雖然,嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境,一直是無(wú)線技術(shù)應(yīng)用的壁壘,但最近10余年來(lái)有了新的突破,世界上有許多企業(yè)與工程技術(shù)人員孜孜以求地努力,用無(wú)線技術(shù)探求著工業(yè)自動(dòng)化的新前景。
7月6日在上海,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)儀表與裝置專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、上海市自動(dòng)化學(xué)會(huì)自動(dòng)化應(yīng)用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、上海市自動(dòng)化學(xué)會(huì)自動(dòng)化儀表及應(yīng)用專(zhuān)業(yè)專(zhuān)員會(huì)在科學(xué)堂召開(kāi)了以“工業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用”為主題的第三次自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)<壹夹g(shù)論壇。參加會(huì)議的有上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所原所長(zhǎng)吳欽煒教授級(jí)高工、上海大學(xué)何國(guó)森教授、原中石化上海石化研究所鐘霖田教授級(jí)高工等共60余人。作主旨報(bào)告的有5位專(zhuān)家:上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究的彭瑜教授級(jí)高工的“工廠自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化中無(wú)線短程網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用前景分析”,華東理工大學(xué)凌志浩教授的“ZigBee的技術(shù)支持和應(yīng)用前景”,西門(mén)子(中國(guó))有限公司上海分公司張惠梁工程師的“工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)西門(mén)子公司解決方案和應(yīng)用實(shí)例”,上海通用汽車(chē)公司李 先生的“工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)在上海通用汽車(chē)公司的應(yīng)用”,上海同欣自動(dòng)化儀表有限公司紀(jì)綱高級(jí)工程師的“移動(dòng)通信技術(shù)在能源泉數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用”。會(huì)議由華東理工大學(xué)吳勤勤教授與彭瑜先生主持。
這次會(huì)議,主旨報(bào)告較為全面地反映了當(dāng)前世界工控領(lǐng)域無(wú)線通信的一些主要技術(shù)與解決方案,討論也非常熱烈,由于篇幅所限,本文僅從下述3方面反映會(huì)議的精彩一角。
一 發(fā)展動(dòng)向
1. 技術(shù)在發(fā)展
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)按距離與標(biāo)準(zhǔn)可分為:WWAN(無(wú)線廣域網(wǎng),IEEE802.22),WMAA(無(wú)線域域網(wǎng),IEEE802.20,802.16),WLAN(無(wú)線局域網(wǎng),IEEE802.11),WPAN(無(wú)線個(gè)域網(wǎng)/短程網(wǎng),IEEE802.15)。
在我們周?chē)心男o(wú)線系統(tǒng)?
彭瑜先生介紹,正在發(fā)展的一些無(wú)線傳輸技術(shù)有:無(wú)線交換技術(shù)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能天線等。正在發(fā)展的一些無(wú)線傳輸標(biāo)準(zhǔn)為:(1)ZigBee(IEEE802.15.4):它具有特長(zhǎng)的電池壽命,很適合工業(yè)自動(dòng)化、家用電器與傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用;(2)超寬帶(UWB,IEEE802.15.3a,802.15.4a):美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)為其開(kāi)放無(wú)須申請(qǐng)的自由寬帶頻率范圍為3.1~10.6GHz,無(wú)射頻載波,低成本,低功耗,非直線傳輸,在低傳輸速率模式,可用于一個(gè)重要的工業(yè)市場(chǎng)----位置感知(2cm~20m范圍內(nèi));(3)WiMax(IEEE802.16,Intel提出):適于住宅區(qū)/經(jīng)營(yíng)性建筑的長(zhǎng)距離(≥1km)射頻鏈接,有較高數(shù)據(jù)傳輸率(在20MHz信道約70mb/s),也可用于大型工業(yè)部署,今年將有商品問(wèn)世。
