suizhekekaodewuxianxianchangtongxunxitongdechuxian
，hendachengdushangpaichuleyiwangcongguochengshebeihezhoubianquyucaijixinxishisuomianlindejishuhejingfeifangmiandezhangai。jishishichuantongdekongzhixitongdanjiyibiaodexinxichuansongjishuxianzaiyeyijinrushiyongjieduan。

　　無線設備可以采集以往難以企及或幾乎不可能訪問的信息，並將其傳送至設備控製係統。這樣，設備工作性能和過程狀態數據被連續

、實時地傳送至規定的係統。如此則可以：

· 改進設備維修工作
· 提高設備可靠性
· 改善過程控製
· 增強安全性
· 更加符合環保要求
· 安裝成本遠遠低於硬導線連接係統

　　這些無線係統的最大優點在於其共存性，即可以與其它無線係統共同工作於典型設備環境之中。例如，現行的IEEE 802.11 Wi-Fi寬帶無線以太網和TCP/IP標準早已被應用於工業企業成千上萬台設備中。

　　使用工業級Wi-Fi結構以後，可以尋求新的解決方案並且適應新的操作方法。現場操作人員可以方便快捷地通過便攜式電腦觀察報警並做出響應、評估過程和接受工作指令等。無線係統徹底改善操作人員的通訊方法，即使離開控製室也可以檢查設備
，極大提高了生產效率。

　　對變革的挑戰

　　工業技術在不斷發展，控製要求和客觀條件也發生了巨大的變化；這就要求現有的控製係統適應這種變化，獲得比以往任何時候更多的信息。

　　例如，許多國家在健康、安an全quan和he環huan保bao方fang麵mian的de要yao求qiu越yue來lai越yue嚴yan格ge。可ke能neng要yao求qiu連lian續xu監jian視shi設she備bei周zhou圍wei的de安an全quan噴pen淋lin器qi
，以yi便bian必bi要yao時shi提ti供gong支zhi援yuan。還hai有you，可ke能neng要yao求qiu了le解jie手shou動dong控kong製zhi閥fa的de狀zhuang態tai


，確que定ding其qi處chu於yu安an全quan狀zhuang態tai，避bi免mian由you於yu錯cuo誤wu估gu計ji而er發fa生sheng事shi故gu。還hai可ke能neng要yao求qiu監jian視shi安an全quan減jian壓ya閥fa以yi檢jian測ce其qi排pai放fang情qing況kuang。

　　zaiyangekongzhirenliziyuanhebuduangengxinxinxidedaqushixia，yikaocaozuorenyuanjiazhejilubenzaichangqugechujiludushu，zhezhonggongzuofangshijihushibuxianshide。fouze，jiuzhinengxianchangshoudongceliang，yinweizheyangjirongyichucuoyoubuanquan。

　　為了減少停機，比起定期手動檢測來說
，對泵和電機等設備進行連續監測以獲得其磨損等重要信息是非常明智的。

　　suoyouzhexiegongzuodoukeyitongguoyouxianchangyibiaoxiangkongzhishifasongbaogaolaiwancheng。danshixianeryijian
，caiyongyouxianbiansongqilaishixianxindegongneng，feiyongkenengxiangdanganggui。zaixuduoqingkuangxia，weilejieyuekaizhi，zhinengbuyongbeiyongxinhaoxian
、不用備用線槽位置和備用 I/O點等；就算要用
，安裝起來也不容易。即使在新建的工廠中
，也有許多遠程位置，用導線或電纜來連接是非常不經濟的。

　　此ci外wai，如ru果guo要yao提ti高gao解jie決jue問wen題ti的de能neng力li和he效xiao率lv，則ze控kong製zhi室shi就jiu需xu要yao獲huo得de有you關guan設she備bei層ceng麵mian工gong作zuo性xing能neng的de更geng多duo信xin息xi。因yin此ci，工gong廠chang內nei成cheng千qian上shang萬wan台tai設she備bei隻zhi有you借jie助zhu於yu新xin興xing的de無wu線xian結jie構gou，以yi迎ying接jie上shang述shu挑tiao戰zhan以yi及ji如ru雨yu後hou春chun筍sun般ban湧yong現xian出chu的de新xin挑tiao戰zhan。

