无线技术加快英国BP公司创新步伐

无线技术加快英国BP公司创新步伐无线技术在炼油自动化领域中的战略作用建立您的第一个无线网络第5页本地化：无线接入的快捷途径第9页开始无线网络的十种最佳方法第12页BP和艾默生在无线技术应用方面始终互相合作，共同努力加快使用创新技术的步伐，提高企业管理水平。BP扩大旗下CherryPoint炼油厂的无线网络，在美国伊利诺斯州Naperville的储油库中安装艾默生的智能无线网络，并且努力将成熟的无线方案推向BP旗下世界各地的其它炼油厂。BP下属的CherryPoint炼油厂位于美国华盛顿州西北部，日处理原油225,000桶，是美国最大的炼铝工业用煅烧焦炭供货商。每6个易拉罐中就有1个使用CherryPoint的煅烧焦炭来加工生产。炼焦炉上安装的智能无线变送器用于监视轴承和炼焦炉的焦炭温度，防止风机和输送带故障。一旦风机损坏，维修费用预计可达10万美元。更严重的是，由此引发的生产时间损失10天左右。2006年这家炼油厂安装15台无线温度变送器，构成世界上第一个工业级无线网状网络。至今网络运行可靠，无需操作人员到现场巡回检测。CherryPoint炼油厂使用的无线温度变送器现已增加至35台，使用范围涵盖油罐区域和其它过程设备。他们还在柴油机组中安装艾默生的智能无线网关，为今后随时安装无线设备作好准备。“从经济性来分析，无线技术具有无可比拟的数据采集和分析能力，我们认为这是无线技术的主要优点，”CherryPoint炼油厂技术经理MikeIngraham指出：“与以前的有线技术相比，无线技术获得的数据更丰富、更有效、也更具有经济性。我们希望无线技术成为提高设备可用性的主要工具，同时增强我们在燃料技术参数和原材料供应发生变化时的应变能力。”BP储油库：无线技术中试基地在美国芝加哥附近的BP研发中心，储油库（参阅上图和封底）被用作无线新功能的测试基地。在真实环境中的实验性运行为艾默生提供了很有价值的反馈信息，同时也为炼油厂管理提供了很好的经验。无线技术的两大优点：改进设备监控，提高设备可用性BP采用无线技术加快创新步伐第二套装置是在美国伊利诺斯州Naperville的BP研发机构，这是一个具有世界水平的技术中心，这个中心的储油库刚进行现代化改造，负责向遍布世界各地采用BP炼油加工技术的相关工厂提供原油。“BP认为，CherryPoint炼油厂首次应用智能无线技术方案获得了巨大的成功。此后，BP又在美国伊利诺斯州Naperville炼油厂储油库内建立了一个包括45台变送器的无线网络。经过约1年的运行，积累了丰富的运行经验，这里成了测试无线技术的一个平台，而这些成功经验提高了BP在世界各地炼油厂采用无线技术的积极性。”“无线技术是未来炼油技术发展的重要原动力。……在有线仪表的安装费用可能会成倍增加、或实践中并不可行的地方，无线技术可以成为仪表应用于生产程的重要载体。”－BP商务技术经理MarkHoward“无线设备大大提高了操作人员的工作效率，它可以让操作人员在一个中心点采集数据，而不是在罐区内走来走去记录测量数据”BP的工作人员指出：“无线设备的另一个优点是可以连续输出数据，供电脑进行处理、储存和记录，让我们随时了解储油库的实时运行情况。”Naperville储油库的无线网络使用Rosemount无线变送器，用于监视输入和输出管路的压力、液位、流量和温度等参数。他们安装所有已经发布的无线新功能并与艾默生紧密合作，尽快拓展无线的其它新功能，使之涵盖更为广泛的炼油过程应用需求。另一方面，在真实环境中的试验性运行为艾默生提供了很有价值的反馈信息，同时也为炼油厂管理提供了很好的经验。这样，全球的炼油技术团队都可以分享有关炼油厂过程优化和无线自动化技术方面的信息。“无线技术是未来炼油技术发展的重要原动力，”BP商务技术经理MarkHoward说：“我们的仪表、传感器和分析设备可以利用一些应用程序来进行状态监测，以支持预测性维护和跟踪原材料进出情况。