霍尼韋爾過(guò)程控制部
霍尼韋爾OneWireless? 工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以無(wú)縫式的把過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)延伸到工廠現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)角落。工業(yè)用戶正在越來(lái)越多的選擇技術(shù)先進(jìn)的工業(yè)無(wú)線應(yīng)用產(chǎn)品,來(lái)應(yīng)對(duì)不斷提高的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率的目標(biāo)和更加嚴(yán)格的安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保的要求。他們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到工業(yè)無(wú)線技術(shù)不僅可以幫助工業(yè)用戶及時(shí)解決當(dāng)前問(wèn)題,而且更有助于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。
霍尼韋爾OneWireless?工業(yè)無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)無(wú)縫的方式把過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)延伸到現(xiàn)場(chǎng),其特點(diǎn)包括:
無(wú)線變送器(電池供電)的使用更加經(jīng)濟(jì)、更加便捷,可以用來(lái)采集到更多的過(guò)程數(shù)據(jù), 進(jìn)而改善工廠控制性能,并且以更低的成本來(lái)滿足各種規(guī)定的要求;
無(wú)線移動(dòng)操作站,支持無(wú)線移動(dòng)作業(yè),現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以通過(guò)無(wú)線架構(gòu)無(wú)線遠(yuǎn)程訪問(wèn)DCS過(guò)程數(shù)據(jù)及其它工廠的相關(guān)信息;
無(wú)線巡檢支持工廠運(yùn)行最佳操作,實(shí)現(xiàn)巡檢電子化、智能化,實(shí)現(xiàn)工廠可靠、高效運(yùn)行;
無(wú)線視頻監(jiān)控可以確保工廠安全,更為經(jīng)濟(jì);
無(wú)線人員安全系統(tǒng),監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w和人員定位,可以確保工作人員的安全;
支持遠(yuǎn)程就地控制系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)的無(wú)線互連。
OneWireless工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持多種無(wú)線應(yīng)用和多種標(biāo)準(zhǔn)。靈活的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模適合各種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合,既可以應(yīng)用于簡(jiǎn)單的、無(wú)線變送器組成的現(xiàn)場(chǎng)儀表無(wú)線網(wǎng)絡(luò),也可以應(yīng)用于覆蓋全廠的、多無(wú)線應(yīng)用的場(chǎng)合。
OneWireless工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供量身定做的適合其不同應(yīng)用需要的網(wǎng)絡(luò):
依靠現(xiàn)場(chǎng)儀表本身路由的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):每個(gè)ISA100現(xiàn)場(chǎng)儀表都可以組態(tài)為具有路由功能,可以與多個(gè)附近的無(wú)線儀表進(jìn)行無(wú)線通信,構(gòu)建一個(gè)mesh冗余通訊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場(chǎng)儀表不僅可以無(wú)線發(fā)送自己的數(shù)據(jù),而且還可以無(wú)線路由從相鄰現(xiàn)場(chǎng)儀表接收的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以經(jīng)過(guò)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表無(wú)線路由后,最終到達(dá)無(wú)線網(wǎng)關(guān)和上位控制系統(tǒng)。采用這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的用戶一般都希望把無(wú)線儀表(電池供電)應(yīng)用于過(guò)程監(jiān)控等非關(guān)鍵的不需要快速刷新速度的場(chǎng)合。
僅支持無(wú)線儀表的無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):通過(guò)無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表接入點(diǎn)FDAP構(gòu)建覆蓋全廠的無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò),可以支持快速刷新的幾百臺(tái)無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表。采用這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的用戶一般都希望使用支持快速的數(shù)據(jù)刷新的、電池供電的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表來(lái)獲得與有線網(wǎng)絡(luò)同樣可靠性,支持關(guān)鍵的監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用。這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)僅支持無(wú)線變送器的數(shù)據(jù)通訊,不能同時(shí)支持移動(dòng)工作站、無(wú)線巡檢等無(wú)線應(yīng)用,或視頻監(jiān)控等以太網(wǎng)設(shè)備。
同時(shí)支持無(wú)線儀表和其它WiFi無(wú)線應(yīng)用等多種應(yīng)用的無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):通過(guò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建覆蓋全廠的無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò),能夠同時(shí)支持ISA100.11a無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表、IEEE 802.11(WiFi)無(wú)線設(shè)備等多種應(yīng)用。采用這種網(wǎng)絡(luò)的用戶一般都希望一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠同時(shí)支持移動(dòng)工作站、無(wú)線巡檢、人員安全系統(tǒng)和工廠安全系統(tǒng),以及成百上千臺(tái)支持過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制的無(wú)線變送器的場(chǎng)合。
