艾默生智能无线技术介绍

艾默生智能无线技术介绍
Emerson Smart Wireless Introduction
交流内容
艾默生公司简介 智能无线技术的应用 智能无线技术的特点 与控制系统的集成
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艾默生公司全球概况 艾默生公司全球概况
销售额达 248亿美元（2008财年）
美国纽约证券交易所代码 EMR
多样化全球制造及技术企业
全球员工约14.1万名
总部位于美国圣路易斯市
生产及/或销售遍及150多个国家 拥有255家生产设施，165家位于美国以外地区 名列 2008 《财富》全美500强企业第111位 成立于1890年
艾默生为世界创造新技术和提供解决方案 艾默生为世界创造新技术和提供解决方案
Process Management 过程管理
Climate Technologies 环境优化技术
Network Power 网络能源
Industrial Automation 工业自动化
Appliance Solutions 家居方案
Motor Technologies 马达技术 家居和工具
Storage Solutions 仓储方案
Professional Tools 专业工具
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中国地区投资分布图
Beijing Tianjin Nanjing Xian Chengdu Luoding Zhongshan* Jiangmen
北京 天津 南京 西安 成都 罗定

Chengdu 成都 Xi’an 西安 Beijing 北京 Tianjin 天津 Qingdao 青島 Nanjing Shenyang 沈阳
沈阳 青岛 苏州 上海 福州
Shanghai 上海
Shenyang Qingdao Suzhou Shanghai Fuzhou Zhangzhou Shenzhen Hong Kong
南京
Suzhou
苏州
漳州 深圳 香港
中山* 江门
Luodin g 罗定
ZhangzhouFuzhou 福州 Shenzhen 漳州 深圳 Hong Kong 香港 Zhongshan 中山 Jiangmen 江门
30 多家工厂在 15 个地点, 8 家合资公司 34 家全资公司
中国是 Emerson 在亚洲的最大商业伙伴 自 ’02 年销售额仅次于美国 七十年代末开始发展中国业务
Emerson Process Management
艾默生过程管理
17% 23%
Climate Technologies Process Management Network Power
控制系统 DeltaV OVATION AMS SUITE 软件 PlantWeb 服务 FISHER TESCOM BETTIS EL-O-MATIC HYTORK SHAFER
21%
资产优化
18%
Industrial Automation
21%
Appliance & Tools
控制阀、调压器和执行器
测量仪表 BROOKS 流量计 DANIEL 贸易交接计量 MICRO MOTION 质量流量计 MOBREY 液位、密度和粘度计 ROSEMOUNT 压力、温度、流量和液位仪表 ROSEMOUNT ANALYTICAL 气体和液体分析仪 SAAB ROSEMOUNT 雷达液位计 BRISTOL 流量测量
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艾默生过程管理（中国）
Emerson Process Management China 总部：上海 员工：1700+ 10 个制造厂
艾默生过程控制有限公司（上海） 上海西屋控制系统有限公司（上海） 艾默生北京仪表有限公司（北京） 艾默生过程控制（天津）阀门有限公司 艾默生机械设备（深圳）有限公司 北京罗斯蒙特远东仪表有限公司 费希尔调压器（上海）有限公司 费希尔久安天然气输配设备有限公司（成都） 艾默生过程控制（南京）流量技术有限公司 艾默生过程控制船舶技术有限公司（上海）
销售办事处
北京、南京、广州、西安、成都、乌鲁木齐、 香港
具有完全的本地工程能力
我们具有非凡的实力，竭诚为我们的客户服务
Project Planning & Management 项目规划和管理
Project Engineering 项目工程服务
Plant Start-up & Commissioning 工厂开车和调试
Process & Asset Optimization 过程及资产优化
Assembly 制造
Engineering 工程
Service 服务
Training 培训
Over the last 15 years, Emerson has invested in building a strong support capability in China
在过去的15年，Emerson在中国建立了强大的工程服务队伍
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业绩 – 大扬巴石化一体化项目
艾默生被选为“主仪表供应商”（Main Automation Vendor，MIV) 业主：巴斯夫BASF和扬子石化 项目总投资：27亿美金 Emerson供货范围: ─ 项目管理、工程实施、调试、现场服务、培训及长期维护服务 ─ 产品: DeltaV控制系统、SIS仪表安全系统、流量计、压力/温 度变送器、AMS资产优化管理软件
业绩 - SECCO 赛科
Emerson被选为“主仪表供应商” （Main Instrument Vendor，MIV) 中外合资项目：BP, 中石化和上海石化 ─ 项目总投资$30亿美金 ─ 90万吨乙烯及其它装置 Emerson供货范围： ─ 项目管理、工程实施、调试、现场服务和培训 ─ 产品: DeltaV控制系统、SIS安全仪表系统、压力/温度变送器、流 量计、智能阀门定位器和AMS资产管理系统
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业绩 – 福建炼油乙烯一体化项目(FREP)
Emerson被选为“仪表和控制主承包商”
Main Instrument & Controls Contractor（MICC)
中外合资项目：总投资$35亿美金 – 中石化、ExxonMobil、Aramco 中国第一个炼油乙烯一体化项目：800万吨 炼油和80万吨乙烯 Emerson供货范围: ─ FEED项目初步设计、项目管理、工程 实施、调试、现场服务和培训 ─ 产品: DeltaV控制系统、安全仪表系 统、火气检测系统、所有Ff/Hart温 度压力变送器、智能阀门定位器和 AMS资产管理软件
Emerson Smart Wireless
艾默生智能无限方案
A Secure, Reliable, Scalable Plant Architecture Based on Industry Standards 基于工业标准的 安全、可靠、规模可变的结构
No Wires. No Limits.
