西门子模块6ES7223-1BM22-0XA8代理订购

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值得一提的是，作为通用化的测试系统应该具有一个开放式的结构，系统软、硬件各组成部分均进行模块化分割，各模块之间应该是通过标准接口（或协议）相互联系。为了保系统的灵活性，同时充分发挥设计人员的创造力，只需从接口上对开放式系统进行定义，而不需要定义各模块的内部具体实现，同时还要考虑到系统功能的可扩充性和技术的可升级性。因此，作为通用测试系统两大重要组成部分的硬件系统和软件系统均需要具备灵活、开放的体系结构与接口设计。

2 通用测试系统硬件架构

通用测试系统硬件设计的关键在于UUT接口的标准化设计，UUT接口标准化的目的在于提供一种能够在多个UUT之间方便转换的硬件连接结构。这种结构通过对机械连接机构、接插件和连接器的标准化规定提供了可工作于宽频带信号范围内的接口连接方式。为采用VME总线、VXI总线、PCI总线、PXI总线仪器的通用测试系统提供了标准化（IEEE P1505转接装置接口(RFI)系统标准）的有力支撑。图3是通用化硬件组成及接口原理示意框图。其中：开关矩阵(SWM)接口和ATS转接装置(RFX)接口是ATS的重要组成部分，因为ATS仪器和UUT是通过SWM来连接的，大多数的激励和测量信号是通过RFX作用到UUT上的。标准RFX接口限制了不同类型信号在的不同位置上出现，SWM可实现多种仪器与由标准RFX接口所确定的多功能终端的连接。SWM接口与RFX的标准化提高了互操作性，并降低了重组费用，可以确保测试UUT所需要ATS仪器能被切换到转接装置所需要的任何管脚。




3 通用测试系统软件架构

自动测试系统的软件是的重要组成部分，直接影响通用测试系统的性能和效率。自动测试软件结构也有相应的标准。如图3所示，开放式ATS体系结构中包含了多种标准的开放式软件接口关系。IEEE 1226中的测试基础框架（TFF）定义了开发和执行测试程序和测试流程的一系列接口，软件功能模块通过这些接口实现信息交换，这些带有标准接口的功能模块组成了测试基础框架。但是标准并没有定义这些模块的实现，留给很大的自由度，使之可以用C/C++或ATLAS等语言实现TFF。

中国石化以ERP为主线的信息化建设已突破性进展，所属的炼化企业已完成了ERP系统的建设，建立了以REP为的企业经营管理平台。同时，企业生产层面的信息系统建设得到进一步发展，在茂名石化等部分炼化企业实施了MES系统，形成了以MES为的炼化企业生产过程管理平台。ERP和MES的应用在生产及经营管理中发挥了重要作用。然而，随着ERP和MES系统的深化应用，这两个系统的应用集成的需求不断地显现出来，MES系统的生产过程管理的结果数据如何支撑ERP系统，通过MES和ERP系统的集成应用，在企业建立一个由预算、生产计划、调度排产、生产过程管理、评价和反馈等环节组成的企业生产和经营全过程闭环管理系统，是炼化企业信息化集成应用的主要内容。

1 炼化企业信息化应用的层次
目前，炼化企业信息化应用的经营管理层、生产执行层、过程控制层的三层结构。
经营管理层：以ERP为，建立以财务管理为，以资金运作为主线，以销售管理为，以计划和预算管理为依据，涵盖企业财务、资金、计划、供应、销售、设备检维修和人力资源等方面的业务管理，集物流、资金流、信息流三流合一的、规范的企业经营核算管理平台，实现企业各种资源的有效管理，为企业高管层提供决策性应用和信息的综合展示，提升企业经营管理水平，提高企业经济效益，增强市场竞争力及可持续发展能力。
生产执行层：以MES系统为，建立以生产物流动态管理为，以数据集成平台和数据库为支撑，集油品移动、罐区、仓储和装置操作、物料平衡、进出厂管理、公用工程等信息为—体的炼化企业生产过程管理平台。提高企业生产管理的精细化水平，提高企业的生产能力，为企业经营管理提供有效的生产物流数据和应用支撑。
过程控制层：以实时数据库系统为基础，建立企业生产过程实时数据采集平台，为控制和装置操作优化等生产过程控制的应用和生产过程管理提供及时、准确、有效的生产过程数据，提升企业生产过程的监控水平和装置“安稳长满优”的操作水平。