用戶可以根據(jù)全廠范圍內(nèi)的控制監(jiān)控范圍和類型的不同,采用上述的各種不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),進(jìn)而通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái),管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通訊、安全和無(wú)線儀表的遠(yuǎn)程組態(tài)、診斷等。
OneWireless支持工業(yè)應(yīng)用的所有標(biāo)準(zhǔn):
支持多種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò):OneWireless網(wǎng)絡(luò)支持ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表、IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線的WiFi設(shè)備,以及IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備。同時(shí)支持多種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)可以顯著降低與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的安裝、維護(hù)和安全管理等成本。
支持多種通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò):無(wú)線網(wǎng)絡(luò)ISA100.11a數(shù)據(jù)能夠同現(xiàn)有的各種標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議設(shè)備很便捷的整合在一起,如HART、Modbus(Serial和TCP)以及OPC。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還提供一個(gè)通用接口,通過(guò)使用各種通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)客戶/服務(wù)器變送器與主控制系統(tǒng)的本地內(nèi)嵌式通訊(native communication)。比如,霍尼韋爾利用此功能支持Enraf Entis應(yīng)用系統(tǒng)的Bi-Phase Mark III通訊協(xié)議。
如同有線方式的性能:借助OneWireless主干網(wǎng)絡(luò),用戶可以使其無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表達(dá)到與有線系統(tǒng)幾乎相當(dāng)?shù)男阅堋J褂霉?jié)點(diǎn)或FDAP等設(shè)備構(gòu)建無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò)時(shí),無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表不再需要從其它現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)路由。無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表電池壽命可達(dá)五年或者更長(zhǎng)的時(shí)間(刷新速度1秒時(shí))。
無(wú)線變送器電池壽命可預(yù)測(cè):電池使用壽命必須長(zhǎng)期而可靠。否則即使經(jīng)濟(jì)的無(wú)線變送器也會(huì)因?yàn)椴粩喔鼡Q電池而增加長(zhǎng)期成本,而且還會(huì)因?yàn)殡姵馗鼡Q打斷生產(chǎn)過(guò)程。OneWireless無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表的電池壽命在采用快速刷新速度時(shí)(5秒)可達(dá)10年。
端對(duì)端的工業(yè)安全措施:OneWireless應(yīng)用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的128位加密措施(主干無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線WiFi設(shè)備以及無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表),確保工廠的信息和生產(chǎn)的安全。
無(wú)線軟件在線升級(jí)和組態(tài):所有ISA100.11a無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表都可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行在線遠(yuǎn)程組態(tài)和升級(jí),從而明顯節(jié)省無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表的現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)工作量。
OneWireless使無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)達(dá)到最高的可用性。
數(shù)據(jù)和通道的分離:OneWireless網(wǎng)絡(luò)支持無(wú)線WiFi設(shè)備和ISA100.11a無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的互操作性。該網(wǎng)絡(luò)還支持自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí),確保來(lái)自無(wú)線儀表的關(guān)鍵控制數(shù)據(jù)始終具有最高的優(yōu)先級(jí)并保證數(shù)據(jù)成功傳輸。
OneWireless自組織、自愈合的高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò),支持靈活分配通訊通道和具有內(nèi)置通訊延遲措施及冗余機(jī)制的可靠的架構(gòu),確保安全、可靠的無(wú)線控制應(yīng)用。
無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表接入點(diǎn)天線多樣性:無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表接入點(diǎn)的多種天線選型,可以支持無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表在多路徑冗余通訊環(huán)境中的遠(yuǎn)距離無(wú)線通訊。
OneWireless采用工業(yè)無(wú)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)得起未來(lái)考驗(yàn)。
