閥門裝置監控智能無線解決方案-凱基特

對要求現場閥門裝置進行監控，實現遠程打開和關閉，以及顯示閥門當前的狀態。

本技術方案涵蓋閥門監控網絡解決方案和各項技術指標，確保技術方案在配置規模、系統功能、技術性能等方面滿足現場需要，明確凱基特公司供貨范圍、系統的組態、軟件集成方式等技術服務要求。

凱基特智能無線技術在生產、控制過程中的應用經驗證明，在現場單元組建KJT-SmartWireless智能無線網絡，不僅可以節省工程項目成本，提高工廠管理水平，還可為今后現場實施工藝改造、增加過程監控點提供便利。

（1）如上圖所示，以Zigbee網關為KJT-SmartWireless無線主控節點，結合無線閥門裝置，共同組建了無線Mesh網絡，實現了數據的互聯互通，并以以太網的方式匯聚到監控室。

（2）無線閥門裝置將閥門的開度實時上傳給Zigbee網關，Zigbee網關通過以太網將數據傳給監控室電腦，監控室操作人員可以操作任意一個無線閥門裝置，如關閥門等動作。

現代化工廠的規模在不斷擴大，工業自動化技術也在不斷發展，企業對過程控制系統要求和工廠管理也提出新的要求。提高效益，降低成本，這就要求現有的控制系統適應這種變化，應用新技術，從而獲得比以往任何時候更多的信息。凱特基提出的數字化工廠解決方案，擴展了傳統工廠有線的視野，應用SmartWireless智能無線化技術，更符合安全生產及環保要求，提升了工廠的自動化管理水平。

3.1 凱基特SmartWireless智能無線WFN

    凱基特SmartWireless智能無線WFN架構分為兩層：第一層是現場無線設備組成的自組織網絡（self organizing network ），這些設備以自我組織、智能化的方式與網關（Gateway）進行無線通訊；第二層是網關和主機系統的無縫集成，主機系統可以是DCS，無線網關控制器，HMI或類似于設備管理和維護的工作站等。

凱基特SmartWireless智能無線架構實現了主機系統和現場儀表間的信息傳輸和交互。

    3.1.1 WFN第一層－現場自組織網絡

    凱基特SmartWirelessWFN現場無線設備組成的通訊網絡，采用全網格拓撲結構（Mesh Topology），集成工業級的安全措施，通過高度可靠的冗余路徑進行通訊。這個無線網絡可以自我組織、自我適應、自我愈合，可靠性超過百分之九十九。即使通訊路徑受到干擾，無線設備也能夠自動重新選擇其它合適冗余路徑進行通訊。

    SmartWireless現場無線設備包括測量溫度、壓力、無線控制等過程參數的無線儀表、無線網關等。這些設備配備無線發射裝置，設備和微波發射部件無縫式地集成于一體。無線儀表通過工業級本安認證的鋰電池供電，考慮安全性該電池不可充電，電池壽命在30秒鐘刷新速度下可以使用10年以上。

    凱基特現場設備的無線技術完全符合當前流程行業中無線通訊國際標準：KJT-SmartWireless（IEC 62591）

    無線現場設備與傳統有線設備的安裝方式相同，無需額外專門培訓。

    3.1.2 WFN 第二層－與主機系統的數據通訊

    無線設備的數據通過無線網關集成到主機系統（如 DCS、無線網關控制器、及HMI 工作站）中。網關可安裝在戶外，也可以安裝在室內而采用延伸天線至室外的方法；可提供多種通訊接口和不同主機系統連接。

    通訊接口支持以太網通訊標準（Ethernet 10/100M），以實現與主機系統的 OPC、Modbus TCP的通訊；可選支持光纜連接的通訊接口（Fiber Optic communication port）以實現更遠距離的通訊連接。

    網關預置了Modbus RTU 兩線制 RS-485 串口通訊口，支持多點連接（MultidropConnections），波特率（Configurable Baud Rate）設置從 9600 至 57600bps 可選，電纜距離不超過1200米。

    如果與凱基特 KJT-Dlv 或 KJT-ODCS 系統連接，可以通過冗余以太網 HSE 通訊，可即插即用地顯示在系統組態架構中，通過拖拉方式（Drag & Drop）就可以實現 I/O 配置，Wireless智能無線儀表功能等同于內置的I/O 模塊。

    現場可以同時安裝多個無線網絡，分別由各自的網關管理。每個網關管理的單個無線網絡連接不超過 100 臺設備。

    凱基特無線系統的實現不需要廠家專用的軟件工具，采用標準的 IE 瀏覽器對特定無線網絡實現組態、通訊配置、通訊診斷、設備狀態、多變量過程參數顯示、歷史趨勢、與上位控制系統的連接等功能；為了實現全場智能設備一體化管理的理念，該無線系統和設備無縫集成到有線 HART 儀表管理平臺中，建立統一的智能設備數據庫；無線設備故障發生時，在 DCS 操作員站及 AMS 終端站上報警提醒維護人員，實現管控一體化的理念。

   為了保障通訊的可靠和設計的方便及有效性，凱基特提供無線網絡設計工具以便用戶驗證和優化無線網絡的布置，該工具支持圖形化拖拉方式實現儀表和網關的 3 維布置，能自動分析無線通訊的冗余狀態，并能實時顯示實際運行的無線網絡的狀態，包括：無線儀表的通訊健康性、過程參數、電池電量等。