2 MES和ERP的基本应用
ERP主要支撑经营业务管理，就是从原料采购、市场营销、财务资金入手，满足企业经营决策、解决企业人、财、物等资源的规划，使生产经营活动协调有序地进行。ERP系统作为企业经营管理的系统，共有FI（财务会计）、CO（成本控制）、TR（资金管理）、PP（生产计划）、MM（物料管理）、MRO（物资供应）、SD（销售分销）、PM（设备维护）和PS（项目管理）等功能模块，覆盖了企业财务与资金管理、生产计划与产成品库存管理、物资供应管理、产成品销售业务管理、设备检维修管理及工程项目管理等各经营核算业务。ERP的实施建立了一个以财务管理为，以资金运作为主线，以物流管理为基础，以销售管理为，以计划管理为依据，以设备检维修管理为的管理信息平台。
MES则侧重于生产过程优化，就是以生产作业计划、加工流程方案选择、生产资源分配为，对整个生产过程进行动态优化管理，特别是解决生产过程中多变性和不确定性问题。MES系统通过装置校正、油品移动、统计平衡和公用工程等模快，、及时、准确地反映了生产物流各个环节的主要数据，以班组为单位提供了全厂生产信息，以天为单位提供全厂的物料平衡数据，每旬向ERP系统提供生产统计平衡数据进行旬确认，每月向ERP提供全厂生产统计平衡数据进行月结算。茂名石化的MES系统不仅依托国家“863”项目建立了数据集成平台、油品移动信息系统、罐区操作信息系统、公用工程信息系统等生产过程基本应用平台，而且通过集成DCS、PLC等系统产生的实时数据，生产调度管理系统、罐区和油品移动系统、物料平衡等系统产生的过程数据，建立了企业数据库系统，为ERP 提供生产计划完成信息、物料和公用工程平衡信息、生产能力、材料消耗、劳动力和生产线运行性能、油品库存状态、实际定单执行等涉及生产运行等数据，实现了上下计划层和控制层的信息交互。

3 MES和ERP的集成应用
经营层ERP为生产层MES提供有关工厂维护，物料管理，质量管理，销售与分销管理，以及财务管理和人事管理的相关信息，并协调企业内外资源转化为近期生产计划，生产层MES则通过将ERP系统下达的计划转换成生产任务下达到生产环节，并生产过程中的执行结果反馈给经营管理部门，MES通过计划、生产与控制之间承上启下的“信息枢纽”，了企业计划与生产控制间信息“断层”，使企业真正“实时反应”起来。它们相互关联、互为，实现企业的连续信息流。ERP与MES间数据的连接与共享，实现了生产全过程的一体化，统一计划与物流调度，对现场的生产、质量的控制与管理的目的。这种将生产行为与管理行为集成的信息化层次架构，将促使管理以职能为向以过程为的转变，易于集成和实现，进而解决信息系统在经营层和生产层之间脱节的现状（见图1）。
ERP与MES之间的集成接口主要包括：
（1）生产计划信息。ERP根据企业生产组织、生产管理、经营决策等方面的优化，给出企业的产品策略和生产计划，并将生产计划信息传递给生产执行系统MES。包括产品种类、产品质量与产量以及原辅料采购，主要用于指导生产排产，优化生产方案。
（2）生产成本信息。生产执行层MES将相关生产计划优化数据，平衡后的生产数据，传递给经营管理层ERP的生产计划模块（PP），包括装置投入产出、三剂及水电风汽消耗数据，主要用于核算生产成本，进行生产绩效分析，也为调整生产经营计划提供依据。
（3）物料库存信息。生产执行层MES将相关物料存量数据传递给ERP的物料模块（MM），包括原（料）油、半成品和成品库存及交库数据，以便销售系统及时采取相应的销售方式，实现利润大化。
（4）物料移动与计量信息。生产执行层MES将相关物料移动数据传递给ERP的销售模块（SD），主要包括成品进出厂的种类、数量、时间、运输方式和对应订单的数据，以便销售系统及时进行发货过帐，加快货物流转和资金结算速度。
MES和ERP的集成应用就是从集中精力从优化生产过程、强化经营管理入手，强调通过精细排产、优化操作、控制等手段使过程实现优化生产，通过强化资源配置、降低经营成本等方法以获得大的经济效益，实现了将经营目标转化成生产过程中的操作目标，并通过反馈执行结果，不断调整与优化，形成一个周期性的从生产经营到生产过程和过程控制的能闭环系统。


