本刊記者/宋慧欣

參與人員

霍尼韋爾（中國）有限公司中國區(qū)無線產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)理 江天生

艾默生過程控制有限公司無線業(yè)務(wù)經(jīng)理 吳越年

工業(yè)無線技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用一直是近年來行業(yè)發(fā)展的熱點問題。隨著工業(yè)無線技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的發(fā)展和完善，無線技術(shù)的應(yīng)用已得到越來越多用戶的認(rèn)可，雖然當(dāng)前大多工廠仍僅僅把無線技術(shù)應(yīng)用在非關(guān)鍵測點的監(jiān)測上，但相信隨著用戶對工業(yè)無線技術(shù)的認(rèn)識加深，無線網(wǎng)絡(luò)可靠性和實時性的提高以及各大工業(yè)無線產(chǎn)品供應(yīng)商的共同努力，工業(yè)無線技術(shù)進入關(guān)鍵控制指日可待，工業(yè)無線市場必將潛力無限！

中國工業(yè)無線市場正悄然發(fā)生著變化

工業(yè)無線產(chǎn)品、技術(shù)在中國市場的出現(xiàn)、推廣已時日不短，那么各大主流供應(yīng)商在中國市場發(fā)展情況究竟如何？他們感受到中國工業(yè)無線市場正在發(fā)生著哪些變化，呈現(xiàn)出哪些特點？

吳越年：艾默生智能無線產(chǎn)品于2007年10月正式在中國發(fā)布。經(jīng)過幾年的業(yè)務(wù)推廣，無線技術(shù)目前在中國的流程行業(yè)已不是一個陌生的新事物，而成為大多數(shù)用戶都認(rèn)可和接受的一項先進技術(shù)。各行業(yè)的用戶不再持當(dāng)初的觀望和懷疑態(tài)度，轉(zhuǎn)而開始在新建項目和改造項目中進行規(guī)模性應(yīng)用。艾默生目前已有300多個無線用戶，其中近50家用戶已經(jīng)正式投運，效果非常顯著。今后，艾默生會不斷加大對無線的投資，繼續(xù)推進和完善無線業(yè)務(wù)。我們已經(jīng)很欣慰地看到，無線技術(shù)日趨成為自動化行業(yè)的主流。在某些重點大型項目中，無線技術(shù)已作為必不可少的組成部分正式寫入技術(shù)規(guī)范。

近幾年，全球的工業(yè)以太網(wǎng)和工業(yè)無線通訊市場在突飛猛進地發(fā)展，中國的工業(yè)無線市場也隨之發(fā)生了一些變化。例如：（1）可使用的無線技術(shù)多樣且共存，有IEC62591（WirelessHART）、WIA-PA協(xié)議或Zigbee支持的現(xiàn)場儀表層網(wǎng)絡(luò)，也有Wi-Fi、CDMA/GSM/GPRS或衛(wèi)星支持的工廠層通訊網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前，對于流程行業(yè)，WFN層面（儀表層無線）WirelessHART已成熟應(yīng)用并經(jīng)過現(xiàn)場驗證，而在廣域范圍內(nèi)的WPN層（控制管理層無線）主要以Wi-Fi為主。艾默生已不乏這兩個層面成功結(jié)合的應(yīng)用案例，得到了用戶的廣泛認(rèn)可和接受；（2）無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線設(shè)備各種各樣，兼顧各種功能，有基于WFN的測量過程變量的壓力、溫度、流量等無線變送器，還有基于WPN用于人員設(shè)備跟蹤和工藝過程監(jiān)測的對講機、CCTV、RFID、手持終端和VOIP電話等。除用于一般過程參數(shù)檢測的儀表外，艾默生還開發(fā)了大量用于流體分析、振動監(jiān)測、閥門監(jiān)測和危險氣體監(jiān)測等特殊無線設(shè)備；（3）工業(yè)無線技術(shù)的應(yīng)用呈集成式一體化和大規(guī)模方向發(fā)展。工廠越來越要求高效、節(jié)能和環(huán)保，這必然要求管理者在項目啟動之初就要科學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)籌安排。這種形勢下，將不同應(yīng)用場合適用的無線技術(shù)集成一體化并擴大應(yīng)用規(guī)模必將使無線技術(shù)發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢，最終達(dá)到運行成本顯著節(jié)省的效果。這一點，已經(jīng)投運的艾默生智能無線項目的運營情況就是最好的證明。

