加州贝克斯菲尔德ProSoft技术公司的无线销售工程师Jim Ralston说,这种增长的部分原因是由于可靠的射频(RF)技术的出现,能够在恶劣的工业环境中持续运行。但随着越来越多的系统依赖无线网络,引入智能诊断来检测网络退化并在通信故障发生之前阻止它们是很重要的。
Ralston指出,不同的工业无线设备制造商的诊断技术差异很大。 有一些“工业”无线设备根本不包含任何诊断信息。 数据是否正确接收。 可以理解,当遇到问题时,很难排除故障。 其他系统提供离线诊断,为了访问诊断信息,必须停止通信。 Ralston认为,这些系统至少提供了一些原因,但只有在故障发生后才会提供。
另一方面,在线无线诊断提供对无线性能和硬件条件的持续监控。 这些工具不仅可以检测故障,还可以显示条件是否恶化。由于诊断指标是实时监控的,因此不需要关闭通信来检查系统。
然而,天下没有免费的午餐。 Ralston说,由于诊断数据与系统数据通过同一无线链路传输,当诊断活动时,性能可能会下降。 在具有大量远程设备和大量数据传输的系统中,在线诊断可能是不切实际的。
多种方法
访问在线诊断信息的方法因制造商和无线系统而异。 一些无线串行系统使用第二个串行端口,并且使用可从哑终端程序(如超级终端)访问的菜单驱动接口进行通信。 其他在线诊断系统使用专有软件程序,通过该程序,个人计算机(PC)连接到辅助串行端口或以太网网络的一部分,并使用专有软件程序显示有关RF网络的重要信息。
还有一些系统(通常是基于电气和电子工程师协会IEEE 802.11标准的系统)嵌入了用于诊断信息的Web服务器。 然后使用Web浏览器显示诊断信息。 在基于以太网的无线网络中,以太网中的任何人都可以查看本地和远程无线设备的诊断页面。
这些方法缺乏的是将诊断状态和信息直接集成到控制系统中的能力。 对于缺乏计算机技能的操作人员来说,这尤其麻烦。 例如,期望污水厂的三班倒操作员了解供应商的诊断程序或诊断网页,并诊断问题可能期望过高。 因此,非常希望有一种远程射频诊断方法,通过这种方法,控制工程师可以适当地嵌入诊断数据。
将无线诊断集成到工业系统中的最佳方法是什么? “OPC(一种开放式通信标准)可能是最好的方法,因为它是专门为工业系统开发的,并且得到了广泛的部署和支持,”Ralston说。 “使用OPC作为射频诊断的基础,可提供任何符合OPC的软件程序,如大多数主要HMI(人机界面)和SCADA(监控和数据采集)软件包,直接访问诊断信息。 而且,由于控制工程师精通使用这些程序开发项目,无线诊断数据很容易包含在操作员界面中,就像任何其他标签数据点一样。”
请务必注意,收集诊断信息只需要一台服务器。 对于以太网系统,无线诊断OPC服务器可以出现在网络上的任何位置。 它们配置为收集每个选定无线设备的指定诊断数据。
考虑每个用户的需求,Ralston说。生产工人可能不知道接收到的信号强度指示(RSSI)是什么意思,但如果HMI表示无线链路已经失败,可以向主管传达。 如果操作员是独自一人,HMI可以建议与谁联系(例如,负责无线连接的系统集成商,或者如果是控制器问题,则请随叫随到的工程师)。 运营商也有办法知道无线连接是否正常,因此如果系统出现问题,他就知道它不在通信中。相反,工程经理可能希望在监控整个无线网络的屏幕上查看所有相关数据——越详细越好。 根据用户的技能和知识定制HMI显示是很重要的。
大多数HMI和SCADA软件包也支持报警和趋势功能。警报可以通知操作人员、维护经理或工程经理故障情况,如无线链路故障或通信退化,以便安排预防性行动。警报也可以远程发送,如通过互联网发送电子邮件,或手机短信,这样通知是即时的。
自动恢复
它也可以用于自动化设备,如可编程逻辑控制器(plc),以访问其内部程序中的OPC数据。 这不仅可以在出现问题时通知操作人员或管理人员,还可以让PLC程序对其进行处理。 例如,如果无线链路出现故障,PLC可以激活备用通信链路,如冗余无线连接。 在这种情况下,系统将在没有任何人工干预的情况下恢复。
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