測量與采集新的過程數據

“無線解決方案不僅節省大量的時間和費用，而且由于操作員再也不必每天監視那些槽車，故提高了整個公司和人員的安全性，”Croda 公司儀表和電氣設計師Denny Fetters如此稱贊無線設備。“無論槽

車在工地的任何一個地方，信號傳送質量絲毫不受影響，而且可以無縫接入公司的控制系統。”

變夢想為現實

在 PPG 公司，無線溫度變送器正在實時有效地監視蒸汽聯箱的溫度曲線。按高級設計工程師Tim Gerami 的說法，這是以前夢寐以求的一個情景，但當時苦于無法實現。PPG公司的工程師還想將無線設備用于那些與工廠優化和設備管理攸關的一些冗余測量。

PPG 公司組織了一個無線設備小組來為工廠尋找無線系統性的解決方案，范圍涉及IT、儀表和過程控制。無線設備小組經過篩選，決定將艾默生的 Smart Wireless 用于其廠內測量，這不僅是因為他們對艾默生的羅斯蒙特變送器已相當熟悉，而且對Smart Wireless 網絡結構也很有信心。

無線技術是許多過程應用的正確選擇

應用無線技術的用戶和公司正在不斷增加。ISA100 委員會定義的適用等級如上表所列。基于許多成熟的業績和經驗，艾默生建議：現在用戶在考慮控制和監視目的的無線設備時，應將重點放在增加以前由于資金問題而未進行的測量方面，實現提高安全性、可靠性、效率和環保的目的。

“還有一些其它無線解決方案，看上去也不錯，”TimGerami 認為，“但只是屬于點到點的設備，不能組成網絡。它們能夠工作，但在指定工廠的應用對設備數量有所限制，可能規定每臺無線電為50 臺設備，16 個通道。這對于一個需要100 甚至幾百臺設備的工廠而言是難以接受的。而網狀網絡的潛能幾乎是無限的。”

“無線解決方案在日后擴展時，只要增加傳感器或變送器，經濟性方面的優點十分明顯。”-John Pietersz(TAQA)能源公司

Tim Gerami 使無線技術帶來的變革顯得更加清晰：“它實現了你以前無法實現的目標”。

一項革命性的工廠設計

為了適應市場對保健用品數量日益增加和品種不斷變化的需求，多年來，全世界的制藥和生命科學公司正努力調整其制造能力的靈活性，將過程信息、實驗室信息和工廠管理系統緊密地融合成一個有機的整體。

現在無線儀表與艾默生的 DeltaVTM 數字自動化系統一起，在一個一體化的工廠網絡中實現一個統一的無線信息系統。無線網絡使幾年前看來似乎無法實現的工廠統一網絡設計成為可能。

有一家主要的生命科學公司設計了多層廠房，鋼筋混凝土樓板和墻壁厚度達300 毫米。其模塊式過程設備可以任意移動和重新配置。由于采用無線儀表進行通訊，故重新配置并不涉及儀表系統，安裝在4 樓的一臺網關保持與4 樓和廠房頂樓中所有其它現場設備的通訊關系。

一個無線時代業已開始

Ruud van Dijk 是TAQA 能源公司的工程經理。在談起該公司在荷蘭Alkmaar 天然氣生產工地使用艾默生的Smart Wireless 技術成功地進行各種測試時，他說道：“展望未來是我們嘗試使用無線傳感器的一個原因。Bergermeer 的工地上基本沒有地方用于布線，連接一個新的傳感器可能要求布線距離增加數百米，既費錢又費時。”

“當然，我們已有多年經驗，在辦公室環境中使用無線數據傳送，”該公司的儀表和控制部經理John Pietersz指出：“就處理水平而言，辦公室環境與生產工地兩者完全不是一回事。這個世界在引進新興技術時會顯得非常遲疑不決。”

TAQA 團隊決定使用靈活方便、堅固耐用的SmartWireless 自組織網絡體系結構。“就Smart Wireless 系統而言，其范圍半徑為200 米。”John Pietersz 這樣說，“其間一定有可以利用的地方。這個解決方案的不同之處在于傳感器是否能夠傳送互相之間的信號。也就是說，傳感器的安裝位置可以突破上述范圍半徑200 米，且不必另外安裝基站。日后若有擴展，只要增加變送器，其經濟性優點十分明顯。”

John Pietersz 繼續說：“我們已經購買了艾默生的AMS 設備管理系統，目前只用于管理無線傳感器，但未來我們會把更多的儀表歸入AMS 智能設備管理系統內。總之，對我們說來，一個無線時代已經開始，”

自組織網狀網絡與點到點設備比較

艾默生過程管理的Smart Wireless 現場網絡使用自組織網狀網絡技術。Smart Wireless 現場網絡WirelessHART 標準測試合格，并且構成后者的基礎。自組織網絡中的每一臺無線設備可以用作附近其它設備的路由器，將信息傳送至其最終目的地。

這種能力具有冗余通訊路徑作用，其可靠性優于每一臺設備與其網關之間要求直接視距通訊的解決方案。如果網絡或影響通訊的條件有任何變化，則自組織網絡中的設備和網關會互相配合工作，共同尋找和使用對每一條消息最有效的路徑，該路徑具有最佳的數據可靠性和最小的功率消耗。

自組織網絡技術的基礎設施對無線網絡結構的完整性要求并不十分嚴格。組成傳統的點到點無線網絡會遇到許多困難，其中之一是要求進行現場勘查，以確定系統中的每一個節點均有視距路徑。這種勘查工作費用昂貴。而且，由此生成的點到點無線網絡可能要求基礎設施的節點數量5 倍于自組織網絡。

自組織網絡的另一個優點是其動態性。由于工廠會不斷遇到新的障礙，如腳手架、新設備或流動性車輛等，網絡可以圍繞這些設備重新組織。所有這一切均是自動發生的，用戶不必進行任何干預。

艾 默 生 的 Smart Wireless 和現在所有WirelessHART 自組織網絡在網絡層均使用IEEE802.15.4 協議，并帶有跳頻的功能。這些自組織網絡在設計時已考慮到有足夠的抗干擾能力，并經過嚴格測試，可以和工廠內現有的其它無線網絡共存而不相互干擾。自組織網絡的范圍可以自己設定，掃描時間可設定為1 秒，可以大大縮短等候時間。艾默生的無線設備即基于此項技術，使用中證明其數據可靠性高于99%。