本是在2010年6月推出的R200。OWR200支持用戶(hù)設計出在其相關(guān)設施的不同區域具有各種無(wú)線(xiàn)覆蓋能力的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。規模非常靈活：

    僅針對無(wú)線(xiàn)現場(chǎng)儀表 （無(wú)線(xiàn)變送器、執行器等）的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構：無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的通訊是通過(guò)無(wú)線(xiàn)變送器本身的路由來(lái)實(shí)現的；

    同時(shí)支持無(wú)線(xiàn)現場(chǎng)儀表、多種無(wú)線(xiàn)應用、有線(xiàn)設備無(wú)線(xiàn)轉接、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)互聯(lián)等多種功能的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構：無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的通訊是通過(guò)無(wú)線(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò )的路由來(lái)實(shí)現的。

    通過(guò)將過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò )擴展到現場(chǎng)，提高成本效益，優(yōu)化工廠(chǎng)運行水平和可靠性，提高安全性，并更好的滿(mǎn)足環(huán)保法規要求 。

    可以通過(guò)多種現場(chǎng)設備來(lái)實(shí)現上述目標，其中包括：

    多功能節點(diǎn)：相互無(wú)線(xiàn)通訊，構建mesh無(wú)線(xiàn)主干網(wǎng)格，自組織、自愈合，可以同時(shí)支持ISA100無(wú)線(xiàn)變送器、802.11無(wú)線(xiàn)設備，和有線(xiàn)以太網(wǎng)設備的無(wú)線(xiàn)轉接；

    現場(chǎng)設備接入點(diǎn)FDAP：相互無(wú)線(xiàn)通訊，構建自組織、自愈合的無(wú)線(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò )，僅支持ISA100無(wú)線(xiàn)變送器的無(wú)線(xiàn)通訊；

    XYR6000無(wú)線(xiàn)變送器：符合ISA100.11標準，可組態(tài)為路由或非路由設備。作為路由時(shí)，不僅發(fā)送自己的數據，也同時(shí)為其它相鄰無(wú)線(xiàn)儀表進(jìn)行無(wú)線(xiàn)路由。如溫度、壓力、閥位、HART無(wú)線(xiàn)轉接模塊、無(wú)線(xiàn)雷達液位計；

    802.11無(wú)線(xiàn)設備：無(wú)線(xiàn)視頻、移動(dòng)操作站、無(wú)線(xiàn)巡檢、EHM振動(dòng)檢測、無(wú)線(xiàn)讀表器、可燃氣體檢測；

    有線(xiàn)設備和網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)轉接：無(wú)線(xiàn)互聯(lián)幾個(gè)獨立的控制網(wǎng)絡(luò )，冗余、多路徑。

    OneWireless解決方案能夠為客戶(hù)帶來(lái)最大的優(yōu)勢：

    統一的、可擴展的、支持多種應用的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構，規模靈活；

    符合ISA100標準的無(wú)線(xiàn)變送器，可以為項目降低總成本，安裝方便、維護簡(jiǎn)單；

    支持轉接第三方設備，保護用戶(hù)現有投資；

    支持無(wú)線(xiàn)現場(chǎng)巡檢和移動(dòng)操作站無(wú)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)DCS實(shí)時(shí)過(guò)程數據，提高生產(chǎn)效率；

    無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )支持多重SSID，支持802.1Q VLAN實(shí)現邏輯網(wǎng)絡(luò )隔離；

    無(wú)線(xiàn)設備的發(fā)射功率具有自適應能力，實(shí)現智能的能耗優(yōu)化管理；

    多重安全保護：端到端物理授權：WEP152位加密，WPA （802.1x） - 動(dòng)態(tài)密鑰，WPA2/802.11i，AES-CCM和AESCCMP；啟/禁SSID；多SSID分層和安全路由；MAC地址過(guò)濾；無(wú)線(xiàn)AP客戶(hù)端監控和MAC地址列表；HTTPS安全等。
                

    摘自《自動(dòng)化博覽》2010年第十期