　　有趣的是，在許多應用中，用無線設備來代替有線設備已成為一種不可阻擋的潮流。例如
，壓力表和溫度計、變麵積流量計和玻璃液位表等，均沒有導線連接至任何係統，且必須由操作人員來讀取；無論這些現場設備安裝在何處，現在都可以用無線技術將其連接在一起。

　　無線工廠係統已經給過程控製領域帶來令人矚目的諸多驚喜，主要體現在對問題的全新解決方案和快捷的調度能力方麵。表1歸納了近期用戶采用的一些創新的無線解決方案。

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　　從HART開始入手

　　無線變送器屬於相對較新型的設備，但一項涉及無線設備的製造及使用的標準早已生效。WirelessHart是全數字化的無線協議
，並且於2007年nian被bei批pi準zhun為wei控kong製zhi領ling域yu的de通tong用yong標biao準zhun。如ru此ci，希xi望wang采cai用yong無wu線xian技ji術shu和he設she備bei的de企qi業ye不bu必bi依yi賴lai一yi家jia製zhi造zao商shang提ti供gong數shu量liang有you限xian的de產chan品pin。不bu同tong製zhi造zao商shang提ti供gong的de產chan品pin可ke以yi互hu相xiang配pei合he使shi用yong，這zhe是shi由you於yu產chan品pin均jun按an同tong一yi標biao準zhun進jin行xing製zhi造zao。

　　無線變送器使用IEEE 802.15.4標準
，可以保證其共存性，並且與Wi-Fi共享空間。在有線HART設備方麵，IEC 61158應用層用於這項技術的最高一級
，保證實現與現有設備管理軟件的無縫連接。

　　ZigBee 和藍牙技術是大家很熟悉的無線技術，但是在過程領域無線現場網絡應用的WirelessHART標準是基於802.15.4 協議的。ZigBee和藍牙不是采用IEEE 802.15.4協議，它們隻是基於該協議的物理層和數據鏈接層而已。

　　采用WirelessHART標準的設備可以支持任何類型的傳感器，可以適用於幾乎任何工業應用，可以從事所有HART產品目前所進行的各項控製或監視工作。一些主要的製造商已公開宣布將提供符合WirelessHART標準的變送器和網關。

　　有關基礎設施的決定

　　無論是在新建工廠或是現有工廠更新改建中應用無線基礎設施
，這些無線設備均可以使用許多年；因此，決策應非常慎重，如同決定控製係統一般。對於工業用無線網絡

，可靠性和安全性始終是主要的考慮因素。WirelessHART可以很好地解決這兩方麵的問題。

　　WirelessHART具有獨特的自組織網狀網絡
，在信號受阻時
，WirelessHART可以動態地重新選擇傳遞路徑


，大大提高了數據傳遞的可靠性。工廠層麵上常常會出現通訊故障
，這種“繞行工作”的能力可以使其不受影響。除了任何類型的組態數據外，WirelessHART還包括“狀態和數值”數據，這樣可以使用戶深入了解其測量值是否有效，確保所報告數值的準確性。

　　在(zai)遇(yu)到(dao)高(gao)層(ceng)建(jian)築(zhu)和(he)腳(jiao)手(shou)架(jia)，或(huo)是(shi)臨(lin)時(shi)停(ting)靠(kao)的(de)卡(ka)車(che)等(deng)障(zhang)礙(ai)物(wu)等(deng)擋(dang)住(zhu)了(le)已(yi)經(jing)建(jian)立(li)的(de)信(xin)號(hao)路(lu)徑(jing)時(shi)，無(wu)線(xian)網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)的(de)自(zi)組(zu)織(zhi)能(neng)力(li)便(bian)體(ti)現(xian)出(chu)其(qi)價(jia)值(zhi)。網(wang)絡(luo)隻(zhi)要(yao)尋(xun)找(zhao)傳(chuan)送(song)信(xin)號(hao)的(de)新(xin)路(lu)徑(jing)並(bing)使(shi)其(qi)到(dao)達(da)網(wang)關(guan)。因(yin)此(ci)網(wang)狀(zhuang)網(wang)絡(luo)顯(xian)得(de)更(geng)為(wei)堅(jian)固(gu)耐(nai)用(yong)。

