艾默生

    艾默生过程管理公司

    在过程制造的历史中，过程性能中的逐步改进常常与可使用更全面的过程信息有关。 人们对制造过程中发生的情况了解得越全面，就越能够更好地提高效率和减少控制变动性，从而避免意外事件。

    但是积累更好地过程智能性长期以来一直受到仪表成本的限制：测量的任何进展都需要提高变送器本身的成本，并增加设计和实施的时间与人工、以及把线路接回中控室的布线工作和分布式控制系统的输入输出（I/O）硬件。 事实上多年以来，变送器的成本一直在降低，输入/输出的成本也在降低，是繁复的工程设计、安装和接线妨碍我们更好地了解、控制和预测制造过程的性能。

    由于接线成本高昂，许多次要过程变量长期以来未能测量，昂贵的关键旋转设备也没有配装测量仪表。 但是，随着无线仪表网络的到来，这些麻烦的中间成本可以显著降低，或者完全消除。由于成本降低了，人们愿意增加更多的测量，而这又将最终提高过程性能。
                         
     图为最近授予艾默生过程管理的一个重大现代规划项目的一部分，欧洲最大的燃煤发电厂——波兰belchatow发电厂是全球诸多采用无线仪表网络以提高工厂性能、提高可用性和降低环境影响的工厂之一。
    实际上，全球成千上万的过程厂家在过去几年中已经实现了无线方案，对于其中许多厂家，提高过程智能化意味着提高效率、能效、生产能力，以及减少排放、防止停机和避免安全事故与设备损坏。

    下面简要总结一下在全球已经实现的一些成果。

    无线用户提高过程性能的10种方法：

    （1）提高能效

    （2）提高生产能力

    （3）防止停机

    （4）提高安全性

    （5）减少排放

    （6）保护设备

    （7）提高质量

    （8）缩短周期

    （9）简化故障排查

    （10）改善维护

    帮助AOC公司提高生产能力

    加利福尼亚州皮瑞斯市的树脂生产厂AOC 是依靠无线技术提高过程控制的厂家之一，在那里，艾默生过程管理的智能无线技术使该公司的生产能力提高了 10%，并提高了工厂员工的安全性。

    安全的自组织网络确保在目标温度把AOC 公司的中间树脂产品与微量添加剂正确混合，以实现用户特定的配方和质量。

    智能无线技术免除了由工作人员拿着记录板去现场记录数据的工作，该项工作既浪费操作人员的时间，又具有危险性，并且加长了市场化的时间。
                      
     艾默生过程管理的智能无线启动包是目前可供订购的一套完整的无线自动化工具包。该工具包可配置5到100台设备，包含无线压力、温度、液位、振动、离散开关和PH计，以及提供无线功能的设备：智能无线THUM适配器和无线阀门位置检测器。无线启动包无需现场勘查，也无需专用工具，就可实现与游戏网络的无缝集成，它包含安全智能无线网关、管理无线设备预测性诊断信息的AMS设备管理软件、以及确保网络平稳运转的SmartAtart服务。
    “如果工作人员发现温度没有达到目标值，则在添加依赖于温度的微量添加剂或装载产品之前，需要额外的时间和资源来把液槽加热或冷却到目标温度，”AOC 的产品工程师Tou Moua说:“通过使用在线测量代替手工取样，我们能够把周期时间缩短10%。同时还提高了操作人员的安全性，并节省了操作人员的时间，让他们有精力去改进工厂的其它方面。”

    AOC公司选择可靠的智能无线技术，因为它需要的接线工作最少；无线变送器能够方便地从一个地点移动到另一个地点；而且它比有线技术更经济高效。 网络的设置和调试很快，很容易，仅需要12 小时。

    无线技术帮助 EnCana公司提高效率

    在EnCana公司位于加拿大北艾伯塔省克里斯蒂纳湖的油砂项目中，艾默生的智能无线技术因提高了多个热交换器的效率而受到赞誉。自组织无线网状网络为热交换器效率计算提供更好的温度数据，从而提高了维护效率。

    EnCana 公司在蒸汽辅助自流排放（SAGD）过程中使用蒸汽喷射从McMurray 油砂贮层中提取石油。热交换器用于从重油回收热能，以提高用于为喷射系统产生蒸汽的锅炉给水温度。高效的热交换器运转是减少燃料消耗所必须的，从而为该公司节约能源。

    只用两天时间，EnCana 公司就完成了艾默生的智能无线网络的安装、调试和开通。使用罗斯蒙特无线变送器测量多个热交换器的入口和出口温度，提供连续的信息更新，用以确定设备向锅炉给水传热的效率。通过来自于无线设备的信息，还能够洞察管道淤塞和损坏的情况。

    Wireless@Work: 天然气生产商提高利润、保护环境
                   
     Tecpetrol公司当前使用无线技术检测井头状况，他们还计划在钻井过程中进一步采用无线技术对测量数据进行测试。
    阿根廷天然气生产商 Tecpetrol公司需要收集实时天然气流量数据，跟踪气体排放，以符合环境法规；计量销售给第三方的天然气；并进行AGA3的计算以保持其三个装置达到经济平衡。

    该公司选择了艾默生智能无线解决方案，“因为它是安全、稳定的自组织网络。它非常可靠，而且易于安装、扩展和使用，”Tecpetrol公司自动化与能源主管 Odin Fernández 说：“与安装有线方案相比，无线应用为我们节省了3.4万美元的安装成本，节省量为 27%。”