在某些地方采用有线技术可能费用高昂或难以实施，这时无线技术就将成为实现测量的重要载体。”Croda和CFELAPEM获无线创新奖在2008年艾默生全球用户交流会上，Croda公司的轨道车辆监视应用项目获得了艾默生智能无线创新应用比赛的“最具创造性奖”，CFELAPEM公司的临时性电站监视应用项目则获得了“最佳应用效果奖”。此项比赛旨在对企业智能无线方案应用中的创造性和应用价值进行表彰，参加此项比赛的有来自于世界各地的生产、制造和输配企业。“创造性”的评判标准包括：无线设备应用的新颖程度；对以前未知过程问题的认知程度；是否能够深入有线技术无法触及的领域；以及实际运行效果的改进程度。Croda公司是一家国际性的精细化工产品专业制造商，凭借其在美国宾夕法尼亚州MillHall工厂厂区内移动轨道车辆温度监视应用项目而获得“最具创造性奖”。“商业效果”评判标准包括：运行过程中节省的费用；与有线技术相比较在安装成本和安装时间上的节省；以及安全性或环保性的改进程度。CFELAPEM公司以最高分获得“最佳应用效果奖”。CFELAPEM公司是墨西哥联邦电气委员会下属的一家实验室分析集团，拥有5个分析团队，在140个电站中设置临时性测量装置。其中有1个团队通过在电站搭建一个无线网络，使劳动生产率和设备利用率提高10％，年度服务收入增加512,000美元。“我们对无线技术在世界各地的工业应用范围和前景感到乐观”艾默生首席战略官PeterZornio指出。“这项比赛也给了我们很多惊喜，它展示了无线技术的方便性、灵活性、可靠性和应用价值。”在Croda公司，无线温度变送器提高操作人员的安全性和工作效率。无线技术节省巨额费用开支在艾默生全球用户交流会中，JohnDolenc（参阅上图）详细展示了无线技术在新建项目方面的潜在影响和效果，并以加氢处理器的应用为例。“无线通讯技术可以减少监视仪表的总安装费用，”JohnDolenc这样说。在加氢处理器的应用中，有44％的测量点适宜采用无线方案，与全部采用模拟接线技术相比，总仪表费用支出可以节省41％。敬请观注本刊下一期，JohnDolenc还将继续分析无线技术在现场总线项目中的应用。Helen造纸厂提升安全响应能力在还未采用无线技术之前，位于美国俄勒冈州博伊西圣海伦的一家造纸厂根本没有洗眼站和安全喷淋站的监视网络系统，他们只能依靠无线电通讯。“但是，我们厂内还有许多人无法与操作人员直接进行通讯，包括装卸精细化工原料的驾驶员，”这家工厂的工和人员JeffTaylor这样说：“尽管我们在厂内使用不少无线电通讯器，但是承包商手里一个都没有，只有一小部分员工才有。”为了保证工厂员工和厂区内其它承包商操作人员的安全，造纸厂希望任何洗眼站或安全喷淋站一旦被激活，就能自动向控制室发出报警。这样，操作人员可以为洗眼站迅速提供必要的帮助或支持，同时检查可能受到的伤害。如果在8个安全站安装有线监视器估计费用为40,000美元。“我们准备采用有线网络监视系统，但巨大的安装费用使我们望而生畏，”JeffTaylor说：“如安装无线网络，我们就可以节省约60％的安装成本。”如今，只要造纸厂内任何一个洗眼站或安全喷淋站被激活，自组织智能无线现场网络中的Rosemount无线开关量变送器会立即与造纸厂的操作系统进行通讯，及时向造纸厂控制室发出警报。开关和智能无线网关的安装和调试都十分简单。开关与网关之间的距离可达200英尺，网关与OPC服务器连接，再由OPC服务器向造纸厂操作系统传送可靠的数据。无线网络结构牢固，每15秒对开关的工作情况进行一次监测。“我们已经建立了无线网络的基础设施，”JeffTaylor指出，“我们预计，造纸厂今后增加变送器用于其它应用时，所需费用可以大幅度减少。”MarkHoward继续说，“从长远角度看，我们倾向于无线技术朝着标准化方向发展，例如艾默生的WirelessHART技术。我们希望新的无线变送器安装后可以即时访问，运行更加可靠和安全。我们也希望仪表的使用范围更加宽广。”