對(duì)于工控界關(guān)注的新技術(shù)ZigBee,凌志誥先生介紹,它是一種低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要用于近距離的無(wú)線連接,理論上可連接的節(jié)點(diǎn)多達(dá)65000個(gè),使用頻段有2.4GHz的ISM頻段、歐洲的868MHz頻段以及美國(guó)的915MHz頻段,而不同頻段可使用的信道分別是16、1、10個(gè)。ZigBee與IEEE802.15.4不完全等同,后者僅處理物理層(PHY)和媒體存取控制(MAL)層協(xié)議,而ZigBee聯(lián)盟對(duì)其網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,用戶(hù)層由用戶(hù)自定義。PHY層采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù),以化整為零的方式,將一個(gè)信號(hào)分為多個(gè)信號(hào),再經(jīng)由編碼方式傳送信號(hào),以避免干擾。在MAC層方面,主要是沿用WLAN中IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的CSMA/CA方式,以提高系統(tǒng)的兼容性。目前世界上能提供ZigBee軟硬件產(chǎn)品的廠商有:(1)在硬件方面:挪威半導(dǎo)體公司Chipcon推出全球首顆面市并符合802.15.4規(guī)范的2.4GHz射頻收發(fā)器芯片CC2420(搭配AtmelAVR 8 bit微處理器)后,于2005年第三季度又推出一顆型號(hào)為CC2430的系統(tǒng)芯片(SOC),包含RF與微處理、存儲(chǔ)器,大大降低了未來(lái)ZigBee相關(guān)產(chǎn)品的成本,并可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品周期。Motorola公司的下屬企業(yè)Freescale公司也推出2.4GHz的RF芯片,有3種型號(hào):MC13191、MC13192、MC13193。(2)在軟件方面:國(guó)際上已有Ember、AirBee、Figure 8 Wireless(F8W)等公司可提供ZigBee軟件。其中已被chipcon收購(gòu)的F8W公司的Z-stack是其開(kāi)發(fā)的ZigBee套裝軟件的重要部分,使得Chipcon成為ZigBee完全解決方案的供應(yīng)商。Freescale公司也是搭配F8W的Z-stack。這樣,這兩家的ZigBee芯片加Z-stack已成為認(rèn)證ZigBee產(chǎn)品的黃金平臺(tái)。目前,只有具有這類(lèi)平臺(tái)、符合801.15.4協(xié)議、經(jīng)ZigBee聯(lián)盟評(píng)定的產(chǎn)品,才能貼上ZigBee產(chǎn)品的標(biāo)簽。
2. 標(biāo)準(zhǔn)在制定
IEEE已針對(duì)不同的無(wú)線通信技術(shù)制定了一系列涉及到網(wǎng)絡(luò)、安全、應(yīng)用方面的通用軟件協(xié)議?,F(xiàn)在,已有一些國(guó)際組織正在考慮制定工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),彭瑜先生介紹,美國(guó)儀表、系統(tǒng)和自動(dòng)化學(xué)會(huì)(ISA)的ISP SP100標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正在加緊制定自動(dòng)化和控制環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無(wú)線系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)劃著重從3方面制定標(biāo)準(zhǔn):運(yùn)用無(wú)線技術(shù)的環(huán)境,無(wú)線通信設(shè)備和系統(tǒng)的生命周期,無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用。SP100將盡可能應(yīng)用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)(如ISA SP99----信息安全、IEEE1451----智能傳感器、ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)互連的7層模型等)并有所提高,力爭(zhēng)促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的合理部署、保證供應(yīng)商與用戶(hù)受益。
