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2012年9月28日

OMEGA中国盛大开业

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追踪全球工控与自动化领域的发展

2012年 09月第08期

总第81期

中文域名：控制工程中文域名：控制工程中文域名：控制工程

20

12

年0

9月

第0

8期

总第

81

期 C

ON

TR

OL

EN

GIN

EE

RIN

G C

HIN

A

25 市政设施的云部署加速

26 过程安全管理如何实施

32 CNC 选型攻略

34 如何选择运动控制网络

25 市政设施的云部署加速


32 CNC 选型攻略


出色的工业无线网络 18

出色的工业无线网络 18

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Think AgAin编辑寄语

无线无限

2012 年 8 月 21 日，

比亚迪首款面向

普通大众的遥控

驾驶汽车——速锐正式上

市，而这种车的最大卖点

就是遥控泊车技术。用户

在 10 米左右的可视范围

内，使用手机形状的遥控驾驶智能钥匙，

可以遥控低速行驶。在速锐的钥匙上有

前后左右四个按键，只要按下任意一个

就可以让汽车朝你想要的方向行驶，只

要松开按键，车就会停下。同时，遥控

时车行约为 0.7 公里 / 小时，低于人步

行速度，做到了实用、安全且人性化。

也许这种新创意可以给近期低迷

的比亚迪带来好运，而将无线遥控技术

在汽车行业实现商用，这对国内企业而

言，确实是不小的创新。不知道这会不

会在越来越拥挤的居住环境中，成为驾

驶员顺利实现停车入位的一大福音。但

想象一下，如果自己停车被紧紧贴在两

车之间，人家都是通过如此遥控实现停

车的车辆，而自己的坐驾不具备这种遥

控驶出的功能，那将是一种多么尴尬的

情景呀！

当然，我想在此谈论的并非是如

何泊车，而是无线技术的工程应用。今

年 6 月，库玻电气无线业务单元副总裁

兼总经理 Steven Toteda 先生在谈论自

动化领域的下一个机遇的话题时指出，

无线技术在工业自动化领域的应用推广

将正是这个战略性的机遇。而这不特指

某种无线技术，而是所有的无线通信技

术。对此，我深以为然。在本期刊物中，

您就会看到多个来自美国的工业无线实

施案例，以及随之所来的巨大价值。当

然，霍尼韦尔过程控制部的无线专家，

也基于国内的无线实施案例，深入探讨

了当前工业无线应用的一些热点，希望

对您的工作有所帮助。

还有一种产品，也很值得推荐，

它是 MACTek 公司和 MOORE INDUS-

TRIES（摩尔工业）合作，推出的子弹

型 (WirelessHART) 无线 HART 配适器，

（http://cechina.cn/1209-018.aspx）为企

业原有采用 HART 通讯的仪表快速实现

无线数据传输功能。我想这会给很多基

于 HART 传输协议的仪表应用实现无线

通讯功能带来方便的升级体验。

无线技术在不断更新。比如目前

通用的 IEEE 802.11b/g/n 协议的无线局

域网络都是基于 2.4G 频段的。但未来

的工业无线应用将有另一选择，即 5G

频段的工业生产、M2M 的专用频段，

这一频段对于未来爆发的工业无线应用

将具有优势：23 个非重叠信道比 2.4G

频段多出了 20 个，信道多还可以用于

增强信号强度，这让同一无线电环境下

可支持更多的无线设备连接。

还有电力的无线传输技术，IMS

Research 研究认为，到 2016 年，以手

机充电为应用突破口的无线电力传输技

术商业市场将到达 40 亿美金。当前，

这项技术的推广障碍仍是成本。由于技

术相对复杂，无线电能接收端子的当前

价格是 50-100 美金，而市场需要它达

到 1-2 美金。如果接收端子是免费的，

那么这项无线的电能传输应用现在已经

随处可见了。

无线通讯、无线数据传输、无线

控制、无线电力，无线技术应用的效果

着实令人期待，而工业中的无线应用，

无疑将令 M2M、云端应用、物联网等

释放出巨大的实际效果来。

主编 [email protected]

