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　　本課程包括：

　　1   概述

　　2  自動化之挑戰

　　3  無線技術方案

　　4   利益

　　5  總結

　　概述

　　本系列中的其它課程已經表明，無線技術的應用幫助您訪問的操作信息不僅可以來自于許多公里之外的偏僻地點，而且可以來自于幾百米之外工廠范圍內的應用設施。

　　本課程將集中講述處于上述兩種距離之間的應用――常常是在視線之內，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。這些工廠附近的應用操作可包括油罐區、裝卸站、滑道、水處理工廠以及其它孤立地區的應用設施等等。

　　我們將對這些應用設施的自動化帶來的挑戰做出分析，并研究無線技術是如何通過提供監測、控制、以及改進資產管理的能力來迎接這些挑戰的――在無線技術的應用之前，這些問題總是因為操作困難或者費用昂貴而難以解決。

　　在本課程的末尾，您將會看到一個簡短的測驗，幫助您回顧所學的知識――并贏得寶貴的獎勵點數。

　　提示

　　在您閱讀本課程內容的同時，請別忘了留意下面這些問題的答案：

　　在沒有DCS系統的情況下您如何使操作自動化?

　　要將工廠附近的應用設施連接到中央控制室，哪種無線技術是比較好的選擇?

　　在工廠附近的應用設施中，基金會現場總線的哪種功能特別有用?

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　　下一節：自動化之挑戰

　　自動化之挑戰

　　工廠附近應用設施的性能會影響整個操作的效率和收益能力。 不幸的是， 利用傳統的有線連接方式對這些應用設施進行自動化不但費錢，而且費事。

　　從工廠附近的現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應用的難度和成本。 在許多情況下，費用甚至會超過潛在的收益。

　　對這些工廠附近的應用設施進行自動化的一種方法是利用本地回路。 然而，由于用這種方法時，控制室內的工作人員不會得到關于操作過程具體情況的實時信息， 所以這也算不上是一種理想的選擇。

　　下一節：無線技術方案

　　無線技術方案

　　對處于工廠附近孤立區域的應用設施進行控制――同時仍然允許操作人員從中央控制室或工廠內的其它地點同操作過程之間進行互動――要求將兩種技術，即無線技術和基金會現場總線技術進行結合。

　　現場基金會總線和無線技術的結合，提供了一種合適的方法來進行工廠附近應用設施的自動化。

　　無線技術無法單獨提供一種理想的方案。這是因為在應用中經常要求有較高的更新率，以便執行實時的、閉環的控制，這樣就會減少無線設備的電池壽命。

　　這就是為什么要利用基金會現場總線的原因了。 除了測量和傳遞過程變量之外，許多現場總線設備還利用內置式微處理器和軟件進行現場控制――控制運算在設備內部進行，而不是在DCS系統進行。(關于這中技術更多的內容，參見課程基金會現場總線。)

　　現場總線的這種能力滿足了為工廠附近設施和控制室之間提供高速通信的需求。 利用適當的功能塊，現場總線甚至能提供諸如流量、儲罐容量和溫度平均值等等的補償功能。

　　為了使操作人員能夠對操作過程進行監視和互動，這些基金會現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。

　　有幾種無線技術可以提供這種連接。 Wi-Fi――也稱作IEEE802.11或者無線以太網――由于帶寬較高，可靠性經過驗證，成為一個很好的選擇。

　　艾默生公司的優勢

　　艾默生公司推出的 Rosemount 3420現場總線接口模塊為控制系統和基金會現場總線部分提供了簡便的連接渠道。 這種接口模塊可以提供以太網、Modbus、以及OPC協議并將它們跟老式的主機整合到一起。另外，由于無線技術的選擇較多，標準串行接口例如RS485和以太網的使用也得以簡化。

　　3420接口模塊的使用非常方便。 它能夠自動探測任何接入的現場總線設備，并根據標簽對它們進行識別――因此您無需知道設備的地址，甚至是如何進行的物理連接。 3420的嵌入式網絡服務器還可以獨立于控制系統之外進行應用，例如進行組態、趨勢預測，以及報警等等。

　　下一節： 利益

　　利益

　　現場總線和無線技術的結合， 為工廠附近應用設施的自動化提供了一條成本效益較好的途徑。

　　工廠附近應用設施的自動化可以帶來的好處同所有其它類型的應用相似。 嚴密的控制可以提高通信的連貫性、數據吞吐量，并改善能量效率;而利用自動監測提供的信息，可以更好地進行決策――而不再有手動數據收集的高費用、常發生錯誤以及可能的延誤等缺點。

　　無線技術提供了一條更經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用設施的實時信息，獲知正在發生的具體情形，并根據需要在控制室同工作過程之間進行互動;如果配備了便攜式電腦，并已連接到無線控制網絡，他們還可以從工廠中的任何其它地方――根據工作需要――進行這些操作。

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

　　另外一個好處也許要更加重要一點。數字式基金會現場總線技術允許設備提供自己的狀態信息，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，可以減少現場“設備檢查”的次數――現場檢查常常只能看到正常的工作狀態――并減少對已經發生的故障進行查找和解決的時間。當這個技術方案用于遠距離或有害區域的時候， 優勢更加明顯。

　　診斷信息還可以幫助您識別可能會在將來導致問題的狀況，因此您可以在操作受到影響之前提前采取糾正措施。

　　關于這種技術的更詳細信息，請參看課程基金會現場總線。

　　艾默生公司的優勢

　　艾默生推出的3420現場總線接口模塊將所有的診斷信息從基金會現場總線設備發送到我們的AMS設備管理組合：智能設備管理系統中。 這套軟件為許多基金會現場總線產品中既有的診斷信息、狀態狀況信息等等提供了一個富有效率而又簡潔的接口，以及組態、記錄審查和組態等方面的支持。

　　下一節：總結

　　總結

　　在本課程中您學到無線技術可以作為“工廠附近”應用設施技術方案的一部分，克服原有的障礙，使應用設施自動化過程的困難和費用問題迎刃而解。

　　這個技術方案是將基金會現場總線同無線技術結合使用。現場總線設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用設備進行觀察和互操作。

　　有了合適的基金會現場總線設備、接口模塊以及資產管理軟件，您就可以訪問具有重要意義的設備及其診斷信息，而這些信息又可以為您帶來更大的價值。