“我们高度评价与BP炼油技术团队的合作，”艾默生总裁JohnBerra指出。“艾默生经过多年的研究和开发，从2006年起在智能无线技术领域内处于全球领先地位。BP也做出巨大努力，于2006年在CherryPoint安装测试性质的智能无线网络。我相信，通过双方的共同努力，无线技术一定会以更快的步伐向前发展。”“我们与BP通力合作，为了同一个目标，即加快技术创新步伐，提供交互式的无线技术设备，以提高过程的可靠性和安全性并更好地符合环保要求。”JohnBerra最后表示。您的第一个无线网络新一代的工程工具：无线设备的启用和运行比以往更加方便快捷在工业环境条件下使用无线网络，最大优点是可以节省安装费用。无需导线、导管或铠装电缆，无需与之相关的I/O和工程费用：这一切真是奇迹！过程测量开支一下子可以节省10倍。对于越来越多的先进过程制造商而言，采用无线网络的动力并不仅仅在于节省成本，更重要的是它的方便易用。为什么与传统有线系统相比，无线方案的安装和使用更方便成本更低呢？答案显而易见，因为没有了接线。手工网络设计的经验方法我们可以使用新型的自动工具来完善无线网络设计（参阅第7页），也可以凭经验使用进行手工设计。从规定覆盖范围的过程单元或区域图开始，按下列条件绘制各个规划的无线设备和相邻无线设备之间的连接线路：·无障碍物的无线设备之间的距离小于750英尺（230m）。·中型无线基础设施中无线设备之间的距离小于250英尺（75m）。中型无线基础设施一般能够支持车辆通讯。·大型无线基础设施中无线设备之间的距离小于100英尺（30m）。大型无线基础设施一般不能支持车辆通讯。在设计阶段中，即使由于方向而使无线连接距离有所变化，每一台无线设备也应连接至其它3台无线设备，这样可以确保每台设备都有2条后备路径。如果在设计阶段中无线设备少于3个连接点，则应增加测量点或使用扩大器来提高连接性能。在下列条件下，无线设备之间不应存在任何连接线路：·无线设备之间的路径跨越大的障碍物，例如大建筑物或整个过程单元。（在这些情况时，最好应增加网关。）·设备安装在封闭性区域，例如大型机组的内部空间，与其它无线设备相隔离。（应使用远程电子设备将天线移出封闭性区域，或者在封闭性区域外增加中继设备。）澳大利亚TerminalPty公司使沥青保持流动状态澳大利亚维多利亚州Geelong的TerminalPty公司用直径8英寸（200mm）、长度3000英尺（900m）的管道将沥青从运输船上卸到码头上的储罐。在环境温度下沥青会凝固，电加热器沿着管道将沥青加热至160℃并使之处于流动状态。如果电加热器出现故障，则会出现冷点，使沥青凝固而堵塞管道，解决这个问题需要巨额费用支出。“我们希望监视沥青管道，”沥青码头项目经理JoeSiklic指出，“使操作人员了解从运输船至储罐这段距离内沥青管道中的冷点，避免发生紧急停机的事故。如果出现卸船延误，码头将赔付每天30,000美元的船舶滞期费。”JoeSiklic认为，与有线设备相比较，无线技术初期投资费用合理，维修费用极少，故码头选择无线设备。沿着管道均匀地安装8台Rosemount无线温度变送器，以每分钟1次的速率将温度信号发送至码头上的智能无线网关。网关再将数据传送至AMSSuite预测维护软件，这个软件用于仪表组态和性能监视工作。采集的数据通过光缆传送至码头控制中心的SCADA系统。由于无线技术的自组织特性，每一台无线设备作为附近其它设备的路由器，负责传送信号直至到达其目的地。如果出现障碍物，信号只是在网状网络中重新寻找新的路径进行传送，直至找到通向智能无线网关的正确路径。所有这些都是自动进行的，无需用户的任何干预；与单台设备和其网关之间直接的、视线路径相比，无线技术可以实现冗余通讯路径，可靠性也更高。“这是无线技术的理想应用，”JoeSiklic说。“由于存在许多条传送信号的路径，网络可以毫不费力地弥补个别变送器的传送故障，并向请操作人员发出报警。实践证明这种无线网络性能可靠，可以与现有的控制设备相兼容，性价比极高