追踪全球工控和自动化领域的发展

Content Specialists/EditorialMark T. Hoske, Editorial Director630-571-4070, x2214, [email protected] Zhu, Editor-in-chief010-57166346, [email protected] Jin, Executive Editor010-82052768, [email protected] Jin, Editor021-62089773, [email protected] Wen, [email protected]

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北京 Beijing地址：北京西城区新街口外大街28号

DRC产业基地102号楼205室 (100088)Add： Room 205, DRC Industrial Base,Xinjiekouwai Street, Xicheng District, Beijing 100088, ChinaTel: +86-10-82053688 Fax: +86-10-82052768

上海Shanghai地址：上海市静安区康定路1033号

同济佳苑401室（200042）

Add：Room 401, Tongji Garden, No.1033,Kangding Road, Jing’ an District, ShanghaiTel: +86-21-62089773

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Control Engineering Information.


专题文章

封面故事18 出色的工业无线网络

从传感器网络到远距离无线网络，工业无线网络技术为工业自动化和工业过程控制应用带来了

不小的变化。

技术文章25 市政设施的云部署加速


29 信息安全成为工业自动化领域当务之急

30 利用混合动力降低能耗

32 CNC 选型攻略


控制之窗

编辑寄语2 无线无限

CE视点4 能效管理：要减肥先买秤

6 项目管理：人多不一定力量大

方法与技巧7 信息访问和信息安全

机器安全8 机器安全合规

CE趋势12 2012 CEC 机器安全应用趋势调查报告

应用案例37 更高的能耗透明度

38 使用多变量传感器

40 安全控制系统

42 自动化让制造商的设备调试时间减半

44 PLC 升级

45 机器人帮助 Frito-Lay 公司提升灵活性

行业聚焦46 如何规划最佳的工业无线应用？

技术进展48 监测机器状态

专栏50 RFID 产品选型和解决方案

技术之源56 寻找正确的系统集成商

新闻 13

新品发布 52

2012年9月刊Sep. 2012

第08期总第81期

ConTenTs 目录

追踪全球工控与自动化领域的发展

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www.cechina.cn • cONTROL eNGINeeRING cHINA | 2012.09 3


能效管理：要减肥先买秤

Ce insighTCE视点

当谈到目前国内的工业企

业在实现节能增效过程

中存在的共性问题时，

施耐德电气中国区高级副总裁、工

业事业部中国区负责人徐俊开门见

山地指出：“工业界仍普遍缺乏对

能效进行系统量化管理的基本监测

手段。”徐骏把实现节能增效列为

四个阶段，首先是要实现对能效的

监测；其次是针对设备级能耗的管

理；再接下来是工厂级的能耗管理；

最后是面向整个企业集团架构的整

体体系优化的最高层次。“我们发

现国内很多客户连监测系统都还没

有完全建立起来。换句话说，节能

是大家都乐见的，但是节约多少，

从哪里开始节约，如何节约，如果

问这些企业的领导，他们也不是很

清楚。”徐骏就自己日常在企业用

户处的所见所闻如是说。对此，接

过话题的艾小明，归纳起来更为犀

利，他说：“要想节能，就需要知

道当前的能耗细节。这就好比人要

减肥，先买秤称重！”

徐骏继续谈到：当前，能耗不

仅作为企业产品成本结构的重要组

成部分，倍加关注；同时是全国一

盘棋，整个业界共同关注的热点话

题，得到了大家越来越多的认同与

参与。当工厂有了能耗的系统检测

手段，就可以把节能工作细节做得

明明白白。拿电解铝的制造型企业

来讲，能耗成本约占其成本结构的

30%，而施耐德电气基于系统的能

效检测技术，可以帮助客户实现高

达 30% 的能耗节约，这就意味着

实际铝制产品成本的 9% 放回了企

业的账户。这一承诺对任何一个客

户说，都是一个非常了不起的成就。

艾小明继续说：“仅在 OEM 客户

当中，我们就总结了二三十种帮助

客户节能的技术手段。当然，我们

还在不断地去开拓新的方式。可以

说，施耐德电气在能效管理这个话

题上，已经遥遥领先于其他的很多

业内同行了。”