图1 MES和ERP的集成应用架构

MES和ERP的集成应用主要体现在以下6个方面：
（1）企业基础规范的管理
ERP体现了现代化的企业管理理念，主要宗旨是将企业的各方面资源进行科学地计划、管理和控制，用的管理理念，通过合理、优化和规范的业务流程把相关联的业务紧密连接在一起。
实施ERP的过程实际上是对企业的业务流程、管理程序、经营效率、资源分布和利用等进行梳理和优化提升的过程。ERP和MES的实施，业务流程和管理程序将会得到规范和优化，基础数据得到的收集和整理，数据的完整性和真实性将有大幅度的提升；企业的内部资源通过集成化管理和统筹调配得到充分的利用，减少了重购重储造成的资金占用，促进降本增效；信息的传递效率大幅度提升，信息不对称的现象得到改变。通过ERP建设和应用，可以提高管理人员的综合素质，提升企业的管理水平，增强企业的竞争力，为企业变革提供动力，为规范管理创建条件，为堵塞漏洞提供手段，为信息共享提供平台，为辅助决策提供依据。
ERP和MES系统为财务、生产、销售、采购、库存、物资供应、设备维修、在建工程项目管理等各类提供了统一的管理决策信息平台，为进一步优化流程、提率、降本增效、促进生产精细化管理、帮助强化预算控制、增强企业竞争力提供了信息支持，为优化决策提供了信息依据。
（2）计划与生产的分析与控制
在公司的生产经营活动中，生产计划起着至关重要作用，生产计划指导实际的生产，而实际的生产结果又效验计划的准确性。目前，公司生产计划有PIMS，调度排产有ROION，生产管理有MES，销售和财务核算有ERP，如何用好这些系统，协助业务部门利用这些系统，加强对生产数据的分析，与生产计划的比对，实时根据生产完成情况，对物料成本和利润等进行预测，及时进行调整，使得每月生产计划和成本利润指标在控制范围内。
从ERP、PIMS、ORION到MES，计划越来越详细与具体、精度和准确性越来越高，这些应用系统的配合使用，可以解决中长期计划与短期生产作业计划的分离、计划与控制脱节的矛盾，在ERP系统产生的长期计划的指导下，PIMS完成月总加工量计划的优化，ORION细化生产现场操作计划，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作，MES作为计划、生产与控制之间承上启下的“实时信息枢纽”，通过企业计划与生产控制间信息“断层”，使企业真正“实时反应”起来。ERP、MES等应用系统相互关联、互为，实现企业的连续信息流，通过“事前计划、事中控制、事后核算”的实时集成功能，实现经营生产计划与控制的结合，提高生产计划的准确性。
ERP建立了一个以财务管理为，以资金运作为主线，以物流管理为基础，以销售管理为，以计划管理为依据，以设备检维修管理为的管理信息平台，初步实现物流、资金流和信息流的“三流合一”，支撑企业经营管理业务，计划和控制能力明显加强，计划管理水平大幅度提高，尤其是为跨部门的计划整合提供了强大的计划分析工具，及时、细化、和集成的信息提高了企业依据事实的制订计划的科学水平。
MES通过数据集成平台、装置校正、油品移动、统计平衡和公用工程等模快，特别是“2+1” 数据平衡流程，、及时、准确地反映了生产物流各个环节的主要数据，以班组为单位提供了全厂生产信息，ADVISOR据此可以出具物料投入产出、公用工程和三剂等旬、月平衡报表，并向ERP系统成本核算提供了某一产品、某一生产过程，某一生产装置乃至全厂的的数据依据，通过计划与实际对比，可以准确地掌握各种原料和产品的流动、消耗和存储状态，提供优化的原料配置、合理地安排储运能力，为生产计划的滚动制订提供了依据。一个由计划、执行、评价和反馈等环节组成的闭环生产计划执行系统成效为显著。
（3）生产过程的精细化管理
MES未实施前，许多生产数据，包括物流、能耗等数据，是通过人工报量实现的，数据频度低，范围窄，时间滞后，特别一些装置为考核目标，人为进行自我平衡后再报，严重影响了数据的真实性，通过MES系统的应用，大部分数据实现自动采集，并利用误差侦破和差报警技术进行全厂联调，实现了各装置的数据校正和全厂物料平衡，数据的加及时、准确和完整。MES系统的实施使得生产数据的覆盖范围广、数据频度高、数据粒度细、数据准确性高，从而为提升企业的精细化管理水平奠定了基础。MES为分公司各生产管理部门提供了一个统一的业务处理平台，涉及计划统计、生产调度、生产装置、油品储运、计量等多个业务部门的关键岗位，贯通了从生产装置、罐区到调度、再到统计的生产过程数据管理的全流程。
通过物流的可视化跟踪和管理及时掌握生产运行情况。MES以物流的移动为纽带，对进厂、到装置加工、油品调合、再到成品出厂，实现了物流全过程、和全天候的可视化跟踪，跟踪生产作业计划的执行情况，企业平稳生产。
通过组分跟踪优化油品调合。MES系统实现了分品种及组分跟踪，为油品调合优化提供了数据支持。
