的支持者工业无线技术通常会宣扬降低布线成本的好处,以及无线提供流程信息的能力,而这些信息是不可能或过于昂贵而无法通过布线获得的。但对于某些应用程序来说,无线还有其他不常被提及的显著好处。一是消除了可能在一些有线系统中引起问题的接地回路。
一个恰当的例子来自Scott Broadley,他是博德利詹姆士公司(www.broadleyjames.com)该公司位于加州欧文市,是一家生物加工技术供应商。自动化的世界最近与Broadley聊了聊去年使用自动化供应商的无线技术完成的一些工作艾默生过程管理(www.emersonprocess.com)奥斯汀,德克萨斯州。
Broadley James的产品线包括一次性生物反应器(SUBs)和相关的控制系统,每个都单独安装在橇上,滚轮可以在客户现场移动。布罗德利解释说:“我们有50升到1000升大小的生物反应器,我们可以将控制装置推上去,或者,我们可以将控制装置推上生物反应器。”传统上,SUB和控制器(艾默生DeltaV分布式控制系统)之间的连接采用电缆和电线。
减少风险
作为一种可能减少所需有线连接数量的方法,艾默生的工程师与Broadley James合作,为潜艇配备了无线pH值和温度变送器——艾默生的一部分智能无线线,通过射频(RF)与控制器进行通信WirelessHart标准。“我们的想法是,通过无线技术,我们可以让工作变得不那么复杂。任何时候我们都可以避免连接电缆,我们已经降低了在错误的时间断开电缆的风险,”布罗德利说。
为了进行无线测试,该公司使用无线发射器和通过电缆连接到生物反应器的传统pH值和温度发射器进行了细胞培养。有线发射机每秒钟提供一次更新,而无线发射机工作在异常报告的基础上,只有在测量值自上次通信以来发生显著变化时,或者自上次通信以来的时间超过了所需的报告时间时才进行通信。作为WirelessHart标准的一部分,这种方法优化了无线发射器的电池寿命。
对于无线发射器,“我们想看看与每秒扫描一次的控制逻辑的硬连接相比,是否有任何实质性的区别,”布罗德利说,“我们发现没有实质性的区别。”
没有噪音
更重要的是,这些测试还带来了额外的好处。布罗德利观察到:“因为无线发射器是由电池供电的,这完全将它们与从各种不同来源引入任何反应容器的假地回路电位隔离开来,这些假地回路电位会使pH传感器发疯。”在测试过程中,当有线pH信号上出现地面噪声引起的尖峰信号时,无线发射机输出中不存在这种尖峰信号。
Broadley认为,这种降噪将在未来的生物工艺应用控制中带来显著的质量改善。“信号质量的改善等于更好的过程控制,”他说。“这些电池供电的发射器将是一个真正的进步。”
布罗德利指出,温度、pH值和溶解氧(DO)组成了控制高价值生物制药反应器所需的三种基本测量方法。艾默生还没有提供无线DO发射机。但一旦该产品加入到智能无线生产线(预计今年晚些时候),使用无线pH值、温度和DO发射器的生物反应器系统“肯定会成为我们提供的选择包的一部分,”布罗德利总结道。
Broadley詹姆斯集团。
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艾默生过程管理
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