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新颖的设备和新的超能力英文(新颖的设备和新的超能力英文翻译)

文章作者:邱老师 发布时间:2022-09-21 11:07:47 浏览次数:0

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新颖的设备和新的超能力英文

通往Ethernet-APL的第一站是全面解放所有二次仪表数据,这些数据在整个过程工业中已经很久没有得到充分利用了。事实上,越来越多的先进工艺制造商正在使用多路复用技术。

在过去的几年里,我们一直使用HART-IP技术从4-20mA模拟环路中提取丰富的数字HART数据,并一直使用这些数据有效地推动他们的数字化转型计划。HART-IP over Ethernet-APL将使这种访问更加简单、快速和容易。

高级产品经理Gar-rettSchmidt表示,在过去几年中,作为网络基础设施专家的菲尼克斯电气看到,修改工厂以将以前的HART数据纳入资产管理和其他监控系统的用户数量显著增加。

“我们知道这些设备中的大部分已经进入棕色地带的设施,”施密特解释说。“他们首先连接到具有最高值数据的4-20mAHART仪器,主要是更复杂的仪器,如阀门控制器和流量计。然后从那里开始建造。”作为公认的物联网爱好者,施密特将自己对持续和全时访问HART数据的兴趣日益增长归因于企业的数字化转型计划。根据Robert Sentz的说法,3M公司是近年来再次强调可以从持续访问HART数据中获得价值的最终用户公司之一。

“我们越来越多地使用来自智能阀门定位器、智能压力、温度和流量计的可用诊断数据,”他说。事实上,该公司将未来的运营押在了数字技术上,例如由仪器数据支持的性能驱动分析和规范维护。几乎所有的HART信息都是在“不确定性”条件下产生的。

与过程测量和过程控制本身一样重要。HART通过模拟回路是非常强大的,但是它也是非常慢的。因此,我对使用以太网-APL和HART-IP进一步提高工厂性能和可用性的潜力感到非常兴奋”。

虽然HART-IP over Ethernet-APL将极大地提高当今仪器中数据的可访问性和实用性,但以太网-APL之旅的第二部分将把这种新速度与更高的仪器功率和协议独立性结合起来。开启一个全新的世界,有改变的可能。

能力的提高

更高的带宽和更大的可用功率将使当今的过程仪表制造商能够在其支持以太网的下一代APL器件中创造新的价值来源。例如,未来的压力变送器可以包括多个具有自动测距的传感器,这将使得特定的变送器能够覆盖更广的区域。

艾默生应用技术高级主管Jonas Berge设想,它可以在各种压力范围内使用,而不会牺牲精度。值得注意的是,这将解决需要为各种应用预留大量压力转换器的问题。

同样,更多的可用功率将使双线流量计的制造商能够增加科里奥利或磁净流量管的激励信号,以实现更高的降压比-在低流量下更精确的测量。这也将使双线以太网-APL流量计能够处理比目前更大的管道尺寸。

安装人员Andy Kravitz说,更大的可用功率还可以使双线流量计连续执行更广泛的过程诊断,例如,检测科里奥利仪表管的腐蚀。

目前,腐蚀的负面影响可以通过后移智能表的验证试验来检测。但由于协议速度的原因,大部分用户在问题影响计价器性能后,只能收到一个通过/失败的信号来提醒。借助Ethernet-APL,用户将能够轻松地将基本诊断变量引入他们的分析系统。“事实上,他们监测电表腐蚀的能力将从被动变为主动,使他们能够在电表出现故障之前缓解问题,”Kravitz解释说。

工艺造成的测量噪声是当今很多传感器的问题,加上Berge。但是随着微处理器能力的提高,未来的传感器可能会有更先进的信号处理来克服噪声的影响。在极端情况下,传感器可以利用远程服务器的功能来提供进一步的分析。“也许下一代非侵入式超声波流量计的性能将足够高,可以计算热交换器的质量和能量平衡,”Berge说。“这将解决不得不切割和焊接管道或破坏过程以获得可靠的流量测量的问题”。压降、流量、振动和噪声是检测和预测控制阀故障的有用输入,但通常不在常规基础上进行测量。有了Ethernet-APL网络,测量和整合这些数据将变得更加实际。

外部变量进入阀门诊断,以提供更具预测性和规范性的分析。

艾默生阀门仪表端口经理Kurtis Jensen预测,数字阀门控制器和其他仪表的诊断范围也将开始包括网络上“对等”设备的其他相关数据。他预测“该仪器将变得更加注重过程”。“如果我的阀门控制器显示阀门已经关闭,但下游孔板仍有压降,它可以告诉我有问题”。更广泛地说,Ethernet-APL将使我们有可能用仪器更全面地测量辅助变量。例如,测量工厂中所有仪器点的环境温度可用于创建整个设施的热图,并提供火灾或火灾危险的早期检测。今天,大多数现场仪器已经包括这种辅助测量,但它们通常不被利用。