通过数据校正，使得数据的加及时、准确和完整，为生产管理业务部门提供了多方位的信息支撑和技术手段，为生产改进提供依据。通过MES系统的成功应用，了原有的信息孤岛，原始数据来源只有一个采集点，实现数据源的采集性，避免了的一个数据源来自不同采集途径的不一致性，例如原来调度跟统计数据由于时间与数据途径不一致，存在着一定差异，通过MES系统的应用，实现了调度与统计数据的一致性，提升了企业精细化管理水平
通过误差侦破、差报警及时发现问题，并纠正发生的操作失误，减少损失。通过MES系统的应用，许多生产数据，包括物流、能耗等大部分数据实现自动采集，、及时的数据，可以及时发现操作错误（如物流倒流现象），进行纠正，企业的和平稳生产，将以前的事后评估，变为事中评估，及时发现问题，及时解决，提升了企业管理水平。
通过公用工程的有效管理，实现节能降耗。MES系统公用工程模块通过对全厂能源消耗数据的及时采集和管理，做到能耗数据“日跟踪、旬平衡、月结算”，从而大提高了公司对于生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析的要求，大大的降低了公用工程统计平衡的时间，为企业节能降耗提供了数据支持。
MES的实施将大促进企业生产过程的精细化管理，在MES的实施过程中，通过建立装置的模型、油品移动的模型，提高了对生产过程管理的能力，使业务人员和管理者尽可能地了解生产过程的真实状况。
通过MES与ERP的接口，实现了生产与经营过程的集成。MES以实时数据为依据、经过平衡处理后物料数据和公用工程数据为PP提供了投入产出信息，并为CO成本的计算提供了可能，加正确及时地反映整个生产情况。
（4）装置经济运行的
公司提出了“强化管理、降本增效，装置要经济运行”的要求，这对装置的运行提出高的要求，装置不单要确保稳定运行，而且要优化操作，降低能耗。目前，各生产装置的公用工程管理还是比较粗放的，ERP/MES上线运行，也暴露出了这方面的问题，主要表现为计量点少、准确性不够、实时性差，公用工程消耗分摊的依据不足。
装置经济运行一是依靠技术进步，严格控制和优化工艺指标，二是科学考核装置水、汽、风、电等消耗，MES公用工程模块可以实时、地提供全厂各计量点的真实数据，并为ERP成本核算提供了的数据源，为进一步达到节能降耗、降本增效的目的，促进装置经济运行就要继续加大公用工程模块的应用力度，努力提高装置水、电、风、汽消耗数据的实时性、准确性和真实性，同时，在ERP/MES系统的基础上，利用ERP/MES、及时的运行和消耗信息，借助计算机高速运算的优势，开发和完善装置成本考核系统，通过科学、细化、量化的考核指标和考核要求，实现在线分析，及时调整、优化操作参数等方法，推行经济运行模式，逐步提高公司精细化管理水平，达到高产低耗的目标。
（5）经营管理的预测和分析
企业都有纷繁的数据，这些数据来自企业业务系统的订单、 库存、交易账目、客户和供应商等，对信息进行增值分析，将对提高企业经营管理的预测和分析能力提供支持。茂名石化ERP系统已含盖了企业生产经营业务的各个方面，其中涉及经营管理的物资采购和产品销售两个主要的业务已全部在线上运行，在这方面，ERP系统提供了强大的分析和预测功能，比如在物资需求、库存和采购计划等环节提供了实时分析平衡的功能，可提高采购的准确性；在产品销售方面可实时地统计分析产品生产、库存和销售情况，有效地了解和分析所经销商品的销售额、毛利率、销售成本、库存及客户、市场的状况，对于把握经营商机、做好经营预测和决策、确保市场占有率有大的帮助。由于ERP上线时间不长，这方面的功能有待挖掘，下一步要协助有关业务部门，认真分析业务需求，逐步挖掘系统功能，作好相应的二次开发工作，使ERP系统得到进一步应用，提高经营管理的预测和分析能力。
（6）预算的强化管理
预算管理可对企业所有经营活动详细的工作计划，包括销售、成本及各种费用，这些预算可以根据历史数据的趋势预测获得，也可以直接录入或通过相互间的关系直接计算。预算值可以通过上下传递，终确定一个执行预算金额。终的预算值对企业所有业务起到控制作用，通过实际值与预算值的比较可以及时发现企业运行过程中问题。ERP和MES的集成支持从预算编制、预算跟踪控制、预算分析调整、业绩考核等预算管理的全过程。
ERP支持企业预算执行。ERP实施后，实现了物质统一采购、产品统一销售、资金统一调配，数据单点录入，压扁了信息传递层次。通过ERP系统内以资金统一筹划、集中管理为的资金管理功能模块，解决了在采购、库存、分销、成本核算等环节的财务资金信息时效性差、信息不及时、不对称和监督乏力、滞后的问题。通过ERP细分成本和MES生产过程信息的集成，动态实现对于单台设备的相关成本归集与评价，把成本控制的压力细化到、传递到基层，利用系统提供的成本费用的分配、分摊功能和各种内部订单，可以准确反映各责任成本主体的责任成本，满足了企业内部多层次经营责任制考核的需求。在生产过程中，物料消耗和产品入库可以同步过帐到总帐科目，可以监控所有与订单相关的成本，在系统中查看目标/计划/实际的成本信息，从而对整个生产活动进行控制。