彭瑜先生介紹,為了使無(wú)線產(chǎn)品供應(yīng)商有一致的規(guī)范,現(xiàn)在ISA SP100已規(guī)定了自動(dòng)化和控制環(huán)境下的6類(lèi)應(yīng)用:第0類(lèi)(安全類(lèi)):恒為關(guān)鍵的緊急行動(dòng),包括安全聯(lián)鎖緊急停車(chē)、自動(dòng)消防控制等;第1類(lèi)(控制類(lèi)):關(guān)鍵的閉環(huán)調(diào)節(jié)控制,一般均為關(guān)鍵回路,如現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器的直接控制,頻繁的串級(jí)控制等;第2類(lèi)(控制類(lèi)):經(jīng)常的非關(guān)鍵閉環(huán)監(jiān)頻控制、多變量控制、優(yōu)化控制等;第3類(lèi)(控制類(lèi)):開(kāi)環(huán)控制,是指在回路中有人在起著作用;第4類(lèi)(監(jiān)測(cè)監(jiān)控類(lèi)):標(biāo)記產(chǎn)生短期操作結(jié)果,是指通過(guò)無(wú)線傳輸那些只在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生操作結(jié)果的數(shù)據(jù)的消息;第5類(lèi)(監(jiān)測(cè)監(jiān)控類(lèi)):記錄和下載/上載不產(chǎn)生直接的操作結(jié)果,例如歷史數(shù)據(jù)的采集,為預(yù)防性維護(hù)而必須進(jìn)行的周期性采集的數(shù)據(jù),事件順序記錄(SOE)數(shù)據(jù)的上傳等。
英國(guó)石油公司的首席技術(shù)官指出:實(shí)際對(duì)這些類(lèi)別(不包括0類(lèi))的應(yīng)用需求,大致比例為1:2:4:10:10??梢?jiàn),在自動(dòng)化和控制環(huán)境下,無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用,大多屬于3~5類(lèi)。
3. 廠商在努力
為了滿足無(wú)線工控潛在市場(chǎng)的需求,廠商已經(jīng)做了大量的試驗(yàn)研究和開(kāi)發(fā)工作。在這方面彭瑜先生作了詳細(xì)的介紹:
(1)歐洲無(wú)線工控應(yīng)用項(xiàng)目(RONES)
2004年10月至2005年4月,歐洲集中25個(gè)組織(包括大小公司和研究所)制定了一個(gè)名為RONES、在未來(lái)10內(nèi)無(wú)線技術(shù)在工業(yè)控制和自動(dòng)化方面發(fā)展應(yīng)用的開(kāi)發(fā)路線圖。他們認(rèn)為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)系統(tǒng)安裝和運(yùn)行的高度靈活性及成本優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造了機(jī)會(huì),應(yīng)及時(shí)而牢固地抓住機(jī)遇不放。其目標(biāo)是:通過(guò)采用無(wú)線技術(shù),到2008年將安裝成本降低50%,運(yùn)行成本降低30%;到2014年將安裝成本降低80%,運(yùn)行成本降低50%。
(2)無(wú)線HART協(xié)議正在積極開(kāi)發(fā)
據(jù)ARC統(tǒng)計(jì),目前世界上已安裝的現(xiàn)場(chǎng)儀表約4000多萬(wàn)臺(tái),其中采用4~20mA信號(hào)的約48%,采用HART的約26%,采用氣動(dòng)信號(hào)的約13%,采用現(xiàn)場(chǎng)總線的僅1%。因此,HART基金會(huì)(HCF)決定開(kāi)發(fā)無(wú)線HART協(xié)議意義重大,現(xiàn)已成立無(wú)線工作組正在制定技術(shù)規(guī)范,目標(biāo)是:無(wú)線HART協(xié)議應(yīng)該具有目前有線HART協(xié)議能夠解決的所有應(yīng)用,即可滿足SP100規(guī)定的0~5類(lèi)全部應(yīng)用要求。工作組曾考慮過(guò)采用ZigBee,但在審視了無(wú)線HART的全部技術(shù)要求后決定不采用,這是國(guó)灰ZigBee的RFD(簡(jiǎn)約功能設(shè)備)功耗低不能處理網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的路由問(wèn)題,若要解決這一問(wèn)題每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須處于一直工作狀態(tài)不能休眠,這樣功耗大,要實(shí)現(xiàn)低功耗難。原計(jì)劃今年6月制定出無(wú)線HART規(guī)范,目前我們還未收到規(guī)范文件(上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所參加HCF)。
(3)Honeywell等公司推出無(wú)線工控產(chǎn)品
