无线技术的发展

策略和战术:流程工业用户、供应商讨论实现的障碍、适当的应用程序和工厂级无线的标准。

通过Peter Welander,控制工程 二九年十一月一日

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阅读《工业无线通信》杂志上的其他文章,这是2009年11月杂志的补充控制工程印刷版,包括:
-无线启用猎人项目零
-无线技术仍在发展中
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也看到
-应用特写:无线设备支持设备监控;
-无线网络:将蜂窝技术添加到工业工具箱;
-如何在整个制造过程中扩展无线I/O;而且
-无线I/O,模块IWLAN,节省时间,金钱。

欲了解更多信息:
www.emersonprocess.com
www.hartcomm.org
www.honeywell.com/ps
www.isa.org/isa100compliant

是什么阻碍了无线技术在流程工业中的广泛采用?一个由供应商和用户专家组成的小组在10月份的休斯顿ISA博览会上讨论了这个问题和其他话题。尽管这种新兴技术在技术和态度上仍然存在障碍,但许多障碍正在被系统地解决和克服。小组成员包括Wi-Fi传感器公司的Peter Fuhr;Patrick Schweitzer,埃克森美孚和ISA 100委员会联合主席;爱默生,何塞·古铁雷斯;Herman Storey,最近从壳牌全球解决方案退休;戴夫·考夫曼,霍尼韦尔;以及HART传播基金会的埃德·拉德。

小组成员提出的一个障碍是与沟通失败相关的风险意识(“你现在能听到我吗?”)。一些用户不相信信号会在必要时通过。另一种想法是,讨论很大程度上已经从技术和可靠性问题转移到关于系统所有权的分歧,这意味着,从工厂经理的角度来看,IT团队倾向于更多地关注无线技术,而不是其他工厂级技术,然后希望行使控制权或至少对部署具有影响力。IT人员知道什么是无线,而不是像现场总线这样的东西,他们担心在工厂中未经管理的实验可能会干扰他们的系统。

虽然安全性仍然是一个重要的问题,但当前和潜在用户之间的共识是,技术解决方案是可能的,并且已经在实施中。虽然无线以太网(Wi-Fi)可能呈现出黑客所理解的攻击面,但仪器级通信将难以渗透,尽管用户不应排除这种可能性。人们对无线技术与安全系统和特定安全设备(如气体探测器)的使用存在疑问。一想到在ESD(紧急关闭)相关设备上使用无线设备,委员会就有些畏缩,但愿意考虑像气体探测器这样的设备。赫尔曼·斯托里(Herman Storey)对安全设备提出了一个关键观点:你必须问问自己,你如何知道它是否停止工作。如果一个设备在出现问题之前不应该做任何事情,那么你必须能够验证它实际上一直在工作,这样它才能在紧急情况下完成它的工作。

用户还担心多个系统会相互干扰,因为空间有限。该小组对在工厂环境中非托管部署多个系统提出了警告,因为如果没有经过充分考虑,这些系统可能会导致问题。在离散的制造设施中也有部署干扰的情况,但这些通常涉及使用大功率无线电和有效带宽使用较低的旧设备。如果应用得当,精心规划的系统可以支持大量的设备,特别是考虑到当前无线过程仪表的效率。

无线标准是讨论中最有争议的领域。该小组大致分为支持WirelessHART和支持ISA-100.11a流程现场设备的两派。IEC-61158允许一组不兼容的现场总线技术并行存在,从而降低了其作为标准的价值。用户想知道供应商是否会提供多种平台,就像许多设备都有多种有线通信协议一样。

这两家厂商的回答非常明确:艾默生表示将只使用WirelessHART,霍尼韦尔表示将继续使用11a。(作为历史旁注,虽然有人认为WirelessHART和ISA 100.11a是由艾默生和霍尼韦尔分别设计的,但这两个标准都没有反映出相应的前身,只有最普遍的方式,而且这两家公司早期的专有系统都不兼容已批准的标准。)不太一致的人士表示,市场现实迟早会占上风,其他供应商可能不会那么教条。公司可能不希望同时提供这两种技术,但这两种技术足够相似,这当然是可能的。在ISA100委员会内部,有一个小组致力于将这两个竞争者融合在一起,希望这将产生成果。然而,在短期内,公司将不得不做出选择——让终端用户尝试所有的产品是不现实的。

例如,Patrick Schweitzer说,埃克森美孚已经选择了11a作为现场仪器,尽管它才批准了一个月。一个主要用户的影响力将如何引导当前的发展,这将是一件有趣的事情。ISA 100.11a无线合规研究所也在德克萨斯州克罗斯比的阿科玛有机过氧化物工厂的无线仪器仪表网络中运行。

在讨论中,Herman Storey观察到,用户必须从更大的角度来处理整个问题。拥有移动运营商这样的公司具有战略意义。增加一个压力或温度读数是一种战术。很少有技术能够提供如此多的可能性来实现工厂改进,从单个过程变量到走动式HMIs。用户需要更有创造力,考虑无线在更广泛的意义上可以完成什么,而不是简单地在没有电线的情况下做同样的事情。

作者信息
彼得·韦兰德是过程工业编辑。联络他的地址是PWelander@cfemedia.com