无需等待5G总线协议带来的无缝工厂网络设计与管理
无线网络已成为许多过程工厂不可或缺的组成部分,其优势日益凸显。制造业对无线网络的接受度持续提升,越来越多地应用于生产流程。
十余年前,无线网络就已经开始渗透到工业领域。在选择无线网络时,主要有两大驱动因素:一种是被动的,即在现有、饱和且无法再增加传统电缆基础设施的情况下;另一种是主动的,无需大量成本和时间投入,可以快速扩展设备与通信功能区域。
无论出于何种考虑,最终目标始终是提高生产率和员工效率。随着技术人员数量减少、劳动力短缺的问题日益严峻,传统制造企业必须通过提高效率来维持竞争力并确保盈利能力。
当今工业通讯标准已经能够满足制造业对可靠性、安全性、高确定性以及控制功耗等要求。Wi-Fi虽然广泛应用于办公室和家庭,但其高功耗特性并不适合长期使用电池供电的测量设备。而WirelessHART作为一个开放式互操作性的标准,在工业自动化中提供了实时数据传输,并且由于其网状结构,它能有效克服干扰问题。此外,由FieldComm集团专门为工业设计的WirelessHART协议,不仅支持了跨品牌兼容,还优化了带宽利用和安全性能,同时最大限度降低功耗,使得电池寿命可达10年。
ISA100.11a作为另一个重要标准,以国际自动化学会(ISA)制定,并获得国际电工委员会(IEC)批准,是一套更广泛应用范围的无线系统标准之一,它们涵盖了从现场监控到企业资源规划(ERP)系统的一系列用途。尽管如此,ISA100.11a在实现网格化方面比WirelessHART复杂一些,这需要更多的人力物力投入以进行网络管理。
除了这些专业级别的协议之外,一些低功率广域网也逐渐得到应用,如用于智能能源管理系统中的超大区域内超低带宽通信。这类协议最初针对远程监控,如供水或供气公司的大型仪表群体,而这些仪表通常每天只发送一次数据更新,因此它们不适合绝大多数实时监控需求。
总之,无线工厂网络与现场移动工作人员所用的应用程序相结合,为生产流程带来了巨大的改善机会,从而显著提高运行人员和工程工作流程效率。随着技术进步,未来预计将会见证更多创新解决方案,以及更广泛地采用这些先进技术,以进一步提升整个行业水平。