2003年Honeywell推出采用ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的XYR5000系列奕送器,它包括精確監(jiān)測(cè)壓力、絕對(duì)壓力、溫度、超聲波噪聲以及檢測(cè)蒸汽和氣體泄漏的設(shè)備,該系列產(chǎn)品也有模擬輸入接口,能使有線設(shè)備有無(wú)線工作的能力,與控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集裝置相連的每個(gè)基站無(wú)線電臺(tái)能接收多達(dá)50臺(tái)變送器傳送來(lái)的無(wú)線信號(hào)。2004年美國(guó)能源部(DOE)投資1000萬(wàn)美元,與Honeywell簽約繼續(xù)開(kāi)發(fā)XYR5000,DOE希望通過(guò)采用這一技術(shù),在鋼鐵、電解鋁以及其他6個(gè)行業(yè)中,減少跑冒滴漏,把能源消耗降低15%,并達(dá)到嚴(yán)酷的工業(yè)控制應(yīng)用級(jí)別:XYR5000適用于危險(xiǎn)區(qū)域、遠(yuǎn)方控制、人難以接觸的位置進(jìn)行自動(dòng)控制。目前該產(chǎn)品載波頻率為915MHz只適合美國(guó)使用,尚無(wú)適用于全球使用的2.4GHz產(chǎn)品。
OMRON已推出無(wú)線鏈接DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的主站W(wǎng)D30-ME和從站W(wǎng)D30-SE,最多可支持DI/DO各1600點(diǎn)的通信,已成功應(yīng)用于本田汽車(chē)裝配線的控制系統(tǒng)中。
德國(guó)SchildKnecht公司推出無(wú)線Profibus-DP產(chǎn)品DE3000系列,可在主站與多個(gè)從站之間建立無(wú)線鏈接,其使用載頻為2.4GHz,數(shù)據(jù)包187.5kB,主站與從站采用的無(wú)線通信協(xié)議分別是WLAN(IEEE802.11b、11Mb/s,802.11、1Mb/s)與WPAN(802.15.1, 700kb/s)。
(4)ABB等公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)
ABB公司在瑞典的Boliden加工廠利用Ember的無(wú)線技術(shù)進(jìn)行了無(wú)線通信的評(píng)估試驗(yàn),要求是:通過(guò)無(wú)線通信傳輸非過(guò)程關(guān)鍵數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)包,低平均數(shù)據(jù)率,低功耗。具體應(yīng)用范圍有:設(shè)備管理、狀態(tài)檢測(cè)、預(yù)防性維護(hù)和服務(wù)應(yīng)用。結(jié)果證明ZigBee安全滿足開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用要求;但ZigBee現(xiàn)有技術(shù)在閉環(huán)控制中應(yīng)用有問(wèn)題。
英國(guó)石油公司(Bp)進(jìn)行了許多無(wú)線應(yīng)用實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Motes)能給BP帶來(lái)巨大利益。但大部分BP的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要求本質(zhì)安全等級(jí)的設(shè)備,而目前世界上不完本質(zhì)安全的無(wú)線工控產(chǎn)品。
(5)Invensys宣布其無(wú)線通信在工業(yè)應(yīng)用中的策略
該策略是:通過(guò)建立獨(dú)特而廣泛的管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用要求,即集中研究對(duì)所有無(wú)線設(shè)備使用共享接入點(diǎn)技術(shù),并對(duì)所有無(wú)線頻率和通信協(xié)議使用共用的數(shù)據(jù)和信息安全模型。這種策略的目的是:為所有工業(yè)和企業(yè)的無(wú)線應(yīng)用,提供適當(dāng)水平的集成、穩(wěn)健性和信息安全的基礎(chǔ)保證。Invensys期望的無(wú)線應(yīng)用解決方案(不考慮SP100的0類(lèi)與1類(lèi)應(yīng)用)包括:過(guò)程優(yōu)化、設(shè)備管理、實(shí)時(shí)裝置狀態(tài)監(jiān)控、能源管理、人員跟蹤、企業(yè)管理等。Invensys現(xiàn)正在對(duì)北美的幾個(gè)大型化工企業(yè)集團(tuán)做現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,若其研究的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)策略實(shí)現(xiàn),將會(huì)使用戶(hù)顯著節(jié)省成本,會(huì)使通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)取得的數(shù)據(jù)容易地與資產(chǎn)管理軟件整合,而標(biāo)準(zhǔn)化的安全模型有助于有效管理無(wú)線網(wǎng)絡(luò),使它保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)男畔踩托阅芩健?