徐骏还向记者分享了自己帮

助企业实施节能增效的一些心得，

他说：这里要强调一个观点，我们

作为自动化的厂商，提供的是新建

的能效管理系统。但是真正的节

能降耗，我们还是在后期运营当中

的维护，我们很有信心可以帮助企

业用户在设计方案实施后可以降低

30% 的能耗，但是如果说他在工厂

系统维护过程中，不去关注各种量

化检测显示的效能变化，节能减排

效果就可能在过程中出现状况。所

以节能不是一个单纯的一次性投资

的概念，而是还要后续有维护和跟

进，有全生命周期管理的执行力度。

这是很多企业忽视的，也是配备了

各种节能增效系统，最终效果有限

的根本原因。面对企业用户这方面

的问题，施耐德电气也在积极探索，

我们在成功构建系统后，不定期地

到客户处走访、监测、给出工厂运

维中的建议。这样使得越来越多的

企业真正认识、理解到节能增效的

意义和实际执行的要诀，从而确保

良好的效果。

实现节能是需要投入的，这

显而易见。要让企业看到，而且要

非常清晰的看到这种投入的切实回

报，这并非易事，它也是能效管理

专家的使命。对此，徐骏和艾小明

都显得乐观而自信。而这种自信正

是来源与近年来，一个接一个国内

能耗企业通过施耐德电气的能效改

造，成功实现降耗减排的案例。如

今，一个名为“能效中国行”的节

能方案卡车巡展再度启程，这也许

会被这些积极倡导工业节能增效的

推动者们作另一种解读：

能效（管理），中国，行！

CEC 主编朱旭采访施耐德电气中国区高级副总

裁、工业事业部中国区负责人徐骏先生（左）和

施耐德电气中国区工业事业部 OEM 业务副总裁

艾小明先生（右）

采访全文请访问：www.cechina.cn/1209-001.aspx。

2012 年 7 月 24 日，有全球能效管理专家之称的施耐德电气大型

体验活动“能效中国行——2012 卡车巡展”在京正式启动，CEC 有幸

借此机会采访了施耐德电气（中国）工业事业部的领导。两位公司工业

事业部的主要领导都针对当前中国工业企业如何提升能源效率的思路和

方法提出了自己的见解。

工厂能耗检测系统是对整体能效

量化管理的技术基础，不可或缺。


FEATURESCover Story

18 Outstanding industrial wireless From sensor networks to long-haul wireless, industrial wireless technologies bring outstanding savings to industrial automation and process control applications.

Technology Features25 Cloud deployments grow with utilities 26 Can process safety be managed?29 Information safety becomes to the top priority of industry

automation30 Making the most of hybrid power32 CNC faceoff34 How to select a motion control network ？

DEPARTEMENTSThink Again

2 Wireless, limitless

CE Insight4 Energy efficiency management: to lose weight, buy scales first6 Project management: all hands on deck may sink the project

Machine Safety7 Machine safety compliance

TIPS & TRICKS8 Information access vs. security

CE Trends12 Trends of machine safety applications in 2012

Application Update37 Higher transparency of energy consumption38 Working with multivariable sensors 40 Safety control systems 42 Machine builder Blentech cuts machine commissioning time in half44 Upgrading PLCs45 Robotics at Frito-Lay: flexibility, adaptability needed

Inside Industry46 How to plan the best industrial wireless applications?