4 结论
ERP与MES的集成应用，实现了生产系统和业务系统的结合，将进一步推动企业建成以ERP/MES为的信息化框架，达到主要经营管理业务统一到ERP系统平台上进行，生产过程业务统一到MES系统平台上进行，实现公司上、下层物流、资金流、信息流三流合一，提高公司的决策水平，促使公司生产、经营、管理业务的优化

以高速、、开放和通用传输介质为特点的以太网在工业应用中采用率日益增大。使用以太网物理介质的无线技术增加了工业以太网的连接性和灵活性，通常具有前期和生命周期内的成本节省。无线以太网技术已经和其电缆和光纤共同进步，现在无线是工厂现实的选择。

一旦解答能否使用无线的问题，问题就变成哪种无线技术适合工业以太网。答案很大程度上依赖应用环境、数据吞吐量和延迟时间要求、节点之间的距离和本地无线管理条例。恰当的无线工业以太网网络规划和安装是满足性能的关键。

了解你本地的无线管理条例
所有无线技术都受到本地管理条例的限制——许可的频段和有效的发射功率（无线电传输功率和天线增益）在各个国家都是不同的。幸运的是欧洲，欧盟已经促进无线通信标准的协调，特别是无线本地局域网或R-LAN，即公共因特网访问。法国和西班牙协调的慢，但是一些新的欧盟成员国家已经采用这些标准，例如，在2.4G波段展频调制的ETS300 328标准。总之，许多国家接受未授权的由欧洲邮电管理局会议(CEPT)旗下欧盟无线电通信（ERC）设置的无线电标准。

在欧洲使用的无线工业以太网仍要求调整频段或允许的有效发射功率，当核准权仍由每个国家掌握时，两者都要求调整。

法国ProSoft SARL公司的应用工程师Francoise Mailharein 说：“当开发工业无线以太网应用时，特别是在欧洲，采购者意识到在无线电通信标准和管理条例中区域性的变化是强制性的。在法国，室内管理条例和欧洲的其他地方（在整个2.400-2.4835 GHz频段范围内大IERP功率是100mW）的管理条例相同。然而，在法国室外使用受到限制。频率在2.400-2.454 GHz之间，大功率是100 mW，或在2.454-2.483 GHz之间，大功率是10MW功率。”

典型的无线技术
1） 无授权展频无线电是工业无线以太网（和通过串行转换/打包的串行通信）应用中当前的选择。它们运行在915MHz和2.4 GHz ISM波段，支持9.6 kbps到300 kbps范围内的数据速率，一般提供少于100 ms的延迟时间。一些无线电具有非常、内嵌和基于硬件的数据加密。915 MHz波段有有限的跨国未授权的使用（在欧洲不允许使用），2.4 GHz中三分之一的波段不是直线对传。两个波段的无线电支持工业以太网，特别是在恶劣的环境下。
2） 移动通信系统（GSM）和其2.5 G通用分组无线业务（GPRS）扩展是占统治地位的模块化语音和数据标准，这些标准支持电路交换和分组交换，数据速率为14.4 kbps (GSM) 与115 kbps (GPRS)。内嵌加密和前向纠错在高电磁干扰环境下很有帮助。许多用户通过使用包交换GPRS能共享高达115 kbps波段（八倍时隙）。根据数据规划，每KB GPRS成本大约2到3分。延迟时间依赖是否需要建立链接或是否正在进行和使用的时隙，500ms到1500 ms是500字节的IP包的估计时间，一个或两个时隙。
3） 在868 MHz-870 MHz的短程设备（SRD）频段范围内的分频段允许在欧洲非特定环境下使用，其受制于已经定义的功率等级和占空因数。总SRD分频段中的三个分频段有足够的带宽支持以太网（868 MHz高达600 KHz 到 868.6 MHz）或者1%的占空因数或者低功率使用有问题的以太网。869.4 MHz到869.65 MHz波段允许500 mW功率和10%的占空因数，但是只有500 KHz的带宽。
4） 蓝牙成本很低（现在大约15美圆，将来保持在5美圆），2.4 GHz，快速跳频扩频媒介短程通信大约720 kbps的吞吐量。对工业市场来说，现在可用扩展温度版本的蓝牙。蓝牙的缺点包括功耗、复杂的协议栈和相对低的接受器灵敏度，它们在高电磁干扰的地方都容易出问题。

无线工业以太网的现实应用
无线使工业以太网连接到应用中的移动设备成为可能，例如，龙门起重机、堆垛运输机和自动导向小车。相对于旋转的转盘、卷筒、甚至轮船炮塔的滑环，也改进了通信速度。无线工业以太网连接也用于桥接危险场所或清洁房间（制药厂）内的区——允许数据访问或设备编程而没有爆炸的风险以及节省时间。以前使用无线技术维持远程站点、建筑物、管线/储存罐 数千米的连接，而现在的现代化工厂要求连接到具有内嵌网络服务器（用于监视和预防性维护/支持）的各个设备。如移动PDA或笔记本电脑能无线连接以及能用于无线传感器的数据采集，现代化的工厂有工业热点。

高度决定一切
恰当地规划和部署无线工业以太网对的运行非常关键。对户外应用来说，地形的考虑是相当重要的，也为了建立长的链路，也许要求利用计算机化的路径研究和现场实际调查去决定必要的天线高度和包括潜在的中继器位置的网络拓扑。在高频，直线对传变得重要，也许需要塔来提供开放无线电信号路径。随着无线设备与天线的距离增大，使用质量好的、低损的传输线、雷电保护、接地和恰当的天线安装是其重要的。

美国密苏里州，Riverstone采石场
为了改进采石效率和协调各级工厂的挖掘，开发了包括无线工业以太网交换机的全自动化系统，它们安装在挖掘机、泵和各级工厂。各级工厂离挖掘机大约一千米远，挖掘机位于水下采石厂。为了实现两个采石厂的直线对传而不需要中继器，各级工厂的天线放置在20米高的地方。

