1  概述

    無線技術(shù)應(yīng)用不僅能夠幫助用戶訪問多公里之外的偏僻地點，而且可以訪問幾百米之外工廠范圍內(nèi)的應(yīng)用設(shè)施。本文將集中講述處于上述兩種距離之間的應(yīng)用——常常是在視線之內(nèi)，但是由于有公路河流等距離障礙或者物理障礙的阻擋而難于接近的情況。這些應(yīng)用操作包括（工廠附近的）油罐區(qū)、裝卸站、滑道、水處理工廠以及其它孤立地區(qū)的應(yīng)用設(shè)施等。  

    此篇將對這些應(yīng)用設(shè)施為自動化技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)做出分析，并研究無線技術(shù)如何通過提供監(jiān)測、控制以及改進資產(chǎn)管理的能力來迎接這些挑戰(zhàn)。在應(yīng)用無線技術(shù)之前，這些問題總是因為操作困難或者費用昂貴而難以解決。 

2  自動化之挑戰(zhàn)

    工廠附近應(yīng)用設(shè)施的性能會影響整個操作的效率和收益能力。但是，利用傳統(tǒng)的有線連接方式對這些設(shè)施應(yīng)用自動化技術(shù)不但費錢，而且費事。 

    從工廠附近的現(xiàn)場到控制室之間的物理距離，可以使有線連接的安裝和維護費用十分高昂。 許多障礙，譬如河流、公路或者其它障礙物會增加有線系統(tǒng)應(yīng)用的難度和成本。 在許多情況下，費用甚至?xí)^潛在的收益。 

    對這些工廠附近的設(shè)施應(yīng)用自動化技術(shù)的一種方法是利用本地回路。 然而，由于應(yīng)用這種方法時，控制室內(nèi)的工作人員不會得到關(guān)于操作過程具體情況的實時信息， 所以這不是一種理想的選擇。

 
3  無線技術(shù)方案

    對處于工廠附近孤立區(qū)域的應(yīng)用設(shè)施進行控制（同時，操作人員依然可以從中央控制室或工廠內(nèi)的其它地點同應(yīng)用設(shè)施在操作過程之中進行互動），這就要將兩種技術(shù)，即無線技術(shù)和基金會現(xiàn)場總線技術(shù)結(jié)合在一起實現(xiàn)。

    現(xiàn)場基金會總線和無線技術(shù)的結(jié)合，為工廠附近設(shè)施應(yīng)用自動化技術(shù)提供了一種合適的方法。 

    無線技術(shù)無法單獨提供一種理想的方案。這是因為在應(yīng)用中經(jīng)常要求有較高的更新率，以便執(zhí)行實時的、閉環(huán)的控制，這樣就會減少無線設(shè)備的電池壽命。

         現(xiàn)場基金會總線和無線技術(shù)的結(jié)合，提供了一種合適的方法來進行工廠附近應(yīng)用設(shè)施的自動化。
 

    這就是為什么要利用基金會現(xiàn)場總線的原因了。 除了測量和傳遞過程變量之外，許多現(xiàn)場總線設(shè)備還利用內(nèi)置式微處理器和軟件進行現(xiàn)場控制?？刂七\算在設(shè)備內(nèi)部進行，而不是在DCS系統(tǒng)進行。

    現(xiàn)場總線的這種能力滿足了為工廠附近設(shè)施和控制室之間提供高速通信的需求。 利用適當?shù)墓δ軌K，現(xiàn)場總線甚至能提供諸如流量、儲罐容量和溫度平均值等的補償功能。 

    為了使操作人員能夠?qū)Σ僮鬟^程進行監(jiān)視和互動，這些基金會現(xiàn)場總線回路利用配有無線通信裝置的總線接口模塊以無線方式跟控制室進行連接。 

    有幾種無線技術(shù)可以提供這種連接。 Wi-Fi——也稱作IEEE802.11或者無線以太網(wǎng)，由于帶寬較高，可靠性經(jīng)過驗證，使得它成為一個很好的選擇。

4  利益

    現(xiàn)場總線和無線技術(shù)的結(jié)合， 為工廠附近設(shè)施應(yīng)用自動化技術(shù)提供了一條成本效益較好的途徑。

    工廠附近設(shè)施應(yīng)用自動化技術(shù)可以帶來的好處同所有其它類型的應(yīng)用相似。 嚴密的控制可以提高通信的連貫性、數(shù)據(jù)吞吐量，并改善能量效率；而利用自動監(jiān)測提供的信息，可以更好地進行決策，而不再有手動數(shù)據(jù)收集的高費用、常發(fā)生錯誤以及可能的延誤等缺點。 

    無線技術(shù)提供了一條更經(jīng)濟的途徑來克服距離障礙和物理障礙；正是這些障礙在有線應(yīng)用中帶來的困難和高昂的成本，使這些利益可望而不可及。 如今，操作人員可以輕松地訪問工廠附近應(yīng)用設(shè)施的實時信息，獲知正在發(fā)生的具體情形，并根據(jù)需要在控制室與應(yīng)用設(shè)施之間進行互動；如果配備了便攜式電腦，并已連接到無線控制網(wǎng)絡(luò)，他們還可以從工廠中的任何其它地方（根據(jù)工作需要）進行這些操作。 

    除了如前所述的現(xiàn)場控制能力之外，在這個方案中的基金會現(xiàn)場總線，也帶來了額外的好處，其中一條是，基金會現(xiàn)場總線的安裝同傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比更加容易，費用也低。 

    另外一個好處也許要更加重要一點。數(shù)字式基金會現(xiàn)場總線技術(shù)允許設(shè)備提供自己的狀態(tài)信息，包括診斷信息。 從控制室或維修車間對潛在的問題進行診斷，可以減少現(xiàn)場“設(shè)備檢查”的次數(shù)（現(xiàn)場檢查常常只能看到正常的工作狀態(tài)），并減少對已經(jīng)發(fā)生的故障進行查找和解決的時間。當這個技術(shù)方案用于遠距離或有害區(qū)域的時候， 優(yōu)勢更加明顯。 

    診斷信息還可以幫助用戶識別可能會在將來導(dǎo)致問題的狀況，因此用戶可以在操作受到影響之前提前采取糾正措施。 

5  總結(jié)

    無線技術(shù)可以作為“工廠附近”應(yīng)用設(shè)施技術(shù)方案的一部分，克服原有的障礙，使應(yīng)用設(shè)施自動化過程的困難和費用問題迎刃而解。 

    這個技術(shù)方案是將基金會現(xiàn)場總線同無線技術(shù)結(jié)合使用。現(xiàn)場總線設(shè)備提供獨立于中央控制室之外的控制功能，而無線連接使操作人員可以在遠處對應(yīng)用設(shè)備進行觀察和互操作。 

    有了合適的基金會現(xiàn)場總線設(shè)備、接口模塊以及資產(chǎn)管理軟件，用戶就可以訪問具有重要意義的設(shè)備及其診斷信息，而這些信息又可以為用戶帶來更大的價值。