Technology Update48 Monitor machine conditions

Column50 RFID selections and solutions

Back to Basics56 Find the right system integrator

NEWS 13PRODUCTS 52

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CE InsIghtCE视点

项目管理：人多不一定力量大

有一本经典的软件工程著

作讲的内容就是项目

管理。但是很不幸的

是，很多自动化工程师和项目经

理对此并不熟悉。这本书的名字

叫做《人月神话》（英文书名“The

Mythical Man-Month: Essays on

Software Engineering”），作者是弗

雷德里克·P·布鲁克斯，最早出

版于 1975 年，并且于 1982 年和

1995 年两次再版。它是根据 IBM

公司一系列开发项目编写的。

这本书讲述的一个重要教训

就是“在软件项目的后期添加人

手只会让项目的工期更加拖延”。

这个简单而且颠扑不破的真理总

是在人们不顾一切希望完成项目

时被遗忘，尤其是如果项目在开

发周期的后期遇到了麻烦的时候。

这个教训的原理也就是人

们所熟知的“布鲁克斯法则”，

即软件项目，也包括自动化软件

项目在内，都有着内部集成的要

求。各个元件必须要彼此搭配、

没有误差，才能保证系统没有问

题。但是，在准备好进行集成之

前，软件是不可见的，检查也不

是那么容易。为了构建一个可靠

的系统，需要在架构师、开发人

员、管理者和用户之间进行深入

的沟通。

随着更多的人加入到项目

中，尽管会带来人多力量大的优

势，沟通的途径也就更加复杂。

除此之外，为项目增加新人还会

有其他的成本，比如额外的培训、

系统和工具以及更多的协调会议。

如果项目滞后于计划工期，

上层管理者有时候就会希望投入

更多的资源解决问题。在一些项

目团队中，外来者希望能够帮忙，

但是却总会帮倒忙，创造出更多

的文档，把大量宝贵的时间都放

在项目加速上面。实际上这些所

谓的加速活动，反而延缓项目进

程，让已经拖延的项目进展更加

缓慢。

如何避免更严重的拖延解决这个问题的方法就是，

加入满足特定需求的资源，并且

按照在后期可以加入人员的方式

设计项目组织结构。如果你在项

目的后期加入人手，你就必须要

尽量减少他们与其他团队成员之

间的互动。这就意味着这些人员

必须在正在使用的系统经过培训，

必须了解项目的策略和程序，并

需能够非常有针对性地完成定义

完备的任务，必须能够在非常专

业的领域独立工作，不能允许他

们重新定义需求、设计或者已经

达成共识的实施方法。你需要的

是那些不会袖手旁观的经验丰富

的人员。

第二种在项目后期加入人

员并且不会让项目继续拖延的方

法，在布鲁克斯著作“外科手术

团队（The Surgical Team）”一

章当中也所有讨论。如果你使

用外科手术团队模型组织项目

团队，每一个成员都训练有素并

且责任清晰，他们就不需要进行

更多的沟通和学习。从布鲁克斯

法则中我们可以推到出简单的

定律，即“项目中最大的人员数

量取决于项目中独立子项目的数

量”。因为有额外的“帮助”，项

目就被分解得更加细致，完成子

任务的时间就会更长。

要清楚，在你号召每个人都

为项目的完成贡献力量的时候，

所有的这些额外资源并不会让你

的项目更糟糕。如果你在项目的

后期加入更多人手，分配给他们

独立的任务，使用有经验的人员，

组织好工作尽量减少项目内部的

沟通。

在号召“人人参与”帮助完成一个延期项目的时候，要保证额外的资源不会让项

目的进展变得更糟糕。如果在项目的后期加入了新的人员，要分配给他们独立的

任务，使用富有经验的人员，还要组织好工作，尽量减少项目内部必须的沟通。

14 ● MAY 2012 CONTROL ENGINEERING ● www.controleng.com

One of the classic books of soft-ware engineering deals with project management. Unfortunately, many automation engineers and project

managers are not familiar with the work. The book is “The Mythical Man-Month: Essays on Software Engineering” by Frederick P. Brooks. Originally published in 1975, updated in 1982 and again in 1995, it is based on a series of IBM development projects.

One of the primary lessons taught in the book is that “adding manpower to a late software project makes it later.” This simple and timeless lesson is often forgotten in the rush to complete projects, especially if a project is in trouble late in the development cycle.

The reason for this non-intuitive lesson, also known as “Brooks’ Law,” is that software proj-ects, including automation software projects, have inherent integration requirements. Pieces must fit together, with no errors, for the system to work correctly. Yet software is not visible or easily reviewable until the pieces are ready for integration. To make a reliable system, communi-cations among architects, developers, managers, and users must be plentiful.