江天生：霍尼韋爾在2010年贏得了中國最大的工業(yè)無線儀表系統(tǒng)項目，將在罐區(qū)采用237臺無線壓力變送器、無線溫度變送器和無線模擬量變送器，實現(xiàn)罐區(qū)過程數(shù)據(jù)的無線采集，并實現(xiàn)同DCS控制系統(tǒng)內(nèi)嵌式數(shù)據(jù)集成。我們還贏得了在燃?xì)怆姀S101臺無線變送器應(yīng)用、在電力調(diào)試所56臺的應(yīng)用、在油田井口的31臺無線變送器和5套無線視頻監(jiān)控、在油庫29臺無線變送器和4臺移動操作站等無線項目。工業(yè)無線儀表系統(tǒng)能夠給用戶帶來前所未有的優(yōu)勢，霍尼韋爾相信隨著應(yīng)用用戶的增多，將來會有更多大規(guī)模的應(yīng)用。

黃胡清：用戶開始主動來了解無線技術(shù)，關(guān)注無線（涉及安全性，可靠性，如何抗干擾）的用戶越來越多；不同技術(shù)的無線產(chǎn)品也越來越多，有眾多廠家投入到無線技術(shù)的開發(fā)和推廣中來。

蔡中興：據(jù)推測，工業(yè)無線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%左右，具有強烈的市場需求和廣闊的應(yīng)用前景。隨著這幾年網(wǎng)絡(luò)的大力發(fā)展，中國的無線市場正在逐步得以接受，尤其是在一些重要的行業(yè)領(lǐng)域，例如交通行業(yè)。交通是國民生存的命脈，無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性將關(guān)乎到每個人的出行安全。正因如此，未來，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用必然非常廣闊，電力、交通、工廠自動化、起重機等各行各業(yè)都將看到工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的身影。

參與人員

美國邦納工程國際有限公司大中國區(qū)無線產(chǎn)品經(jīng)理 黃胡清

Moxa中國區(qū)工業(yè)無線（IW ）產(chǎn)品市場經(jīng)理 蔡中興

技術(shù)供應(yīng)商的優(yōu)勢和定位

無線技術(shù)的誕生，免除了布線的煩惱，為工業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供了更高的靈活性，其市場潛力巨大，但同時也不可避免將迎來激烈的市場競爭，如此市場環(huán)境中，無線產(chǎn)品、技術(shù)供應(yīng)商的定位和特點就顯得彌足重要。

蔡中興：作為一款工業(yè)應(yīng)用的無線產(chǎn)品，既能滿足無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，又能適應(yīng)惡劣工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，這正是Moxa努力的方向。Moxa無線產(chǎn)品可以為工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)提供高可靠性、高冗余性和高帶寬，創(chuàng)造一個無縫、安全、可靠、實時的工業(yè)通訊環(huán)境。Moxa致力于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)有超過24年的歷史，在工業(yè)無線產(chǎn)品的研發(fā)上，Moxa更注重網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和產(chǎn)品的工業(yè)等級。產(chǎn)品特點主要包括：支持IEEE 802.11n網(wǎng)絡(luò)；支持50ms快速漫游；支持無線冗余；工業(yè)等級，安全可靠。

黃胡清：邦納無線的產(chǎn)品主要針對石化、冶金、水處理、水泥等過程控制領(lǐng)域的高端用戶，另外也會涉及部分工廠自動化用戶。其優(yōu)勢包括幾個方面：采用私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最大程度上保證了網(wǎng)絡(luò)安全；采用跳頻擴頻技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)具備優(yōu)良的抗干擾能力；兼容眾多廠家的儀器儀表；提供完整全面的儀表信號接入類型；操作使用簡便，十幾分鐘內(nèi)即可快速組網(wǎng)。

江天生：我們的工業(yè)無線儀表產(chǎn)品市場定位為既支持在監(jiān)測場合的應(yīng)用，也支持在開環(huán)控制、非關(guān)鍵閉環(huán)控制場合的應(yīng)用。不僅如此，還實現(xiàn)一個無線架構(gòu)支持多種無線應(yīng)用和多種通訊協(xié)議的現(xiàn)場儀表，而且只需要一個無線管理平臺；安裝簡單、使用高效、支持在線軟件升級、經(jīng)得起未來檢驗，能夠明顯節(jié)省項目總成本，有效保護用戶現(xiàn)有投資。主要技術(shù)特點如下：工業(yè)無線儀表產(chǎn)品符合ISA100國際標(biāo)準(zhǔn)；無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模非常靈活；一個無線管理平臺；支持通DCS控制系統(tǒng)的內(nèi)嵌式數(shù)據(jù)集成；無線變送器技術(shù)性能更優(yōu)；工業(yè)等級的可靠性和安全。