Riverstone集团，砂砾石开采公司，近来决定采用无线。该项目工程师Mike Gottwald开始用消费者级无线电研究无线。

Gottwald说：“我们知道有几个工业无线电公司关注这个应用。消费者（非工业）无线电是一个灾难。当飞机通过时，它们停机。有些公司说他们不能完成这个项目。另一些公司说需要昂贵的中继器。”

现在，全自动挖掘机不仅进行挖掘，而且升压泵和各级工厂都是通过无线电通信。这种无线电以太网解决方案每年节省10万美圆。
对室内应用来说，建筑物的蓝图帮助绘制必要的覆盖区域，也暗示由结构化元素（例如，钢墙）强加的挑战。通过现场调查（模拟尽可能接近实际的安装，例如，天线类型和位置）加强无线网络的初始设计从而通过测量信号强度指标（RSSI）核对实际的覆盖区域，光谱分析仪可用于校对波段内的干扰。测试无线以太网能测定，包括包误差率（PER）和吞吐量，调整位置并确定是否需要额外的无线设备满足应用要求。无线供应商应有人性化的无线网络配置和诊断工具。对无线局域网（WLAN）来说，可用商用和开放源码802.11网络分析仪帮助802.11网络规划、监视和解决故障。

卢森堡，物料输送
无线以太网交换机用于提供一个固定PLC和物料输送系统运动机件上的两个PLC之间的连接。除了设计无线网络提供包括移动PLC的覆盖区域，的挑战是金属墙隔离移动的PLC。幸运的是，选择的无线以太网交换机具有有源分集式天线，允许天线放置在金属墙的任意一边，也允许从每个移动PLC发送/接受信息。

这是工厂，不是旅游胜地
很多行业的工厂环境要求都非常苛刻。原来设计用于舒适的小办公室/家庭环境（SOHO）的无线以太网产品很难适应限温度、震动、冲击、电磁干扰和恶劣工业设置中常见的危险场所。如果它们不能安装到DIN导轨，工业是什么样子呢？一些无线工业以太网的通用指导方针如下：
① 运行温度至少在0-50℃（-40-75℃）
② 抗震动和冲击满足IEC 60068-2-6 和IEC 60068-2-27标准
③ 12VDC（太阳能）到24VDC
④ 危险场所满足额定ATEX (欧洲)、UL或FM标准
⑤ 有源天线差异降低多路径衰减，允许天线物理分离
⑥ 恰当的频率、调制和设计从而抵抗电磁干扰
⑦ 多年保证从而反映设计质量

南美，炼焦
无线工业以太网交换机取代传统的，授权的无线电，当客户升级到以太网PLC时，提供7个推车（用于使装入一组焦炉中的煤平整以及把焦碳从炉组推到熄灭车上）和中控室之间的无线以太网连接。推车在一组焦炉之间运动，因此需要全向天线覆盖800米长的现场。
南美Throughput技术公司的Bob Petrie评论说：“这是我们在钢铁行业安装的二套系统。我们在其他行业也有许多安装，但是由于现场端恶劣的环境，例如，热、尘埃、电磁干扰等，钢铁行业是其重要的。带宽在数据通信上是好的。重要的是系统投运和一直好运行8个月。传输模式是跳频扩频的事实是重要的，因为这些工厂有许多基于无线电的其他系统，再次确定知道来自其他应用的干扰不影响我们供应的系统的性能。”

目前对大型空分设备的需求日益旺盛，而大型空分装置长期依赖进口，为提高国家基础设施的科技装备水平、提高大型空分的竞争力，开封空分集团有限公司在国内研制开发了KDON-40000/45850空分装置，并于2004年9月在德州华鲁恒升公司一次试车成功，创建了我国生产大型空分装置的。
为该设备配套的空压机组采用沈阳鼓风机厂生产的空压机与增压机组合在一起的复合式空压机组，由汽轮机拖动；氮压机组亦使用该厂产品。

除压缩机组的一次仪表由设备厂家自带，空分装置所配仪表及控制系统的软件设计和调试由开封空分集团有限公司完成。本套装置工艺复杂、各子系统间联系紧密、设备风险大，因此要求控制系统稳定、操作方便、自动化程度高。

1、控制系统的构成与配置
1.1 一次仪表的配置
本套空分装置所用到的仪表主要有：
变送器采用基于HART协议的EJA系列智能变送器；
温度测量采用铂热电阻，另配有多个安装于设备旁的现场总线设备848T（848 Field bus Temperature Device），每个848T可连接8个铂热电阻或热电偶，并将铂热电阻信号转换成Field bus标准的数字信号。
大口径气体流量测量采用一体化阿牛巴流量计，阿牛巴阻力小，多参数变送器有温度压力补偿功能，可同时输出质量流量、体积流量、压力、温度信号；低温液体及气体流量测量采用涡街流量计。
为保装置长期稳定运行、减少故障停车频率，要求调节阀尤其是低温调节阀、性能稳定，为此，冷箱内低温调节阀采用SAMSON产品，其阀芯、阀座为冷箱外部抽取式，可在冷箱外完成阀芯、阀座的换维修，其的金属波纹管可有效防止冷箱内冷量外泄；调节碟阀采用KEYSTONE公司产品，调节球阀采用KSB公司调节阀，其他常温调节阀采用无锡工装产品，所有的阀门定位器都支持HART协议，通过手操器可对调节阀进行调试和故障诊断。