以太网-APL技术的另一个革命性方面将是取代过程环境中使用的特定应用网络的拼凑,并建立一个单一和统一的网络架构。例如,今天的可寻址火灾和气体(F G)探测器使用专有的应用协议。因此,需要一个专用网络。未来,各种类型的f G探测器可能与工厂中的其他仪器和设备共享同一个Ethernet -APL/HART-IP网络。这样的解决方案可以更经济地部署,允许更多的探测器更好地覆盖狭窄的空房间,例如海上钻机和生产单元。这些设备将更加安全,系统也更易于维护。

以太网的一个重要新功能——APL仪器网其实和仪器无关。相反,它内置于网络本身。有时称为智能网络,由Analoa设备提供的通信芯片持续测量噪声水平。在每个网段上,如果链路质量下降,就会发出警报。模拟设备公司的市场经理菲奥娜·特拉塞解释说,设备可以定期运行这种链路质量诊断,如果出现问题,诊断甚至可以指出问题的位置。”她说,“我们可以把问题的位置精确到1%以内。“因此,对于一公里,你可以在几米40内说出短路的位置”。

一些业内人士设想,实时数字现场网络仅使用数字HART-IP信号来代替4-20mA过程变量、控制信号和二次诊断和配置数据。但是,它的可能性远远大于单纯增强HART-IP的能力。

当前的现场仪器,并与工作中可以使用它的人员和应用程序快速共享其数据。相反,我们也应该认识到,Ethernet -AL有可能使一种新型的现场仪表解决以前未解决的问题。

30年前,在不应用输入的情况下设置压力变送器的量程可能会令人印象深刻。但是今天,我们对“智能”设备的期望要高得多。我们应该期待其他耗时的任务以类似的方式被消除或简化。随着全数字以太网上的HART-IP取代4-20mA信号,APL的基础设施和现场仪器将最终能够受益于改变我们日常生活中的计算和通信的巨大技术进步。

其实今天人们对新型工业智能设备的期待,应该以手机网络带来的突破为例。一旦GMS网络支持GPRS数据,第一部智能手机将很快出现。我们没有意识到智能手机是一个成熟的掌上电脑和通信器,还可以打电话。所以对行业未来的期待应该不仅仅是更好的发射机,更应该是新的现场设备类别。

在其他影响中,工厂运营的数字化意味着迄今为止由操作员使用便携式测试仪手动执行的许多监控任务将由永久安装的传感器连续自动执行。常见的例子包括振动、温度、噪声和腐蚀(壁厚)测量。

共享的Ethernet -APL主干可听噪声传感器(Mike Wind)可用于识别噪声热点,有助于确保员工的保护措施、邻近社区的安宁以及遵守不断变化的法律。更严格的法律法规。以太网-APL网络丰富的功率和高带宽还可以实现噪声频谱分析,识别噪声源,并可能从噪声模式的变化诊断工艺和设备问题。

机器视觉已在离散制造业中使用多年。在未来,可能会有两线红外摄像机用于液体泄漏/溢出检测,与其他设备共享同一个以太网-APL网络。不使用便携式热感相机来测量设备的温度,而可以使用永久安装的双线热感相机来进行自动手动检查。其他可能的应用包括火炬监测和烟雾探测,识别未经授权的入侵者,以及授权人员正确使用个人防护设备。所有这些措施都可以降低风险,提高安全保障。

安装在现场的两线制振动传感器与其他现场设备共享同一个HART-IP over Ethernet-APL网络,未来可以支持复杂的快速傅立叶变换(FFT)边缘分析,以防止泵、风扇和其他旋转设备的问题快速发生。操作、维护和可靠性人员甚至可以通过实时振动频谱(包括波形和轨迹)进行协作,以更好地了解潜在问题。

尽管HART-IP over Ethernet-APL适用于许多此类新设备,但其他设备通过其他以太网应用协议(通常是专门为此类设备开发的)运行效果最佳。以太网-APL的一个关键属性是,与以前的现场设备通信方案不同,它是非排他性的。也就是说,可以同时使用各种应用协议,甚至是在同一对线上。在工业上,HART-IP可以与Profinet、EtherNet/IP、OPC UA等协议共存。

同时,它可以与非自动协议的数字视频共存,如RTP或RTSP。因此,网络上的所有设备不需要使用相同的协议。甚至不是所有的说明。使用HART-IP的变送器和使用Profinet的阀门甚至可以参与同一个控制环路,但中间的控制器必须能够处理这两种协议。

更加透明的未来

利用HART-IP实施以太网-APL的一个关键优势是支持HART的广泛的全球互操作性生态系统,以及整个行业对HART及其支持工具和工作流程的熟悉程度。保持这一共同点对于简化行业向以太网-APL的过渡至关重要。

艾默生Au-to Au-tomation解决方案首席技术官Peter Zornio预测,从长远来看,更高的带宽和更强大的设备将使最终用户对底层协议的理解变得不那么重要。“最后,谈论一个设备使用HART-IP、Profinet还是EtherNet/IP就像谈论我们的手机使用CDMA还是TDMA一样。”类似地,智能设备管理软件被期望从现场提供的集成技术和基本配置文件的细节中抽象出现场设备的管理。

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