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　　網狀協議也可以減少需要的網關﹝傳送接收機﹞數(shu)量(liang)
，因(yin)為(wei)每(mei)一(yi)台(tai)設(she)備(bei)均(jun)起(qi)收(shou)發(fa)機(ji)的(de)功(gong)能(neng)
，可(ke)以(yi)轉(zhuan)發(fa)不(bu)在(zai)網(wang)關(guan)視(shi)線(xian)內(nei)且(qie)來(lai)自(zi)其(qi)它(ta)設(she)備(bei)的(de)消(xiao)息(xi)。這(zhe)樣(yang)，無(wu)線(xian)現(xian)場(chang)網(wang)絡(luo)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)地(di)調(tiao)度(du)網(wang)絡(luo)上(shang)的(de)設(she)備(bei)
，因(yin)為(wei)不(bu)必(bi)再(zai)進(jin)行(xing)視(shi)線(xian)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)的(de)現(xian)場(chang)勘(kan)察(cha)。

　　針對通道噪聲所采取的措施包括通道跳越、黑色列表噪聲通道和使用“分布頻譜”傳送等。安全措施包括加密技術、連接鑒定和消息驗證等。

　　大部分工廠將混合式協議﹝例如有線HART﹞用於安全設備，將現場總線用於控製儀表，將Profibus-DP用(yong)於(yu)電(dian)機(ji)啟(qi)動(dong)器(qi)和(he)設(she)備(bei)。這(zhe)些(xie)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)個(ge)控(kong)製(zhi)和(he)設(she)備(bei)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)內(nei)，使(shi)所(suo)有(you)設(she)備(bei)及(ji)時(shi)地(di)將(jiang)準(zhun)確(que)的(de)有(you)用(yong)信(xin)號(hao)傳(chuan)送(song)給(gei)指(zhi)定(ding)人(ren)員(yuan)
，以(yi)便(bian)其(qi)作(zuo)出(chu)正(zheng)確(que)的(de)響(xiang)應(ying)。無(wu)線(xian)儀(yi)表(biao)屬(shu)於(yu)新(xin)生(sheng)事(shi)物(wu)，會(hui)對(dui)無(wu)線(xian)現(xian)場(chang)網(wang)絡(luo)提(ti)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)，因(yin)此(ci)在(zai)設(she)計(ji)新(xin)的(de)係(xi)統(tong)或(huo)更(geng)新(xin)舊(jiu)的(de)係(xi)統(tong)時(shi)必(bi)須(xu)定(ding)義(yi)上(shang)述(shu)情(qing)況(kuang)。

　　傳統過程控製的潛能

　　粗看起來
，工廠中的DCS係統可能顯得有些過時
，似乎並不支持無線設備。但是通過使用“無線網關”的方法，可以解決這個問題。無線網關可以接入現有的係統，無論這個係統新舊與否。事實上
，WirelessHART網關甚至還可以用於不支持WirelessHART的控製係統之中。

　　由於無線網關支持Modbus/RTU、Modbus/TCP
，也可以支持OPC
，故gu無wu線xian網wang關guan也ye可ke以yi用yong於yu傳chuan統tong的de控kong製zhi係xi統tong。這zhe些xie控kong製zhi係xi統tong盡jin管guan缺que少shao本ben係xi統tong的de無wu線xian支zhi持chi
，但dan可ke以yi根gen據ju無wu線xian變bian送song器qi來lai提ti供gong過guo程cheng變bian量liang。此ci外wai
，預yu先xian安an裝zhuang在zai無wu線xian網wang關guan內nei的deHTTP 網絡服務器可以從一般的網絡瀏覽器來設置WirelessHART網絡

