與電纜說再見——無線技術改變倉庫和工廠

2013-09-04 10:52 來源:電子信息網(wǎng) 作者:洛小辰

如今,越來越多的人將無線技術視為一種取代電纜進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)健型替代方案。倉庫、航運碼頭、機場、制造工廠、工業(yè)園區(qū)甚至貨車停車場也都因為迅速發(fā)展的無線技術而發(fā)生著重大變化。

由有線技術向無線技術的轉變是基于IEEE 802.15.4這一成熟的標準化技術進行的,順應了市場降低成本的需求,具體包括減少安裝和調(diào)試時間、延長正常運行時間、節(jié)約能源以及提高工作場所的安全性等。

無線網(wǎng)絡逐漸流行主要是因為其投資回報率高。如果是多年以前,用戶首先會問它是如何工作的,是否安全、可靠。但是現(xiàn)在,由于工業(yè)市場對無線網(wǎng)絡已經(jīng)非常熟悉和認同,所以用戶關注的主要問題已經(jīng)變?yōu)闊o線網(wǎng)絡的安裝成本是多少,能夠節(jié)約多少成本,以及無線網(wǎng)絡能夠在多快的時間內(nèi)完成調(diào)試并運行。

圖片說明:由電池供電的無線傳感器可用來指示機庫小門的開閉狀態(tài)。電纜和電線會因為機庫大門的運動而迅速被纏繞和損壞。

在許多情況下,當采用電纜連接傳統(tǒng)型開關或傳感器的方案在經(jīng)濟或技術上不可行時,如需要安裝在移動的門或設備上時,無線技術將是最佳的解決方案。電纜的持續(xù)移動和撓曲將會嚴重縮短這些接線的壽命,而使用無線傳感器將門的開閉狀態(tài)輸送至監(jiān)控系統(tǒng)就簡單很多。具體實例包括機場的機庫大門(見上圖)或擁有許多訪問面板、窗口以及通風口的設施。一個打開的通風口會分別在夏天和冬天造成冷氣和暖氣流失。使用無線技術來監(jiān)控這些進出口的狀態(tài)已經(jīng)越來越普遍。每個通風口或窗戶處的傳感器都能夠將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控站或通過網(wǎng)絡傳送至用戶開發(fā)的智能手機app上。

無線技術的另一個重要優(yōu)勢就是它的故障排除和安裝比有線網(wǎng)絡簡單很多。在許多情況下,安裝過程可簡化至只有這么幾個步驟:連接無線開關,安裝接收器并上電,以及將其與任何適用的網(wǎng)絡或控制器相連接。一個非技術人員都能夠在數(shù)小時內(nèi)完成安裝并使系統(tǒng)運行。

無線技術正逐漸成為網(wǎng)絡技術在大量應用中的首選方案。當電纜走線不易實現(xiàn)時,無線技術通常都能夠非常有效地解決問題。例如,工業(yè)設施中的儲存罐通常都是使用無線限位開關來監(jiān)測罐內(nèi)油或其它液體的液面高度的。

圖片說明:限位開關網(wǎng)絡的另一個應用是防止儲存罐內(nèi)液體溢出。當儲存罐裝滿液體后,液面高度會改變限位開關的位置,此時無線限位開關會向泵控制器發(fā)送一個信號,使其將液體從存儲罐中抽出,從而降低液面高度。當液面高度下降以后,無線限位開關會向控制器發(fā)送另一個信號來關閉泵。新型的霍尼韋爾Limitless? WDRR無線接收器能夠控制多達14個存儲罐和14臺獨立的泵。

工廠中的無線應用

無線技術能夠大大降低網(wǎng)絡安裝和維護費用。由于802.15.4無線技術能夠穿透墻壁和地板而在整個工廠內(nèi)傳輸數(shù)據(jù),所以它沒有布線成本,也不存在布線問題,同時對設備定位和放置的限制也更小。

安裝迅速是工廠采用無線技術的另一個重要因素,尤其是對需要快速高效地重置制造線和裝配線以確保最小停機時間的工廠車間來說。每小時的停機時間都會造成制造商數(shù)萬美元的經(jīng)濟損失。

當通過無線技術來重置或改變裝配線的布局時,工廠經(jīng)理只需簡單地將設備和無線傳感發(fā)射器移動到新的位置并開啟無線網(wǎng)絡即可,不必重新布線或安裝電纜。

圖片說明:大型、繁忙的制造工廠(如汽車制造廠)經(jīng)常需要重置裝配線,此時無線網(wǎng)絡架構的靈活性以及突出的投資回報率使得無線技術非常具有吸引力。

維護和維修成本對工廠經(jīng)理來說也是一個挑戰(zhàn),而通過使用無線技術代替有線技術就能夠有效地減少這一成本。

開關在工業(yè)和輸送控制、位置監(jiān)控以及門、臂架及閥門狀態(tài)監(jiān)控等方面扮演著重要角色。然而,有線開關和傳感器的安裝和維護卻是個很大的挑戰(zhàn),特別是在惡劣的環(huán)境中或經(jīng)常需要彎曲線纜的應用場合中。此外,傳統(tǒng)的線纜還有導致工人跌倒的危險,并可能在設備正常使用過程中被損壞,造成昂貴的停機時間。

無線開關能夠減少維護成本,因為設備連接的復雜性降低了。通過消除傳感器和開關的電纜,工廠經(jīng)理能夠簡化故障排除過程。在一些情況下,使用電池供電的開關或傳感器能夠徹底去除使用電纜的必要。通過消除電纜或接線引成的連續(xù)性問題,無線網(wǎng)絡也增加了系統(tǒng)的可靠性。

此外,無線設備的重新放置或配置也非常簡單,例如不需要切斷和重新連接電纜,從而消除了錯誤連線的風險。在許多情況下,安裝一個新的無線網(wǎng)絡要比更換現(xiàn)有損壞的電纜成本更低,速度更快,因為更換現(xiàn)有損壞電纜常常要花費很多時間去排除故障和更換電纜,造成了較長的停機時間。

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圖片說明:一個有趣的工廠新應用是在緊急噴淋裝置及洗眼設施上使用無線警報。通過噴淋裝置上的無線按鈕,員工能夠在噴淋裝置啟動時激活警報。無論是有意操作還是誤操作,只要有員工激活了噴淋裝置,工廠管理人員都會知道。

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