ISA100.11a和IEEE 802.11 a/b/g/n:為用戶帶來(lái)更多的靈活選擇和互操作性。已經(jīng)使用OneWireless的用戶可以通過(guò)無(wú)線軟件升級(jí)的方式把已有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與ISA100.11a整合在一起。ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)保證來(lái)自不同廠家的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的相互兼容和互操作性。
支持所有重要的現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議:支持多種通訊協(xié)議,用戶可以更為靈活的采用Modbus、HART、OPC以及ISA100.11a等通訊協(xié)議把無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)同現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。
OneWireless網(wǎng)絡(luò)主要設(shè)備包括:無(wú)線管理平臺(tái)(WDM)、OneWireless現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入點(diǎn)設(shè)備(FDAP)、OneWireless多功能節(jié)點(diǎn),Cisco 1552S AP及XYR 6000無(wú)線變送器。
WDM管理所有的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,如ISA100.11a無(wú)線變送器、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入點(diǎn)FDAP,多功能節(jié)點(diǎn)和Cisco AP等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。WDM承擔(dān)無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)管理器以及安全管理器的角色。它用于初始化無(wú)線設(shè)備的組態(tài),并存儲(chǔ)組態(tài)無(wú)線設(shè)備所需的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。它實(shí)現(xiàn)無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表網(wǎng)絡(luò)的安全管理,生成、發(fā)布和管理所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備加入無(wú)線安全網(wǎng)絡(luò)所需的安全密鑰。它還提供同上位控制系統(tǒng)DCS或其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議接口,如Modbus(TCP/IP、RTU)、HART、OPC或內(nèi)嵌式通訊。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備無(wú)線接入點(diǎn)(FDAP)是一種可靠的工業(yè)接入點(diǎn),可訪問(wèn)ISA100.11a現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線變送器。在現(xiàn)場(chǎng)安裝后,F(xiàn)DAP會(huì)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和組網(wǎng),并形成一個(gè)可控、安全和冗余的無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。 它們?cè)跓o(wú)線儀表網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò)或有線控制網(wǎng)絡(luò)之間充當(dāng)路由的功能。
Cisco?Aironet?1552S AP節(jié)點(diǎn)設(shè)備符合工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用,相互無(wú)線通訊構(gòu)建無(wú)線主干網(wǎng)絡(luò),支持同IEEE 802.11 a/b/g/n WiFi移動(dòng)終端設(shè)備和ISA100.11a 無(wú)線儀表的相互無(wú)線通訊。該設(shè)備內(nèi)嵌Cisco’s CleanAir?技術(shù)能夠智能優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通訊,降低無(wú)線信號(hào)干擾,提高通訊空間的無(wú)線通訊質(zhì)量,最終明顯改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通訊性能,方便用戶的使用。
Cisco WLAN Controller
Cisco WLAN控制器用于管理Cisco’s Aironet 1552S AP,可以降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的維護(hù)成本。通過(guò)延伸Cisco 同有線網(wǎng)絡(luò)一致的網(wǎng)絡(luò)安全措施和技術(shù),WLAN Wireless Controller可以幫助:
靈活的集中管理和配置無(wú)線通訊策略、安全設(shè)置等;
Wireless intrusion prevention system (WIPS)防入侵措施;
實(shí)施同有線網(wǎng)絡(luò)一致的策略,并集成到Cisco Identity Services Engine中;
支持先進(jìn)的移動(dòng)服務(wù),如 ClientLink, VideoStream,和CleanAir technology。
XYR 6000無(wú)線變送器應(yīng)用在有線方案成本過(guò)高的場(chǎng)合,或危險(xiǎn)區(qū)域的數(shù)據(jù)采集。
XYR6000無(wú)線變送器符合ISA100.11a工業(yè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),可以組態(tài)為具有路由功能或不具有路由功能。配置路由功能時(shí),無(wú)線變送器不僅可以無(wú)線發(fā)送自己的數(shù)據(jù),而且還可以為相鄰現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線路由。無(wú)線變送器支持在線軟件升級(jí)。
霍尼韋爾的OneWireless網(wǎng)絡(luò)可以將過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到現(xiàn)場(chǎng)。它是:
最靈活、擴(kuò)展性最好的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò);
調(diào)試和維護(hù)最方便的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò);
性能和可靠性最優(yōu)的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò);
最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
圖1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
表1 架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)信息