本装置共配置了17台分析仪，除二氧化碳、氧气、氮气、氩气、水等分析仪外，还配置了碳氢化合物分析仪、氮氧化物分析仪等，可随时了解液氧中杂质含量，防止杂质限危及设备，实时检测总碳氢、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、C3H8、C3H6、C4+、NO和NO2等含量，并传送至DCS进行显示和报警。

本套装置采用两台膨胀机，一台用阿特拉斯的膨胀机，其控制方案由随设备带的PLC中完成，通过Profi-bus通讯协议与DCS连接，在DCS中完成数据的监测和控制；另一台由开封空分集团自主生产，测控点进DCS进行监控。

1.2 DCS系统
DCS系统采用了EMERSON公司的DeltaV系统，DeltaV系统工作站分为四种：（1）Professional PLUS工程师站。建立全局数据库，进行系统组态，诊断，系统；（2）Professional工程师站。进行系统组态，诊断，系统；（3）操作员工作站。对生产过程参数进行在线监视和操作；（4）应用工作站。支持DeltaV系统与其他网络通讯。
本空分装置共配置了四台操作员工作站和一台Professional工程师站，两台操作员工作站用于监控压缩机组，置于压缩机组机组室，其余三台用于监控空分装置，置于主控室。全厂公用一台Professional PLUS工程师站。
两台控制器置于压缩机组控制室，一台控制器用来实现空分装置的控制，一台控制器实现压缩机（包括空压机组和氮压机组）的控制。
控制器及其电源均采用冗余结构；AO卡件及重要的AI卡件采用冗余卡件，AO及AI采用智能HART I/O卡件，可在工程师站利用智能设备管理系统（AMS）对现场智能设备进行检测；使用一块串行通讯卡同时与压缩机组的两台3500测振仪、膨胀机PLC控制器通讯，通讯采用RS-485接口、MODBUS RTU协议；另配置两块基金会现场总线接口卡（H1），每块H1卡有两个接口，每个接口多可连接16个现场总线设备，这样，所有的铂热电阻都通过848T连接到控制器，减少了布线。I/O卡件采用8通道分散设计，且每一通道均与现场隔离，所有卡件均可带电插拔。
控制网络采用以10/100M以太网为基础的双重化冗余配置，所有工作站和控制器都通过冗余配置的集线器连接在一起，两控制室间通过光纤连接，系统扩展非常方便。

为保证压缩机运行，在防喘振程序中采取了以下措施。
A．采用折线函数，使喘振线的设置为。
B．防喘振线自动移动功能。机组经过长时间的运转，实际喘振线可能会发生变动，或是由于界限不当等原因，都会引起喘振，当系统检测到工作点已跨过喘振线，表明喘振已经发生，这时，防喘振程序会自动调整防喘振线，按固定比例（或固定间距）向右移动，并成为新的防喘振线，在DCS上动态显示出来。每测得一次喘振，防喘振线向右移动一次， DCS上记录喘振次数，但是，移动的次数小于的大次数，也可人为的把防喘振线复位到初始位置。
C．快开慢关功能。当防喘振调节器输出信号是开大调节阀时，打开防喘振阀，防止喘振发生，当喘振现象消失，工作点在防喘振线右侧，使防喘振阀按固定速率缓慢关闭（慢关速率可在线调整），避免由于快速关闭造成系统不稳定，也有利于重新调整转速，形成新的工况。
D．适配增益功能。工作点在喘振线左侧时，给定一个适当的增益，在喘振线右侧时，减小比例项的作用，该功能与快开慢关功能一起作用能有效地防止喘振的发生。
E．徘徊控制功能。系统检测到压力、流量、温度等信号发生较大变化，致使工作点向左移动，则控制点也向左移动，如果工作点移动速度大于控制点移动速度，防喘振程序将打开回流阀，调整工作点到在区域；如果工作点仍向左移动过防喘振线，则控制点将固定在防喘振线上，程序将一直打开回流阀，直到工作点工作在区域。
F．按比例控制的快开功能。当防喘振调节器不能满足要求，工作点向左移动到快开线，该功能开始起作用，强制打开回流阀到预定开度，当工作点移动到喘振线时，全开回流阀。该功能为纯比例控制，与其他功能块高选后直接作用于回流阀。
G．手动控制。分为手动控制和部分手动控制，在手动控制时，防喘振程序不起作用，可以强制回流阀全开、全关，方便调试时使用。在正常操作时，部分手动控制起作用，操作员可以打开回流阀，如果手动关阀信号小于其他功能块的信号，手动关阀信号不起作用。