无线 无限
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艾默生的智能无线技术进一步扩大了你的视野 ……无线，无限
应用 人员/设备 跟踪 生产/安保 安全
无线的 工厂网络
Plant Network
操作 资产管理 移动 工作人员 手持 通讯
Control Network
现场设备
无线的 现场网络
远程监控
自组织现场网络
艾默生提供丰富的无线产品系列
Discrete 开关量 Flow 流量计 Gateway 网关 Level 液位计
Pressure 压力变送器
Temperature 温度变送器
Asset Management 资产管理软件 Vibration 振动监测变送器
SCADA 远程监控
Cisco 合作伙伴
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使用智能无线技术你可以获得更多信息… 应用的机会实实在在
能源消耗情况 ——计量 现场工作人员的移动通信/定位 操作员调派 泄压阀状态 设备位置跟踪 设备腐蚀情况监测 安保监控 旋转设备振动监测 安全喷淋系统监测 火、气、烟感探头监测 液罐满溢或管道泄露监测 热交换器或过滤器状态监测 …
超过300成功应用案例!
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无线技术在现场的应用
Control Room
Wireless Emerson 1420
通过Delta V 和 AMS 实现对无线仪表的集成和组态
无线网关
信号电缆
接线盒
就地电源
Modbus TCP/IP $$$$$$$
接线柜
4-20ma Loop
节省大量 节省大量 的安装成本 的安装成本
Wireless可以实现的通信
Wireless Emerson 1420 Web Configuration HART Diagnostic Data Modbus TCP/IP for Process Data
Local Power 4-20ma Loop
Control Room
无线网关
Applications
过程数据(Process Data): 通过 Delta V 、Modbus/TCP 等协议集成到DCS
– – – 1420 和设备的通信是无线的，过程数据收集在1420的寄存器中 1420和DCS的连接可以采用Modbus或者Ethernet 1420和DeltaV还可以直接用Ethernet方式集成
所有HART数据可以直接和 AMS集成，不需要寄存器映射 对无线设备的组态通过XML 和 Web 浏览器
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Wireless 在石油化工的应用
Raw Water / Sea Water Intake Facility Fin-Fan Cooler Vibration CDU/VDU Tower Top & Overhead Measurement Distillation Column Temperature Profile Inter Unit Flow Measurement Filter Monitoring Crude Pre-heater / Vacuum Column Heater Safety Valve Operation Tank Farm Area Measurement 2nd tier / 3rd tier Rotating Equipments Waste Water Treatment Plant 取水、排水设施的监测 风机振动监测 常减压塔顶测量 分馏塔温度测量 装置间物料流动测量 过滤器监测 预热器 / 加热器测量 安全阀动作监视 罐区测量 次关键旋转设备监测 污水处理厂监测
Raw Water / Sea Water Intake Facility
取水、排水设施监测
目标:
远程监测取水、排水的参数 符合严格的冷却水排放环保条例
目前方法和挑战:
就地表和温度计测量 有线连接，不经济
无线方案:
无线变送器可以测量以下参数: 取水口和排水口温度 过滤器两侧差压 水泵入口和出口压力
好处:
保证冷却水供水的连续性，提高工 厂的连续运行时间 符合当地的环保法规
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Fin-Fan Cooler Vibration Measurement Fin-Fan
风机振动测量
目标:
改善冷却系统的可靠性 保障工厂连续运行
目前方法和挑战
设备 / 仪表安装困难，难以实现全 面监测 风机对制冷效率至关重要，风机故 障将极大降低制冷效率
无线方案:
安装无线的马达振动变送器
好处:
可以连续监测风机运行状况 提高风机的可靠性
Fan Monitoring in Cabot
目标:
监测风机运行状态，包括风机的轴温和 风机入口压力，保证风机的正常运行及 整个流程的稳定生产
卡博特－蓝星化工（江西）风机性能监测
原有方法和挑战:
有线测量，国产仪表，性能差 现场条件所限，铺设电缆及设备维护难 度较大
无线方案:
648无线变送器测轴温 3051S无线变送器测入口压力 9420无线振动变送器监测风机的振动 （即将实施）
好处:
无线仪表安装简单，调试方便，解决了 从现场到控制室铺设电缆困难的问题 风机入口压力测点处振动较强，无线变 送器3051S抗干扰的能力很强。在振动 噪音很大的环境中，运行很稳定，数据 很准确。
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CDU / VDU Column Tower Top Measurement
常减压装置塔顶测量
目标:
测量塔顶气体的压力 / 温度
目前方法和挑战
塔顶安装仪表 / 接线盒布线困难， 维护也困难 电缆过长
无线方案:
使用无线变送器实现温度和压力测 量
好处:
维护方便
Distillation Column Temperature Profile
分馏塔温度测量
目标:
监视分馏塔的效率
目前方法和挑战
有线方法 – 成本高
无线方案:
采用848T无线温度变送器
好处:
分馏塔的温度分布情况可以有效反 映塔内效率，保持正确的温度分布 可以有效提高产品的质量
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Inter Unit Flow Measurement
装置间物料流动测量
目标:
在炼厂内连续监测装置之间物料的流动 情况
目前方法和挑战:
有线连接。有些地方安装测点困难，维 护也困难。测点较少，但要求较长的布 线。
无线方案:
安装无线压力、差压变送器
好处:
清楚、连续掌握装置之间的物料流动情 况 经济性好
Filter Monitoring
过滤器监测
目标:
统一监测各装置内的过滤器工作状 态
目前方法和挑战:
有线连接，采用就地差压表和开关
无线方案:
使用无线差压变送器
好处:
有效提高各装置的过滤器可靠性， 避免装置停车或性能变差
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Crude Pre-heater / Vacuum Heater Skin Pre-heater Temperature Measurement 加热器表面温度测量
目标:
监测盘管表面温度，避免过热 / 结焦
目前方法和挑战:
盘管表面用 T/C 测量，有线连接 有些地方无法接近，安装、维护困 难
无线方案:
采用无线多点温度变送器848T
好处:
连续监测盘管表面温度，提高加热 器性能 提早预知结焦的形成
Safety Valve Operation
安全阀运行状态监测
目标:
快速了解异常工况点
目前方法和挑战:
当发生异常工况时，安全阀跳，气 体被送到火炬燃烧或排放。安全阀 的状态没有监测。
无线方案:
无线变送器可以监测安全阀的实际 开关状态，并将位置反馈信号送回 中控室
好处:
更清楚了解工艺的问题、设备的问 题
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Tank Farm Level & Temperature Measurement
罐区液位和温度测量
目标:
连续监测所有罐体的液位和温度
当前方法和挑战:
罐区通常离主装置较远，分散分布 。距离远，用有线的方式不经济。
无线方案:
无线变送器可以测量 – 罐体液位 – 物料温度
好处:
避免长距离铺线 维护更容易
Monitoring of 2nd / 3rd Tier Rotating Equipments
次级关键旋转设备的监测
目标:
要避免马达、泵、风机、压缩机等“非关键但很重要” 的旋转设备故障造成意外停车。 通常这些设备的监测采用手提监测仪。
目前方法和挑战:
如果人员到现场检测，机器又正好不在工作状态，对 该设备的检测就会被漏掉。 对这些次关键旋转设备如果都安装永久的振动检测仪 ，由于安装成本高昂，显得不经济。
无线方案:
采用无线振动监测变送器，可以测量轴承温度等。安 装简单，成本低廉。
好处:
操作员在中控室就可以监视到旋转设备的振动异常， 这些数据还可以存储在工厂历史事件库中 根据旋转设备的工作状况，可以提早做好维修计划
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Wastewater Treatment Plant
在污水处理厂的应用
目标:
避免将污染物直接排放 一般污水处理厂都距主生产区较远
目前方法和挑战:
由人工进行pH采样，费时、不精确 化学品添加剂的用量也由人工决定 ，容易造成浪费
无线方案:
无线pH计可以直接监测: 污水
好处:
排放物的pH值如果发生改变，可以 在中控室直接监视到 化学品添加剂的用量可以更精确， 避免浪费
客户采用智能无线技术解决了实际问题:
PPG Lake Charles
应用实例:
– Temperature profiling of plant steam headers 工厂蒸汽温度测量 – Redundant level measurement on caustic tanks 烧碱罐液位冗余测量 – Vibration monitoring of brine centrifuges 脱盐离心机振动监测
