无线技术在工业控制领域应用的新趋势
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(文章来源:OFweek工控网)
尽管目前无线技术主要用于监控和诊断,但随着能源收集、无线适配器以及先进控制算法等领域的发展,无线技术将适用于更多应用的实时控制。
无线传感技术正被用在全球数以万计的过程工业的应用当中,而且制造商反映无线网络的需求很大,是工业领域中增长快速的一个部分。将仪表与过程工业的控制和监控系统连接起来,普遍使用了来自于FieldComm集团的WirelessHART技术以及国际自动化学会(ISA)的ISA100标准。
尽管无线技术主要用于监控设备和诊断问题,但目前的趋势显示很快就会在更大的范围内使用无线控制了,特别是有了新工具以后,网络设置和使用会更加简便。
使用无线设备的好处,使用无线技术的首要理由是低成本。相比较之下,安装无线变送器并将其与控制系统连接的成本仅仅是使用有线变送器的一小部分。安装一台无线变送器并与控制系统连接的成本仅仅是有线变送器的五分之一到三分之一。
使用无线技术的另一个主要原因是安装简便,特别是使用电池供电的无线变送器。无线变送器不需要通过信号线将信息传送给相应的无线网关,无线网关需要通过硬接线与一个或多个控制监控系统连接。电池供电的设备不需要供电接线,因此事实上它们可以安装在任何地方、对任何设备进行监控。
这意味着例如蒸汽疏水阀、热交换器、泵、压缩机以及泄压阀都可以通过无线轻松地监控。在许多情况下,采用有线仪表对这些设备进行监控太昂贵了,通常是因为它们所处的位置没有可以用于接线的设施。
无线设备真的可以在偏远的地点工作,例如海上平台、井口、抽水站、泵站、管线、罐区、以及石油终端。在这些情况下,无线仪表连接到一个网关上,网关可以通过硬接线连接到本地的控制监控系统。网关也可以通过硬接线连接到长距离无线传输系统上。
低成本和安装简便的特点,让无线技术能够更好地满足工厂优化生产、节约能源、提高效率以及降低维护成本等需求。
例如,无线传感器和专属的软件(请见图2)可以检测蒸汽疏水阀的问题。这些系统能够诊断故障、确定可能的诱因、并且通知维护人员有一台设备即将故障或运行不规律。当维护人员进入工厂进行故障排除时,会对问题了然于心。与此类似,因为WirelessHART为工厂工程师和技术人员提供了访问HART仪表上所有诊断和状态信息的功能,使他们可以在问题导致工艺停机之前检测到未解决的问题。