2.3 分子筛的顺序控制
分子筛用来除去空气中的CO2、水分、碳氢化合物等杂质，分子筛吸附效果的好坏，直接影响着空分装置能否运行；分子筛切换时，空气压力及再生气量的波动影响分馏塔的稳定，甚至会使空分装置的工况严重恶化，造成氩系统氮塞，因此顺控程序着重解决的就是保证分子筛充分再生、减小切换时空气压力的波动、稳定再生气量、减少切换频率。
基于以上目的，根据分子筛后空气中CO2的含量、加热的终温度、冷吹的终温度、分子筛压力等参数，顺控程序自动调整吸附周期，在确子筛能正常工作的前提下，尽可能延长吸附时间，减少切换次数，给另一台分子筛足够的再生时间，使其充分加温和冷吹，并保证分子筛后的空气温度和CO2含量在切换时也不会升高。在分子筛运行过程中，一旦CO2含量限，顺控程序会快速地按步骤切换到另一台分子筛吸附，而原分子筛进行再生，同时，改变吸附周期。
分子筛进行均压时，用两分子筛的压差来控制均压调节阀，采用压差和时间的定斜率调节方式，使两分子筛压差按线性下降，运行结果证明，均压时，分子筛后压力多下降6kPa（在均压阀动作滞后的情况下），如果调节阀动作不滞后或适当延长均压时间，压力会稳定。分子筛泄压时，采用分子筛压力和时间的定斜率调节方法控制泄压调节阀，效果也很好。
对再生气流量的控制采用流量和压力的串级调节，压力调节器作为副调节器，流量调节器作为主调节器，即稳定了再生气流量，又使再生气压力相对稳定。
顺控程序还设置了其它功能：所有的切换阀均有手动/自动功能，在自动时，由顺控程序决定阀门的开或关，在手动时，可人为开关阀门，不受程序影响；程序的手动/自动暂停功能；阀门故障报警功能及故障时暂停程序功能；程序运行步骤的手动切换功能；手动修改吸附时间功能等。这些功能能有效保护分子筛的，同时为操作人员的操作了的方便。

2.4低温液体泵的自启动
空分装置设置了6台低温液体泵，每两个为一组，一用一备。正常时。主泵运行在额定转速，保液体的输送，备用泵以低速运转，作为冷态备用；程序自动区分主泵和备用泵，当主泵出现故障时，备用泵自动转为主泵，按预定方式在规定时间内达到额定转速，原主泵停止运行，从而保证液体的连续输送，稳定空分工况。

2.5 压缩机组启动的控制
设置启动条件是为了保证压缩机组的启动，当全部工艺条件满足后，系统发出“允许启动”命令，否则无法开机；当启动条件满足时，DCS画面上提示“允许启动”，此时，可以从505调速器启动汽轮机，在转速稳定且达到一定转速时，可以将汽轮机的转速控制权交给DCS自动调速。

2.6 联锁停车保护
在设备运行过程中，出现任何一个工艺参数越限，说明设备可能将出现故障，为防止事故的发生，保护设备，将紧急停止该设备甚至整个装置。
空分装置各子系统间互相关联，每一个子系统内也又多台单体设备，任何一个子系统出现故障，都会使空分装置不能正常运行，因此，不但要为各子系统内的单体设备设置联锁逻辑，还要从整个空分装置的出发，在各子系统间设置联锁关系，（子下塔包括：空压机组、预冷系统、分子筛系统、膨胀机、分馏塔系统和氮压机组）；即当任何一个子系统的设备发生故障时，不但要停止该设备，还要向相关的子系统发出联锁信号。

3、试车过程中出现的问题
本套空分装置顺利生产出合格产品，但在试车前后也暴露了一些问题，得到一些经验教训。
是控制系统仪表一定要在性能稳定、的基础上配置。系统使用了许多现场总线仪表：848T，这种仪表次在国内使用，开始我们对它的性能不是十分了解，使用结果表明：该仪表技术含量高，为安装和检测带来了许多方便，但是对测量信号的滞后时间比较长，抗震性能差，有数块848T在运行时损坏，虽然供货厂家答应换，但对设备的稳定运行毕竟是一个隐患。
由于管道直径越大，选用的铂热电阻就越长，其抗震性能就越差，结果是安装在大口径管道上的铂热电阻多次被震断。对于重要的温度测点，出现这种事故是破坏性的，如测量空压机出口温度的铂热电阻数次震断，造成防喘振程序误以为空压机发生喘振，打开了放空阀，使空分装置不能正常运行。对于安装在高压和大口径管道上的铂热电阻，如果能在安装时加装套管，可以减少事故的发生。
有些进口的调节阀在使用时也出现不应该出现的问题，采用的KSB公司的调节阀在调试初期，就发现定位器严重滞后、线性很差，从全关到全开竟然用时达4分钟，后来增加了气动放大器，但仍没有解决滞后现象。在调节阀订货时，就注意这些问题。

结束语：与进口空分装置相比，国内空分装置所配置的一次仪表的质量较以前大为提高，尤其是DCS系统的使用使得控制系统在硬件方面已不逊色于进口装置，但在软件方面还有不少差距，主要控制变量之间难以用数学关系式表达出来，控制方案还不够，对于空分装置的保护在认识上比较粗略，在DCS上实现全自动化有很大困难。为解决这一难题，完善控制策略或使用控制软件，实现空分装置的控制。