，無需獲得控製係統的支持。

　　智zhi能neng設she備bei管guan理li軟ruan件jian可ke以yi與yu傳chuan統tong控kong製zhi係xi統tong並bing行xing使shi用yong，現xian場chang儀yi表biao與yu設she備bei管guan理li軟ruan件jian之zhi間jian可ke以yi有you效xiao地di通tong訊xun所suo有you的de與yu設she備bei有you關guan的de信xin息xi。這zhe樣yang，運yun行xing多duo年nian的de老lao設she備bei也ye可ke以yi分fen享xiang從cong無wu線xian設she備bei和he管guan理li係xi統tong帶dai來lai的de利li益yi。

　　我們也可以用無線技術來增強有線HART設備的使用性能。成千上萬家工廠使用有線HART設備，但其控製係統缺少HART接口。有線變送器和閥門定位器可以安裝“無線適配器”，以便設備管理軟件訪問其診斷信息並進行遠程組態。現有設備融入這種無線功能以後
，可以極大地提升和增強使用壽命和附加值。

　　至於無線裝置的老化問題，其使用壽命為15年，與控製係統幾乎完全一致。

　　通過使用IEC 61804-3標準“電子設備描述語言”﹝EDDL﹞，與有線HART
、Foundation現場總線、 Profibus設備的兼容性問題可以得到保證﹝參閱《亞洲控製工程》2007年9月號﹞。

　　每次工廠增加新的無線變送器或更新無線變送器的版本時
，隻要將設備的EDDL複製到係統中，就能確保軟件同步更新了。通過EDDL文件，設備管理軟件能夠把設備信息生動地展示在屏幕上，用戶還能打開幫助文件和圖片，獲得更多內容。

　　邁出第一步，通向無線過程控製的美好未來

　　zaimuqiantiaojianxia，anzhuangwuxiansheshibingyongyuxianyoushebeihekongzhixitong
，shiyijianqingeryijudeshiqing。xuduogongchangcongyudanyiwangguanjinxingshaoliangshebeitongxundewuxianxianchangwangluokaishi
，zheshouyinruxiaoxingdewuxianxitong。

　　毫無疑問

，第一個無線點的價格是最昂貴的
，這是由於哪怕隻使用1台變送器，也必須配備與之相關聯的網關
、jisuanjiheruanjiandeng。raner，yidanzhexiejichusheshianzhuangjiuweihetourushiyong，zhihoudebiansongqianzhuangfeiyongyushebeibenshenxiangchawuji，zheshiyigewangguankeyizhichixuduobiansongqisuodailaidehaochu。

　　一yi旦dan第di一yi個ge無wu線xian網wang絡luo開kai始shi發fa揮hui作zuo用yong後hou，運yun行xing和he維wei修xiu人ren員yuan就jiu會hui發fa現xian工gong廠chang中zhong的de其qi它ta無wu線xian應ying用yong
，滿man足zu設she備bei監jian測ce和he過guo程cheng數shu據ju采cai集ji的de長chang期qi要yao求qiu。要yao想xiang知zhi道dao工gong廠chang中zhong哪na些xie地di方fang可ke以yi采cai用yong無wu線xian技ji術shu，可ke先xian羅luo列lie一yi下xia目mu前qian需xu要yao人ren工gong收shou集ji的de測ce量liang數shu據ju，或huo是shi現xian在zai根gen本ben無wu法fa獲huo得de的de信xin息xi。監jian測ce功gong能neng是shi評ping估gu這zhe項xiang技ji術shu的de絕jue好hao機ji會hui。
 
　　用維修經費來投資第一個無線啟動包
，以此為契機，開始開發無線設備的巨大潛能，並將其逐步拓展到各個部門
，如設計
、運行和維修等。讓每一個人都有機會認識這一技術如何提高設備可靠性、減少設備停機時間
、改進過程控製
、並創造一個更加安全的工作環境。