需轉(zhuǎn)向大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用 無線技術(shù)該如何把握先機(jī)
【導(dǎo)讀】目前國內(nèi)無線技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀,可以分兩條線索來談。一條線是國外一些強(qiáng)勢自動化廠商,另一條線是國內(nèi)的單位包括研究院所、高校和公司,運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在探索協(xié)議的開發(fā)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)和應(yīng)用。無線技術(shù)大有可為 在無線技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用上,目前國內(nèi)和國外都在探索最適合于當(dāng)前無線技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,又能實(shí)現(xiàn)無線技術(shù)特點(diǎn)的應(yīng)用。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、設(shè)備資產(chǎn)管理、樓宇自動化……都是無線技術(shù)大有用武之地的方向。說得具體些,可以在用電纜相當(dāng)費(fèi)時費(fèi)錢的場合方便地利用無線技術(shù)替代,在可以實(shí)現(xiàn)靈活的布置或增加檢測點(diǎn)不致耗費(fèi)太多的場合,以及需要對在一定范圍內(nèi)移動的設(shè)備進(jìn)行檢測監(jiān)控的場合,都能夠充分發(fā)揮無線技術(shù)的優(yōu)越性。例如,需要監(jiān)控旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備或移動機(jī)械設(shè)備內(nèi)的某些參數(shù)時,利用無線傳輸就可以避免采用不可靠的滑環(huán)接觸傳輸信號。再如,在沒有電纜橋架可供電纜敷設(shè)的地方,或是距離較長而檢測點(diǎn)很分散的地方,無線傳輸?shù)慕鉀Q方案既節(jié)省成本,又能快捷地實(shí)現(xiàn)。無線技術(shù)已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用 目前國內(nèi)無線技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀,可以分兩條線索來談。一條線是國外一些強(qiáng)勢自動化廠商,如艾默生過程管理和霍尼韋爾,一直在高調(diào)推廣他們的適用于流程工業(yè)的無線產(chǎn)品,前者以采用無線HART協(xié)議的儀表產(chǎn)品為主,后者則打著OneWireless的旗號,希望能更多的覆蓋現(xiàn)場層、控制層和信息層,作為有線網(wǎng)絡(luò)的有力補(bǔ)充。這里還必須提到Siemens的無線產(chǎn)品,他們以無線局域網(wǎng)產(chǎn)品為主,瞄準(zhǔn)的是在若干不便于敷設(shè)電纜的場合,在控制層的節(jié)點(diǎn)之間建立無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。這些國外公司基本上還是在傳統(tǒng)的自動化市場推廣他們的無線產(chǎn)品?! ×硪粭l線是國內(nèi)的單位包括研究院所、高校和公司,運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在探索協(xié)議的開發(fā)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)和應(yīng)用。他們的應(yīng)用特色是較多地關(guān)注運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)去解決那些國家建設(shè)中急需解決而又可以發(fā)揮無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢的場合(常常是用在那些非傳統(tǒng)的自動化領(lǐng)域)。下面只舉兩個例子。其一是,眾所周知的發(fā)生在前兩年南方一些地區(qū)的嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的冰雪災(zāi)害,特別是對高壓架空輸電線路,由于地理分布廣泛、長期暴露在自然環(huán)境下,覆冰嚴(yán)重時會引發(fā)嚴(yán)重的機(jī)械和電氣事故?! 』跓o線公網(wǎng)、太陽能技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立的輸電線路覆冰預(yù)警系統(tǒng)是一種有效的防冰手段,便于運(yùn)行管理人員掌握現(xiàn)場覆冰狀況,及時采取有效措施將事故消滅在萌芽狀態(tài)。廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院針對廣西電網(wǎng)輸電線路覆冰預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行狀況,著重分析了系統(tǒng)建設(shè)涉及到的設(shè)備工作電源、無線通信和覆冰數(shù)學(xué)模型等三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并開發(fā)了基于GPRS和ZigBee技術(shù)的覆冰監(jiān)測終端結(jié)構(gòu)。其二是,上海工業(yè)自動化儀表研究院下屬的智能儀表與系統(tǒng)所,運(yùn)用他們所開發(fā)的基于IEEE 802.15.4協(xié)議的無線變送器及其網(wǎng)絡(luò),在上海鍋爐廠重型容器焊接車間構(gòu)成的無線數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng),已成功地應(yīng)用了一年多,獲得公司及其上級單位電氣集團(tuán)的肯定。