二 應(yīng)用案例
1. 西門(mén)子案例
張惠梁先生介紹,西門(mén)子無(wú)線產(chǎn)品與有線的分布式I/O、Profibus、PROFInet、PCS7系統(tǒng)等產(chǎn)品結(jié)合解決了一些特殊工況的工控問(wèn)題,如長(zhǎng)江向家壩水電站索纜起重機(jī)傳輸系統(tǒng),若用有線傳輸需要在長(zhǎng)江上方架設(shè)長(zhǎng)距離電纜,現(xiàn)在采用無(wú)線傳輸系統(tǒng)既方便,成本又低。在中國(guó)元寶山煤礦原煤輸送系統(tǒng)、某些立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)、碼頭貨物吊裝系統(tǒng)等場(chǎng)合也應(yīng)用了西門(mén)子的無(wú)線工控方案。西門(mén)子的無(wú)線產(chǎn)品主要有以下幾類(lèi):
(1)無(wú)線接入點(diǎn)模塊:產(chǎn)品有SCALANCE W788-1/W788-2,相當(dāng)于交換機(jī),用來(lái)搭建無(wú)線局域網(wǎng)。(2)無(wú)線客戶(hù)端模塊:產(chǎn)品有SCALANCE W744-1/746-1/747-1,用于將PLC等設(shè)備接入無(wú)線局域網(wǎng)。這兩類(lèi)產(chǎn)品支持WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE.11a/b/g;運(yùn)行頻率為2.4GHz或5GHz,數(shù)據(jù)速率高達(dá)54Mb/s;因?yàn)殛P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率可得到有效保證,因此具有較高的可靠性;由于采用了WPA和128位編碼的加密技術(shù)(AES),能防止非法進(jìn)行,安全性高;通過(guò)安全向?qū)Ш驮诰€幫助提供組態(tài)支持;由于采用了可以拆卸的C-plug(組態(tài)插件),發(fā)生故障時(shí)能快速更換。(3)輔件:如定向天線、快速連接器等,其中IWLAN/PB Link PN I/O是一款在工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)(IWLAN)和Profibus之間提供緊湊型網(wǎng)絡(luò)接口的移動(dòng)式配件,它作為PROFInet I/O的代理產(chǎn)品,允許通過(guò)IWLAN無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施將Profibus-DP從站靈活接到PROFInet I/O控制器,這能確保移動(dòng)裝置與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的通信,如車(chē)輛系統(tǒng)、立體倉(cāng)庫(kù)或小車(chē)單軌輸送系統(tǒng)等。(4)軟件:提供各種支持與服務(wù)。
張惠梁先生還介紹,西門(mén)子曾對(duì)工業(yè)環(huán)境下使用工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研,約有80%的客戶(hù)關(guān)心可靠性、堅(jiān)固性、安全性3大問(wèn)題,西門(mén)子的無(wú)線產(chǎn)品符合這3方面的要求。西門(mén)子的無(wú)線產(chǎn)品還具有其他特色,如具有快速漫游功能,在大型倉(cāng)庫(kù)中應(yīng)用時(shí),可縮短取貨時(shí)間。當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)如車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)很大,物品很多時(shí),無(wú)線通信往往受到干擾與阻擋,此時(shí)只設(shè)一架天線是活性與覆蓋面不大,采用多架固定天線成本又高,西門(mén)子有泄波天線,它可以彎曲,能解決這方面的問(wèn)題,成本大大降低。
2. 上海通用汽車(chē)公司(SGM)案例
SGM現(xiàn)有上海金橋、煙臺(tái)、沈陽(yáng)3大生產(chǎn)基地,年產(chǎn)能達(dá)48萬(wàn)輛,在生產(chǎn)和管理中大量采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù),其中使用的工業(yè)無(wú)線技術(shù)主要有:IEEE802.11b、ANSI371.1以及西門(mén)子的無(wú)線產(chǎn)品等。SGM無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)主要有以下5類(lèi):
(1) 射頻-電子搬運(yùn)系統(tǒng)(RF--EPS):當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工人需要物料時(shí),按下無(wú)線按鈕發(fā)信號(hào)給物料請(qǐng)求指示板,在那里排隊(duì)等候任務(wù)的鏟車(chē)司機(jī)到零件倉(cāng)庫(kù)提取物料送到需要的現(xiàn)場(chǎng)。(2)便攜式程序測(cè)驗(yàn)端頭(PPTH):用于刷新總裝車(chē)間生產(chǎn)線整車(chē)上的電子控制模塊(ECU)的程序。(3)自動(dòng)移動(dòng)小車(chē)(AGV):主PLC收集AGV小車(chē)的數(shù)據(jù)及狀態(tài)參數(shù),進(jìn)行運(yùn)算后再將相應(yīng)命令發(fā)給AGV,后者依據(jù)主PLC命令方向與路線行進(jìn)。(4)全球客戶(hù)評(píng)審(GCA)系統(tǒng):質(zhì)量部員工以客戶(hù)打求對(duì)制造好的車(chē)輛進(jìn)行質(zhì)量檢查,采用無(wú)線手持路端一邊評(píng)審一邊向系統(tǒng)輸入評(píng)審結(jié)果,為各業(yè)務(wù)部門(mén)提供需要的質(zhì)量數(shù)據(jù)。(5)自動(dòng)車(chē)輛識(shí)別(AVI)系統(tǒng):能識(shí)別和跟蹤車(chē)身車(chē)間、油染車(chē)間和車(chē)身分配中心里的車(chē)輛,包括數(shù)量、車(chē)型、顏色等,所用的MOBY----基于射頻技術(shù)的智能識(shí)別系統(tǒng)也是西門(mén)子產(chǎn)品。(6)車(chē)身分配中心(BDC)。SGM目前正在做的無(wú)線工控項(xiàng)目有:廣州等3個(gè)備件倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行無(wú)線管理。