吳越年：艾默生智能無線技術(shù)的優(yōu)勢包括：（1）研究和開發(fā)無線技術(shù)最早，經(jīng)過近10年多的技術(shù)完善和發(fā)展，目前的無線技術(shù)非常成熟；比如該技術(shù)中最具特征的網(wǎng)格狀網(wǎng)絡(luò)體系使無線通訊的可靠性達(dá)到了99.99%以上的工業(yè)級要求，遠(yuǎn)高于市場上某些點對點通訊方式無線技術(shù)的可靠性；（2）艾默生的工業(yè)無線技術(shù)完全符合流程自動化行業(yè)中唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62591（WirelessHART），而該標(biāo)準(zhǔn)得到了包括ABB、Siemens、E+H、P&F等絕大多數(shù)國際知名儀表公司的支持，并由HART基金會主持各廠家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的互操作測試，最大限度地保障了最終用戶的利益；（3）艾默生公司憑借有線儀表的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢，推出無線產(chǎn)品的時間最早、品種最多、性能最優(yōu)、應(yīng)用最廣，甚至開發(fā)了將常規(guī)有線HART設(shè)備轉(zhuǎn)換為無線設(shè)備的升級模塊THUM。到目前為止，艾默生的無線產(chǎn)品已可以覆蓋90%以上的常規(guī)流程監(jiān)測需要，并且公司還在不斷提高性能并推出新品；（4）艾默生智能無線在中國的用戶多、應(yīng)用多樣、正式投運收到效益的項目也非常多。

應(yīng)用領(lǐng)域廣闊

經(jīng)過多年發(fā)展，工業(yè)無線已日趨成熟，逐漸被用戶所接受，作為一種新興技術(shù)，其可應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，幾乎可以觸及工業(yè)生產(chǎn)的方方面面。

吳越年：近期，艾默生過程控制為中東巴林地區(qū)Tatweer石油公司600口氣井自動化項目成功提供了一整套的無線方案。方案中，每一口井安裝2臺無線壓力變送器、1臺無線溫度變送器和1臺調(diào)整型孔板流量計，分別測量井口和管線的壓力、溫度和流量。根據(jù)現(xiàn)場情況，若干口井的測量儀表統(tǒng)一規(guī)劃入一個智能無線網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)再將現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過上層無線網(wǎng)絡(luò)的無線接入點（Access Point）遠(yuǎn)傳入遠(yuǎn)在巴林的控制室。目前傳統(tǒng)的油氣田開采一般采用有線儀表進行井口和管線監(jiān)測，有的現(xiàn)場由于無法布線而根本未裝配自動化儀表。智能無線技術(shù)的出現(xiàn)對油氣田的技術(shù)革新極具創(chuàng)新意義。新技術(shù)大幅度提高了偏遠(yuǎn)地區(qū)的作業(yè)和管理效率，進而提高了油田的產(chǎn)量和收益。隨著工廠不斷提高自動化水平的要求和爭相使用創(chuàng)新技術(shù)大潮的來臨，這種典型的無線方案也將在各地迅速得到推廣。在國內(nèi)，CNOOC海上石油平臺的油氣井口已規(guī)模性地采用了無線技術(shù)，而在新疆塔里木迪納油氣田也將采用艾默生無線技術(shù)進行油田的自動化改造。

蔡中興：如果要推薦一個Moxa無線產(chǎn)品的案例，我特別要提到的是AWK-4121在在上海世博會風(fēng)力供電測風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用。這套實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了從海上測風(fēng)塔到東大橋升壓站的實時數(shù)據(jù)無線傳輸，繼而通過光纖從升壓站將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞啦﹫@并入電科院的綜合SCADA系統(tǒng)。這套先進的無線+光纖混合實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)填補了國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)的空白。

由于測風(fēng)塔是位于離岸邊12.5公里的海上，與岸邊升壓站的網(wǎng)絡(luò)通訊無法利用有線的方式，因此需要通過無線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，并要求通訊網(wǎng)絡(luò)實時、準(zhǔn)確和穩(wěn)定。此外，數(shù)據(jù)傳輸量大，對無線傳輸帶寬的要求非常高，要求無限帶寬達(dá)到9Mbps。由于設(shè)備應(yīng)用在海上，環(huán)境條件比較惡劣（低溫、震動、鹽蝕等），要求產(chǎn)品必須具備高可靠性。最終該系統(tǒng)的無線通訊AP采用了Moxa的AWK-4121，這是一款滿足IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級戶外型無線AP/Bridge/Client，完全適用于現(xiàn)場對于無線AP的需求。在海面測風(fēng)塔和岸邊升壓站中各設(shè)置一臺AWK-4121，從而架構(gòu)一個無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。因現(xiàn)場相互距離較遠(yuǎn)，高達(dá)12.5km，所以加配高增益天線，確保長距離傳輸?shù)男枨蟆＿@套系統(tǒng)1秒鐘采樣一次，1分鐘、5分鐘以及10分鐘數(shù)據(jù)包需要源源不斷的傳輸?shù)街锌厥?，AWK-4121在實測過程中的無線帶寬達(dá)到了9Mbps，確保數(shù)據(jù)包實時穩(wěn)定的傳輸。