As people are added to a project, the com-munication paths increase nonlinearly, while the benefit of the additional people increases lin-early, at best. In addition, there are other costs to adding people to a project, such as additional training, additional systems and tools, and addi-tional coordination meetings.

When a project is behind schedule, upper management sometimes has a desire to throw resources at the project hoping that it will fix the problem. In some projects teams, outsiders will descend on the project team to “help,” often only getting in the way, creating more paperwork, and taking valuable time in getting up to speed on the project. These activities delay the project and make the already late project even later.

How to avoid more delayThere is a way around this dilemma by adding

resources that meet very specific requirements and by having a project organization that is designed for the late addition of personnel. If you are adding people late in the project, then you must minimize their interactions with other team members. This means that people you add must be already trained in the system being used, must understand the policies and procedures in place for the project, must work on a very specific and well-defined task, must be able to work indepen-dently with minimal direction, and must not be allowed to redefine requirements, designs, or implementations that have already been agreed to. You need experienced people who will not step outside their immediate work area.

The second way to add people late in a project and not make it even later is also discussed in Brooks’ book under the chapter titled “The Sur-gical Team.” If your project team can be orga-nized using the surgical team model where every member has a very special and well-defined role, then communication paths are reduced and learn-ing is reduced. A simple rule of thumb that can be derived from Brooks’ Law is “the maximum number of people on a project is dependent on the number of independent subtasks in the proj-ect.” The more tasks are subdivided because of extra “help,” the longer it will take to complete the subtasks.

Make sure that when you call all-hands-on-deck to help finish a late project, all of the extra resources don’t further sink your project. If using extra people at the end of the project, apply them to independent subtasks, use experienced people, and organize work to minimize required intra-project communications. ce

- Dennis Brandl is president of BR&L Con-sulting in Cary, N.C., www.brlconsulting.com. His firm focuses on manufacturing IT. Contact him at [email protected].

INSIGHTINSIGHTIT & engineering

Project management: All hands on deck may sink the project

Dennis Brandl

‘Simple and timeless lesson:

Adding personnel late in a software project can make the project even

later.’

When you call “All hands on deck!” to help finish a late project,ensure that all of the extra resources don’t further sink the project. Ifadding extra people at the end of a project, apply them to independent subtasks, use experienced people, and organize work to minimizerequired intra-project communications.

ONLINE

Use this link to see a longer version of this article:http://bit.ly/JRotyr Or search on Brandl or “project man-agement” atop www.controleng.com.

Project management: All hands on deck may sink the project

What are your manufacturing IT project principles?

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Dennis Brandl

“需要注意的是，在软件项目的后期加入

人员有时反而会使项目进展更慢。”