    该公司在其三个装置的天然气井头的流量孔板中分别安装了十台艾默生罗斯蒙特无线压力变送器、差压变送器和温度变送器。 这些设备每隔15秒向安装在每个装置中的智能无线网关发送数据一次，智能无线网关把数据转发到公司的DeltaV数字自动控制系统。

    无线网络监测处理厂的天然气平衡，包括露点、一次分离、压缩阶段、耗量和工厂排气。某些测量点是以前从未被监测过的，而另一些测量点以前是通过员工到现场人工读取的。

    “我们需要严密监视天然气平衡，因为过多的排气可能损失产品，影响公司的最终效益。我们的排气量还必须符合环境规定，”Fernández 说。

    “我们的过程比较多变，并且涉及管道的改进、压缩机的布置和一次分离等，”Fernández 说， “使用无线设备的一个优点是，我们能够在需要时移动测量点，而不受管道、布线等影响。”

    该工厂很快完成了无线网络的安装和开通，从而快速改善了热交换器的运行。 EnCana公司省去了200 米布线的开支，与安装常规的有线仪表相比，节省了 4 万美元左右。

    EnCana公司电气与仪表主管Stepan Meerman说：“现在，我们能够最大限度地改善热交换器的运行，并使管道更有效率，从而防止热损耗，并避免破坏性的管道破裂。 我们对智能无线网络安装的方便性非常满意，它现在运行得好极了。”

    无线技术帮助Met-Mex Penoles公司减少排放

    Met-Mex Penoles公司位于墨西哥托雷翁市是拉丁美洲最大的有色金属公司，该公司管理层向附近社区作出承诺，工厂会减少因烟囱排放而导致的二氧化硫大气污染，同时向环境主管部门提供更好的质量报告。于是他们找到了艾默生过程管理，在其铸铅车间 50米高的烟囱上安装了智能无线仪表。在安装前，该工厂基于若干信息源估算了烟囱的硫排放物的量。在烟囱上使用浊度计和二氧化硫分析仪推断排放量，并且每年由承包商爬到烟囱顶部测量流量。测量人员在测量过程中要忍受高热和大量废气排放的侵害。

    Met-Mex公司安装了智能无线网络和现场仪表，包括在烟囱25米高度处安装配有罗斯蒙特无线差压流量变送器的罗斯蒙特阿牛巴流量计来测量烟气流量，并采用1台罗斯蒙特无线压力变送器和2台罗斯蒙特无线温度变送器。可靠的自组织网络每五秒向安装在室外 65 米远的智能无线网关发送数据一次。

    智能无线网关与工厂的 DeltaV 数字自动化系统集成，工厂人员使用艾默生的 AMS Suite 预测维护软件管理新的设备，包括配置、诊断检查、以及监测报警和预报。

    “新的数据使我们能够在运行过程中采取预防措施，减少排放，而不是等到工厂停机，这样就避免了罚款，” Met-MexPenoles 公司熔炼厂仪表部主管 Juan Manuel Perez 说，“工厂停机将引起每小时高达 10 万美元的损失。”

    Met-Mex公司准备安装更多设备来扩展其无线网络，以便从附近的过程获取更多数据，进一步提高运营效果，与有线仪表相比，总安装成本有望节省 4 万美元。

    帮助Dyno Nobel公司保护泵

    在密苏里州路易斯安娜的 Dyno Nobel 氨氮生产厂中，无线技术正保护着20台具有危险作业性质的化学热泵，显著提高了该工厂的安全性，加强了操作人员对这些泵的状况的了解，并降低了由于火灾和/或化学品泄漏对工厂和环境造成危害的可能性。另外，与有线方案相比，该公司在系统工程和安装成本上节省了3万~ 4万美元。

    新的 WirelessHART 网络包含20台新型罗斯蒙特无线温度变送器和 20 台新型罗斯蒙特无线离散开关，以及热电偶温度传感器和高温开关，延伸距离为 1500 英尺左右。 变送器通过自组织无线网状网络与智能无线网关连接，智能无线网关把数据中转给DeltaV 数字自动控制系统，以进行监控、报警和报告趋势。 无线离散开关从温度开关向 DeltaV 控制台传送系统故障和高温跳闸信号，在 DeltaV 控制台上，操作员图形界面为操作与维护人员显示每个泵的温度和开关数据，以及无线网络的概况和状态页面。

    如果泵的出口温度增加到超过安全操作设定点，则 DeltaV 系统会发出上限报警。如果温度继续上升，DeltaV 系统会发出上限报警，通知操作员：泵的温度正在达到危险水平。如果温度仍继续升高，本地高温开关会关闭泵，防止它达到硝酸铵开始分解的临界温度。此时，离散无线开关会发出信号，警告操作员发生了安全跳闸错误。

    艾默生的 AMS Suite 预测性维护软件会向操作与维护人员发送由智能现场设备产生的预测诊断信息，从而在需要安全跳闸之前通知高温报警状况。另外，AMS 无线 SNAP-ON 应用程序可帮助规划、安装和诊断无线网络。在2009年7月网络中所有设备完成上电和调试，只花了一天时间。

    Dyno Nobel工厂运营主管Sam Correnti说：“我们在选择此技术时，充分考虑了安全性、可靠性、安装方便性和易用性等所有因素，因此我们对它很有信心。”

    Correnti认为拥有此无线网络可对公司将来的规划带来独特优势。 例如，不久工厂会增加安全喷淋流量报警，还规划在另一个厂区增加温度与压力监测设备。

    摘自《自动化博览》2010年第八期