黃胡清：目前國家大力推行企業(yè)節(jié)能減排。眾多企業(yè)也逐漸意識到在生產(chǎn)過程中節(jié)約能源消耗對于降低產(chǎn)品成本，提高競爭力是有益的。所以越來越多的企業(yè)會關(guān)注水、電、氣的消耗。由于電表、水表、氣表分散在廠區(qū)的各個不同位置。為了將這些信號采集并統(tǒng)一監(jiān)控，就必須因地制宜設(shè)計線纜鋪設(shè)。顯然這種方式并不是最簡便經(jīng)濟的方法。此時利用無線方式是一個不錯的選擇。操作使用簡便，可快速組網(wǎng)是邦納無線的一大優(yōu)勢。在西部地區(qū)的一個工廠內(nèi)已經(jīng)使用了邦納無線來監(jiān)視全廠主要供水管網(wǎng)中的流量，以便做到科學(xué)預(yù)結(jié)算。

工業(yè)無線技術(shù)的未來

雖然工業(yè)無線技術(shù)和市場日趨成熟，但距離其迎來應(yīng)用的“黃金時代”還具有相當(dāng)?shù)木嚯x，對于工業(yè)無線技術(shù)的未來，我們還要做怎樣的努力？

江天生：工業(yè)無線技術(shù)不僅可以用于監(jiān)測，還可以用于控制。在未來，無線技術(shù)將大有可為。 無線技術(shù)同有線的世界相輔相承、完美結(jié)合。隨著用戶對工業(yè)無線技術(shù)所帶來的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟節(jié)省的認(rèn)可，隨著其通訊的可靠性和安全性為更多的實踐和應(yīng)用所驗證，將會實現(xiàn)更大規(guī)模的應(yīng)用。

吳越年：當(dāng)前流程行業(yè)的無線技術(shù)還主要應(yīng)用于工廠的監(jiān)測點，今后隨著此項技術(shù)的不斷進步和各項性能指標(biāo)的不斷提高，無線儀表的發(fā)展方向一定是直接參與工廠控制應(yīng)用。艾默生在這方面正在進行積極地推進。我們在美國Broadley James生物技術(shù)公司使用無線pH變送器和溫度變送器對一次性反應(yīng)器進行控制，數(shù)據(jù)刷新率為1s，完全符合實時刷新的工藝要求，并同時能提供智能設(shè)備異常工作報告。我們還將無線設(shè)備成功應(yīng)用于美國奧斯汀德克薩斯大學(xué)進行控制應(yīng)用的測試，與有線變送器和傳統(tǒng)PID相比，無線變送器對塔壓控制、加熱蒸汽流量控制和DeltaV v11 PID增強選項的動態(tài)響應(yīng)和性能是完全一致的。

目前，無線已能夠與HART、FF總線、Profibus等協(xié)議友好共存于同一個自動化系統(tǒng)中。這幾種協(xié)議在各自最適用的場合各司其職，各顯神通，給工廠帶來了最大的效益和價值。一旦無線技術(shù)能夠正式應(yīng)用于工廠的控制點，無線在一個大項目中可應(yīng)用的測點比例可大幅增加，無線技術(shù)的市場會大大擴展。目前大項目中可應(yīng)用無線的測點比例最多可達(dá)到40%左右，將來的比例能達(dá)到多少或許會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們的預(yù)期。屆時，無線在自動化系統(tǒng)中必將會顯示更加顯著的優(yōu)勢和作用。

黃胡清：畢竟無線技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)自動化領(lǐng)域還僅僅是近幾年的事?？蛻魧o線技術(shù)還處在一個觀望，了解，探索的階段。欣喜的是已經(jīng)有一些客戶愿意嘗試新事物，而且也已取得了不錯的效果。隨著成功案例的不斷涌現(xiàn)，相信無線技術(shù)將被大眾所接收。當(dāng)然這期間作為廠家是有責(zé)任和義務(wù)持續(xù)而有效地進行市場宣傳和技術(shù)推廣，另外也要得到客戶的響應(yīng)。雙方共同交流，推進無線技術(shù)朝著好的方向發(fā)展。