Multi-discipline team guiding adoption of wireless 综合团队集体决策 Smart Wireless network coexists with other wireless systems 各种无线网络共存
“艾默生第一次给我介绍他们的工业无线解决方案是 ‘即插即用’的，当初我
不相信，我没有见过有如此容易的事情。 但是现在我相信了。设备安装后 仅仅五分钟，网络就正常了，至此一切都是运作良好。”
—Tim Gerami, Senior Design Engineer
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环境监测 – 废气排放
现存问题
– 每间隔８小时人工检查泄压阀动作状 况 – 间隔时间过长，造成过度巨额罚款
解决方案
– 用无线技术每１５秒自动监视泄压阀 状况
数据自动录入环保数据库， 用于： 分析 / 计算 趋势 / 报告 报警
关键应用
– 测量安全阀前端压力
结果
– 减少废气排放的罚款 – 与设备管理系统集成，提供完整的排 放报告数据以及设备状态信息
环境监测 – 罐体液位
现存问题
– 新环保条例要求危险物品储罐必须安 装双重测量系统 – 两套测量系统必须采用各自独立的通 讯系统和测量技术
解决方案
– 增加无线通讯测量液位的方法
关键应用
– 差压测量液位
结果
– 采用无线技术，轻易实现测量系统冗 余，又符合新环保条例要求 – 原有技术更精确 – 与旧系统实现无缝集成
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客户采用智能无线技术解决了实际问题:
Pulp and Paper Mill
应用:石灰转窑的中段温度监测 控制好中段温度可以有效提高产量
–接线方式不适应于旋转设备
智能无线温度变送器安装在转炉中段可以 有效测量中段的温度，有效解决了测量的 精确度
Rotating Lime Kiln
“Four days after the order was placed we could see minute-by-minute mid-zone temperatures trending on the control system … Since the wireless system has been installed, we can tell if there’s build-up of lime in the mid-zone area. Overall, we have improved operation of the lime kiln, and increased throughput by 5%.” —Pulp Mill Leader
客户采用智能无线技术解决了实际问题:
Croda
应用: 移动槽车的温度监测 移动槽车的温度监控对安全非常重要
– 不断移动的槽车不可能用接线的方式进行温度监测 – 员工要爬上槽车顶部进行人工测量，在冬天寒冷的天气里极 其危险
智能无线技术可以及时监测到槽车温度的异常升高，避免 人工测量
– 由于智能无线技术采用自组织网络技术，槽车的位置移动到 不同的位置，都可以保持不间断的测量，不必要在肉眼可视 范围之内 – 工人无需爬到槽车顶部，提高了工人的工作安全性 – 可以及早将从到异常升温，及时采用中和措施，提高了工厂 的安全性
“There are savings of $14,600 per year in reduced operations and maintenance costs, but, the incalculable savings were in safety” —Denny Fetters, I&E Designer
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客户采用智能无线技术解决了实际问题: 沥青管线温度监测
现存问题: 无法有效监测沥青管 线的温度，容易造成凝冻 解决方案: 用无线技术监测管线 温度，有效控制伴热 结果
– 防止管线凝冻 – 无线技术带来巨大的成本节约 – 与现有的系统实现无缝集成
智能无线技术的特点
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实践证明我们的智能无线方案符合用户的要求
可靠性高 安装成本低 工业级的安全性 符合国际标准 易于应用 具备控制功能 低功耗
用户介入产品测试有帮于产品研发
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
在客户现场连续三年的测试 评估
用户在生产装置中大量使用
用户和专家对结构、使用和安全性 作全面的评审
针对客户的调查
智能 无线 方案
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