這種真正意義上的實(shí)時質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對焊接過程參數(shù)進(jìn)行可視化實(shí)時監(jiān)控并記錄,對產(chǎn)品實(shí)行完整的可追溯性流程,對產(chǎn)品的質(zhì)量做到防差錯控制,進(jìn)而將焊接過程從過去粗放型生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向集約化的生產(chǎn)模式奠定了技術(shù)條件。 他們開發(fā)的系統(tǒng)與其它國內(nèi)外的系統(tǒng)比較,有兩個顯著的特點(diǎn):第一,采用無線短程網(wǎng)采集數(shù)據(jù),再通過無線網(wǎng)絡(luò)/有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)送入上位計(jì)算機(jī)存貯和處理;這在之前是國內(nèi)外前所未有的。第二,針對一臺焊機(jī)只要設(shè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn),生產(chǎn)現(xiàn)場即使有數(shù)量很多的焊機(jī)在同時作業(yè),只要每臺焊機(jī)設(shè)一個采集終端,所有的數(shù)據(jù)都能夠經(jīng)由部署在生產(chǎn)現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡(luò)的路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器/網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),可靠地送入計(jì)算機(jī)。而國外廠家均是一臺焊機(jī)配備一臺數(shù)據(jù)采集分析儀。顯然這種方案不但成本低,易于推廣,而且更適合于建立規(guī)模大小不等的集約化焊接作業(yè)的實(shí)時運(yùn)行管理平臺。無線技術(shù)如何轉(zhuǎn)向大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用 綜上所述明顯可見,在若干新興的自動化技術(shù)中,無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)跨出了成功的一步,但還限于試點(diǎn)或局部的應(yīng)用。這就是說,離由點(diǎn)到面大規(guī)模的推廣恐怕還有相當(dāng)長的路要走。對于國外無線網(wǎng)絡(luò)和儀表產(chǎn)品,由于具有良好的技術(shù)和生產(chǎn)基礎(chǔ),一旦解決了無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)難題之后,應(yīng)對目前的應(yīng)用還是綽綽有余的。主要的問題恐怕在于價格相對昂貴,非必要時用戶不會作為首選。對于國內(nèi)開發(fā)的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,其優(yōu)點(diǎn)是價格相當(dāng)便宜,但目前基本上處于小批試制階段,缺乏批量生產(chǎn)的手段和經(jīng)驗(yàn)。換言之,國內(nèi)開發(fā)的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品還需要經(jīng)過一個由科研開發(fā)到成熟批量生產(chǎn)的跨越。若能加速完成這一跨越,勢必會極大地促進(jìn)我國無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用?! ‘?dāng)前一個很有利的形勢是信息化和工業(yè)化的兩化融合已經(jīng)作為國家長期的工業(yè)政策以及物聯(lián)網(wǎng)的蓄勢以待,都為無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供了大展宏圖的氛圍。試以上面提到的焊接過程的無線數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)為例,如果不僅僅把其功能局限于焊接質(zhì)量的監(jiān)測,而是從企業(yè)管理信息化的全局去思考,讓它發(fā)揮更大更深層次的作用,建立一個焊接過程運(yùn)營管理平臺,從工業(yè)化、信息化融合的要求出發(fā)實(shí)現(xiàn)更多的管理功能,諸如:監(jiān)控(防止因焊機(jī)誤操作、焊機(jī)功能失效或非授權(quán)干預(yù)致使焊接缺陷;通過監(jiān)控焊接參數(shù),使參數(shù)優(yōu)化設(shè)置成為可能);故障診斷(為快速直接確定造成焊接工件缺陷的原因和操作者提供依據(jù));數(shù)據(jù)記錄和文檔制作(對所有焊接的實(shí)際過程參數(shù)及相關(guān)的信息進(jìn)行記錄。對焊接記錄進(jìn)行保存,統(tǒng)計(jì),分析,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯性及對焊接生產(chǎn)的有效管理);焊接生產(chǎn)管理(提供相關(guān)焊接操作的工時、工藝考核的原始依據(jù))。這就將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)應(yīng)用技術(shù)拓展到更廣泛的范圍,著重于讓焊接生產(chǎn)過程集約化管理功能建立在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上,豈不是讓無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮了更強(qiáng)大的作用!來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 控制工程網(wǎng)
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