3. 上海同欣公司案例
紀(jì)綱先生介紹,上海同欣自動(dòng)化儀表有限公司在上海某熱電廠熱網(wǎng)在線調(diào)配管理系統(tǒng)、浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)能源泉中心、江蘇鹽城熱電有限責(zé)任公司等工程項(xiàng)目中采用的無(wú)線工控方案有下列兩種:
(1)基于SMS的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng):這是用途廣泛的信息系統(tǒng),它借于移動(dòng)通信技術(shù),將計(jì)算機(jī)和手機(jī)同遠(yuǎn)方的測(cè)量?jī)x表聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)。用手機(jī)可對(duì)任何地點(diǎn)、任何距離的測(cè)量?jī)x表進(jìn)行抄表和監(jiān)控,遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)、報(bào)警、狀態(tài)信息可傳送到距離任意遠(yuǎn)的N個(gè)地方作同步顯示。SMS短信業(yè)務(wù)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制工作,成本低廉,傳輸可靠,適合于實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用對(duì)象。(2)基于GPRS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),根據(jù)用戶(hù)的一般要求,可由5大模塊組成,即系統(tǒng)設(shè)定、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)曲線和數(shù)據(jù)輸出。工作原理是:計(jì)算機(jī)按系統(tǒng)設(shè)置的檢測(cè)點(diǎn)站號(hào)通過(guò)主站網(wǎng)絡(luò)端口,經(jīng)Internet與GSM網(wǎng)絡(luò),向GPRS無(wú)線測(cè)控單元發(fā)出請(qǐng)求,呼叫具體的檢測(cè)點(diǎn)通用流量演算器(FC-6000plus),后者按Modbus RTU方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理,再通過(guò)GPRS無(wú)線測(cè)控單元向GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)回通信報(bào)文,經(jīng)Internet送連接的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)對(duì)收回的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)處理,顯示有關(guān)信息,并有報(bào)表制作、顯示與報(bào)印功能。
三 幾個(gè)觀點(diǎn)
(1)彭瑜先生認(rèn)為,工業(yè)控制的無(wú)線技術(shù)主要集中在無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線短程網(wǎng)兩個(gè)方向,雖然它們都具有相當(dāng)牢固和成熟的技術(shù)基礎(chǔ),但為了適應(yīng)工業(yè)控制要求和環(huán)境,還需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)研究。另外,由于無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)儀表的優(yōu)點(diǎn)一定要體現(xiàn)在用長(zhǎng)期無(wú)線供電上,所以一般來(lái)說(shuō)無(wú)線傳輸不適用于高速控制的場(chǎng)合。但是實(shí)踐證明對(duì)大多數(shù)監(jiān)控和慢速控制場(chǎng)合,它足夠可靠,也就是說(shuō)可以用在將近80%的自動(dòng)化和過(guò)程控制場(chǎng)合。
(2)凌志浩先生認(rèn)為,ZigBee雖然受工控界的關(guān)注,但在工控領(lǐng)域應(yīng)用還存在一些問(wèn)題值得研究,如在節(jié)點(diǎn)位置不確定的情況下,需要網(wǎng)絡(luò)具有自組網(wǎng)和自我修復(fù)的功能;對(duì)于大量的節(jié)點(diǎn),怎樣合理調(diào)度使得最后產(chǎn)生的路由器徑合理有效;還有全國(guó)跳頻技術(shù)、抗干擾技術(shù)等都是需要進(jìn)一步研究和探討的。
(3)通過(guò)討論,大家認(rèn)為應(yīng)該把無(wú)線通信看成是現(xiàn)有有線通信系統(tǒng)的一種發(fā)展和重要補(bǔ)充,決非一種替代。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不成熟,所以實(shí)時(shí)性要求高以及要求嚴(yán)的任務(wù)仍應(yīng)采用有線傳輸。目前,無(wú)線工控在高可靠性、低成本、低能耗方面,仍有大量的工作要做。