提升绩效的有效途径--Honeywell无线解决方案提高钢厂绩效

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05


Nucor公司位于阿拉巴马州Tuscaloosa的工厂环境恶劣,他们所面临的挑战是如何在生产环境极端恶劣的情况下,改进其钢回收厂的生产流程。在Honeywell无线解决方案的技术支持下,Nucor公司目前已经提高了生产绩效,同时也为未来生产效益的提升打下了基础。

Nucor公司是美国最大的钢铁制造厂,2005年净销售收入达127亿美元。Nucor同样是美国最大的钢铁回收厂。2004年,Nucor回收大约1 700万t废旧钢材,这其中包括曾用在汽车上的500万t旧钢材。Nucor的产品包括碳合金钢,其应用领域包括汽车、钢梁、薄/平板、钢板层、成品钢材、紧固件、金属建筑以及轻型钢等。

位于Tuscaloosa的Nucor钢厂是一家生产热轧钢卷和定尺板的工厂,其生产的碳钢和高强度低合金钢可应用于建筑和压力容器的生产中。钢厂正面临着如何优化其中一个熔炉的熔炼和钢材回收的生产流程的挑战。为提高产品等级,操作人员正寻找一种可靠的方式来监控熔炉区域的温度变化。这些数据的获取将有利于熔炉性能的提升,从而提高产量。

数据获取的关键点是及时获取熔炉内的温度数值,熔炉温度可超过1 000℉,如果温度过高,产量将会受到相当大影响。另外,熔炉超过120 000amps的高速旋转将导致熔炉周围产生一个巨大的磁场,也会影响到变送器的功能。

Nucor钢厂在Honeywell公司的帮助下,解决了获取熔炉精确、可靠的温度读数的难题。霍尼韦尔OneWireless是一个管理简单、运行高效的单一无线网络,该网络支持XYRTM 5000及XYR 6000无线变送器、支持基于802.11网络协议设备以及霍尼韦尔即时定位系统等类似的应用。


Honeywell无线技术解决方案的应用可提高极端环境下的生产效果。

OneWireless 网络的特点包括:

通用性

多功能网状网络:既支持传感器又支持802.11Wi-Fi应用的单一网络管理。只需一个网络就可以支持多种应用,使得调度、网络管理以及安全管理变得更加简单。

开放支持多项协议:为高效的解决方案提供基于802.11标准协议及集成多种通讯协议的选择。允许面向各种设备使用一个标准化无线解决方案,并可以连接至任何工厂系统,始终支持现存协议的数据传输。

简单性

自备电源及预测电源管理:确保正常运行时间,不管是白天还是夜晚,无需另加设备,电池使用寿命长达10年。OneWireless 网络采用多功能节点作为网关来构成网络主干,而不是使用无线变送器,这就使主干网独立于现场仪表,进而优化电池使用寿命。

端对端的工业安全性: 保护工厂信息并使用高级通信密钥编码确保安全操作。

高效性

性能的可靠性:通过高效使用ISM的带宽及区分数据的优先级别来提升性能,通过高速、自组织的网状网络,OneWireless提供了灵活的信道分配、鲁棒的网络结构和用于无线控制的安全结构。

此外,通过使用跳频技术(FHSS)可以避免信号的干扰。该技术是通过从一个频率“跳”至下一个频带的载波信号来对数据信号进行调制的。

网络规模灵活:能完全满足用户个性化的商业需求,从单一传感器网络系统到整个工厂内部网络规模均可选择。

多级监控速度:满足工厂环境监控的报警和事件的需求,最快可在1s内更新频率。

投资保护:以针对未来标准的解决方案支持并升级现有产品。OneWireless支持使用多项协议,允许用户将该网络连接至任何工厂系统,从而保证用户的工厂可以持续盈利。

霍尼韦尔 OneWireless 网络是由支持多协议通信的节点所构成的,构成了一个可管理、安全而冗余的网状网络。多功能节点既支持802.11通信协议,又支持基于传感器的现场数据传输。同时,还可通过界面连接基于PC机的霍尼韦尔无线服务器(该服务器提供配置、网络管理等的功能)以及连接OPC服务器,与用户的控制系统和应用系统进行通信。用户也可以扩展一些这样的多功能节点,以构成既支持802.11 a/b/g标准的无线接入点,又支持无线现场I/O的接入点,提供灵活多样的远程通信解决方案。

无线技术的应用的确是获取极端环境下温度数据的好方法。Nucor在与Honeywell的合作中,制定了一套成功的解决方案,包括无线传感器的安装位置(仅仅距离熔炉火焰几英尺)。为防止受到极端温度的影响,传感器被安放在熔炉冷却循环系统中并被镶嵌在特别防护箱中。

“有了无线传感器,我们可以开始对钢厂部分区域进行检测,这在以前是绝不可能的。这让我们可以完整地提升熔炉性能,增加熔炉产量。”Tuscaloosa Nucor公司冶炼部电气主管说。

有了Honeywell无线解决方案的成功运作经验,Nucor决定在整个炼铁厂安装无线传感设备。

“我们相信无线技术在我们炼厂将潜力巨大”,Nucor公司主管说,“我们正在探寻将无线技术覆盖到整个炼铁厂最终取代硬接线,明显提高设备的可靠性,并提高炼厂的整体效能。有了无线技术,我们可以在任何需要探测的地方进行深入地数据测量。”

Nucor正计划利用无线技术增加预防性维护的应用,使得现场人员快速获取实时信息,例如:在线维护检验图表。


无线网络的成功要素

欲在工业现场应用无线技术,这是一个策略性的决定。无线网络构架不仅可以减免使用有线通信的配线成本,而且会为您带来可观的利益。在作出决策时,请考虑无线网络的如下特点:

1. 多功能网状网络——简单网络管理、支持传感器以及802.11 Wi-Fi 应用的单一网络。

2. 自备电源及预测电源管理——确保正常运行时间,不管是白天还是夜晚,无需另加设备,电池使用寿命长达10 年。

3. 多种速率监控——标准组态,一秒钟更新频率以满足工厂监控的需求。

4. 端对端的工业安全性——保护工厂信息并使用例如基于FIPS 140-2 的密钥编码确保安全操作。

5. 性能的可靠性——通过共享广播频率以及关键信息的优先接收,使系统性能达到最优。

6. 规模灵活——能完全满足用户个性化的商业需求,从单一传感器网络到整个工厂内部网络规模可自由选择。

7. 全球化的解决方案——一种标准化产品可以在世界范围的企业上广泛使用。

8. 支持多种协议——允许连接至任何工厂系统,支持现存传输协议。

9. 控制待命——具有回路控制和冗余的网络构架,保证了安全的无线控制。

10. 开放性——提供基于802.11 标准的各种选项,提高成本效益。

11. 投资保护——通过对未来标准的预案处理,支持并可以扩展现存产品。

12. 公认的合作伙伴——选择一个公认的、有大量现场应用验证的和能提供专家级服务的合作伙伴。

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