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迎接工业无线时代的到来,你准备好了吗?

2006年08月17日 08:34:00 中国传动网

您的工业设备是否需要采用无线技术,这可能是几年后您所要作出的战略决策之一。正确的选择将会给您的企业带来诸多益处,从节省连接线到改进操作,但在决定广泛实施复杂的无线技术之前,还是需要仔细斟酌的。本文列举了决策时需要考虑的问题。 可行性 无线技术为遥感和移动工作提供了低成本解决方案,有诸多可能性。试想一下在那些传统dcan达不到的区域,可使用用无线传感器,为决策提供实时数据。无线网络的安装成本低,工业界用户如果采用支持各种无线操作的安全可靠的网络,可以: • 确保工厂设备、人和环境的安全 • 提高工厂设备和资产的可靠性 • 保证雇员和工艺的高效性以优化工厂的运作 • 符合工业和环境标准 如下应用使这些无线方案为工厂提供运作和安全优势: •确保工厂设备、人和环境的安全 •可以用作整个工厂的定位系统,查看雇员的位置,确保安全的操作流程 •安全喷淋监视 •支持紧急响应的设施 •无线泄漏检测和修复功能 提高工厂设备和资产的可靠性 •对设备及现场仪器进行连续的无线监测以确保设备正常运行 •设备正常运作管理可视化, 像计算机化的维护管理系统 •仓储管理和文档管理,保证雇员和工艺的高效性以优化工厂的运作 •移动作业者在手持电脑上操作台式机应用程序和显示控制室相关内容 •监视或控制设备中实时测量结果和期望值的输入/输出模块及传感器 •升级窗口仪器的传感器 •与所有配备了WIFI设备的现场工作人员进行VoIP通讯 •进行连续无线污染检测以确定管道系统的完整性 符合工业和环境标准 •发射和监视 •泄漏检测和修复 现状和未来前景 作为一项新兴的技术,现有的无线解决方案可以解决工业需求,但未必能满足未来的需要,必须要解决一些关键的实施问题,其中包括:如何处理上千种设备、如何在有噪声的RF环境使用、如何可靠地发送数据、是否具有良好的设备功率管理、以及是否安全可靠。为了及时跟踪开发成本,帮助用户寻找最佳方案,一些组织正在起草推荐方案或标准,并提供一些开放的方案。 例如,仪器、系统和自动化协会(ISA)于2005年初公布了SP100草案,为在自动化和控制领域中实施无线系统创立了指导方针,该草案定义并公布了一套标准、推荐方案及技术文章。SP100将供应商、终端用户和研发社区集中在一起,创建了均衡的指导方案。 采用无线技术标准将对全球制造具有广泛深远的影响。SP100委员会有望确定一套当前最佳的技术和协议,用战略性眼光推动无线应用的发展,以符合用户需求。 无线应用蓄势待发 很多工业设备已经采用无线网络,以满足未来的需求。为了帮助工厂顺应这种发展趋势,本文列举出如下问题和所需考虑的事项。 功能– 考虑有多少不同功能可利用无线技术变得更有效。 您是否对某些工艺测量同时进行低速和高速监控? 您是否在考虑一些简单的控制方案? 您是否希望现场操作的工人能用无线手持设备访问数据,并使用工厂内各种服务器? 您是否希望在紧急情况下的第一个响应设备采用无线网络? 您是否愿意使用多个无线网络管理并维护工厂设备,或者只是一个战略性网络?(很多用户需要多种应用,但只需要一个无线网络实施并管理。) 首先需要确定目前及将来的无线需求,然后根据这些需要选择无线网络。 可靠性- 如果没有无线方案您工厂的运作是否可靠?虽然就目前来说这一切是可能的,但放眼未来,您的产品需要一个更可靠的网络。而且,目前的大多数无线方案使用未经许可的仪器,科学和医疗(ISM)频段可能会限制带宽。 您是否计划好如何使用这些ISM频段?这将有助于确保可靠的无线操作。次优化ISM频段会降低可升级性及可靠性而限制无线应用,这与有线连接中导线管拥塞情况类似。 准备使用无线了吗?请考虑如下问题。 •您是否希望现场操作的工人能用无线手持设备访问数据,并使用工厂内各种服务器? •如果没有无线方案您工厂的运作是否可靠? •您是否只想管理一个无线安全系统还是很多无线安全系统? •您希望无线设备的自供电时间持续多长? •您希望您的网络在目前和将来需要管理多少台设备? •有多少种应用接口需要无线数据? 安全性 您需要何种安全性?足够的安全性有多大? 您仅需要一个安全系统还是多个安全系统? 这是在实施工业无线网络时需要考虑的另一个主要问题。您也许仅需要一个无线安全方案。但这会限制系统管理,您可以选择与现在及将来无线需要匹配的方案。 能量管理- 当大多数用户使用无线方案时,他们知道没有连线的好处和成本优势,但问题是需要更换很多设备的电池。因此设备的功率管理是选择无线网络时需要考虑的重要问题。 >您希望无线设备的自供电时间持续多长? 这个问题很复杂,涉及到电源、设备需求以及设备的通讯频率。大多数用户需要设备能自我供电达三年甚至长达终身。如果选择无线网络这个理由很合理。 可升级性– 在选择网络时必须考虑到未来的发展以及几千种设备发出请求时会出现何种情况。 您的网络可以容纳多少设备? 这个数量对无线网络的使用周期而言是否足够? 当超过网络容量时会有何种情况发生?网络如何扩容? 很多用户在使用初期时无线需求很少,但当发现无线技术的优势时,需求会迅速增长。 旧应用程序接口– 很多工厂仍然使用以往采用的很多应用程序接口,其中包括Modbus、OPC、HART、FOUNDATION Fieldbus、Profibus、以太网及其它。您的工厂里使用了哪些呢?通常在不同车间使用各种应用程序接口。很多用户也希望来自无线设备的信息仍然使用这些已有的应用程序及协议。当选择一个战略化无线网络时,必须便于和那些需要无线数据的所有已有应用程序连接,这是至关重要的,因为网络并不仅限于在一个车间里使用,需要涉及整个工厂范围。 您的无线网络是否能承载很多应用程序接口? 利于提供最佳价格和性能。当某一标准分布或一开放方案出台时,很多供应商都遵照这些技术规范,开发多种产品及可在网络上运行的应用程序供客户选择。 下一步: 基于合作的战略化方案。无线方案是一个战略化决策,在工厂内采用无线方案需要考虑诸多因素。 战略化无线架构像多功能云层一样覆盖整个工厂 首先,必须考虑前文所提及的完整无线方案涉及的所有问题。如果工业无线网络不能在每个领域都达到要求,很难适应无线技术的长期战略化应用。 其次,在选择无线网络时还需要考虑新兴的标准,如SP100委员会颁布的各种标准。该委员会是由很多经验丰富的无线供应商及终端用户组成的,旨在推动工业界的无线应用。如果您想了解更多信息,并希望推动工业的无线化进程,可以加盟SP100。 最后,需要考虑那些符合本文所提标准的供应商的开放方案。Honeywell可提供的的方案有: 1 完全集成的多功能无线网络,包括低速监视、高速监视和控制及移动应用程序。 2 完全可靠的跳频扩频和网络技术,并采用频率带宽优化。 3. 每个无线设备中都集成了单个端至端安全方案,从无线接入点到传感器,仅需一个安全系统即可实现管理和维护。 4. 专门为工业市场设计的系统,并提供功率管理功能和随处安放的电池供电传感器,使用期为三年的传感器的更新时间为一秒,使用期达10年的更新时间为10秒,是一种可靠而成本经济的方案,无需昂贵的维护成本即可满足高速和低速监视需求。 5. 可升级性好,在相同网络可容纳几个至20,000个传感器,网络容量可随未来需求的变化而扩大。 6. 系统并未按照某个特定的应用程序协议而设计,根据工业应用要求,可与全部已有的应用程序接口相连(如Modbus、OPC、HART、Foundation Fieldbus等)。 7. 系统允许供应商提供一套满足所有要求的产品,并迅速接入标准化“无线云层”中,类似商用市场Wi-Fi产品使用的802.11。

来源:转工业控制网

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