项目管理：人多不一定力量大信息访问和信息安全方法与技巧

在信息访问和信息安全之间寻求平衡，需

要多层的防护，人在其中的作用也要大

于技术。网络安全的破坏

者不一定都是有意为之。有时候，制

造商可能会对信息技术系统的管理过

于宽松，允许太多的员工拥有控制权

限。比方说，如果很多控制工程师同

时进行实时升级，可能就会让生产受

到威胁。还有些时候，风险来自于企

业以外：一个好奇的游客可能会来到人机界面前

面触摸屏幕，或者从受信任的第三方通过 IT 远程

访问传输病毒。

稳定的安全程序帮

助制造商继续从电子技

术中获益，同时解决内

部的风险问题，即消除

意料之外和潜在的破坏

性事件。然而，每一家

制造企业都有着自己的

特点，没有一款安全解

决方案是通用的。

成功的工业控制系统安全策略，首先是要对

企业的每个方面进行面向资产的全面风险评估。

根据评估的结果定制化一个路线图，包含基于最

佳实践的安全策略，以及涵盖能够帮助降低风险、

保护制造资产的先进技术。

安全规格不能设得太高，因为这样会限制合

法访问，也会对生产有太多的控制。过于严格的

安全措施可能会限制数据和妨碍正常的数据流，

最终威胁到生产。为了达到平衡，在制定安全计

划时需要考虑两条能够帮助制造商评价潜在弱点、

决定缓解技术的指导原则。其中，最小特权原则

指的是，制造商的一些功能执行方式应该向用户

保密，这样可以避免用户接触到他们在系统或者

Brad Hegrat特定机器内无法控制的软硬件。

举例来说，机器制造商不应该接触保密数据。

同样，人力资源经理也不能修改控制

器的程序。制造商应该综合使用软

件、远程接入服务器，入侵防御系

统以及带有高级和定制功能的统一

威胁管理组件，来控制访问和授权。

这样做可以帮助监控、记录和控制

访问，同时允许用户浏览和进行必要

的操作。

第二条原则是最小路径原则，意思是设备只

有在指定的网络才能

执行功能。举个例子，

制造商可能不希望一

名只接受过 1 号生产

线相关培训的工程师

修改 2 号生产线上的

程序，因为即便他可以

关注 2 号生产线，他

也无法负起责任，处理

不了出现的问题。根据

这个原则，企业可以避免事故、产能

下降或者其他意料之外的结果发生。

随着信息访问的数量增

加，可能引起产能、资

产和数据出现巨大

损失的安全威胁也

会随之增加。计划

周密、全面的安全

策略，可以帮助

制造商找到平衡

点，优化访问的同时

不会对生产造成伤害。

“为了达到平衡，在制定安全计划

时需要考虑两条能够帮助制造商

评价潜在弱点、决定缓解技术的指

导原则——最小特权原则和最小

路径原则。”


机器安全 | maChinE SafEty

工业机器安全标准在过去的 10-15

年间得到了很多国家的支持和参

与，应用的范围越来越广。标准

技术委员会正在努力开发国际标准，满足全

球和区域市场以及各个国家的需求。这种趋

势是由全球的企业、经济和竞争需求以及世

界经济形势共同驱动的。各国仍然还拥有自

己的标准，但是他们已经开始越来越多地参

考国际标准，比如 IEC（国际电工委员会）和 ISO（国

际标准化组织）发布的各项标准。然而，在很多安

全方面的研讨会上，制造商们都表达了对缺乏美国

机器安全合规和执行模式培训材料的担心。

从历史上说，国际标准（包括 IEC 和 ISO）一

直都受到欧洲国家的巨大影响，国际组织中的每一

个成员国家都有投票权（包括美国和加拿大）。这

在一定程度上也可以解释为什么 ISO 标准（像 ISO

13849-1:2006——机器安全——控制系统相关安

机器安全合规

JB Titus

全——第一部分：设计的基本原则）是由供应商，

而不是由机器的用户编写的。与之相反，美国的机

器安全协议标准则倾向于赋予供应商和用户同等

的权力，尤其是在设计、建造以及机器的长期持有

等方面。因此，我们看到，对于美国企业的合规要

求越来越高。

执行很容易让人联想到“法律”这个词。相

比欧洲而言，美国法律的执行模式并没有那么直

接。对于具体的领域而言，美国职业安全与健康管

理条例（OSHA）和欧洲机械指令就是实际的“法

律”。

因为欧洲机械指令列出了标准，它起到了一

箭双雕的作用，驱动供应商合规和执行。这些列出

的标准会定期更新，并且必须得到欧洲机械指令的

认可。但是，OSHA 列出的用于执行的“法规”是

在 20 世纪 70 年代早期制定的。OSHA 提到了这

些“法规”，要求最终用户执行，但是对制造商却

没有要求。并且，OSHA 还保留了最终用户在执行

协议标准时候的“引用权”。

很多人都认为这样做让美国的合规问题非常

含糊，因为 OSHA 并没有公开地要求（采取法律

的手段强制）供应商制造合规的机器。也有很多人

相信大多数供应商制造的机器合乎规定，因为最终

用户在采购订单上已经加入了机器安全的合规要

求，供应商了解他们的连带责任，供应商也投入了

精力希望制造出安全的机器。

与欧洲相比，OSHA 是在“后视镜”当中看

到美国企业执行规定，尤其是现在用户开始仔细

地检查最新版 ISO 13849-1 并通过数学计算带有

多个元件安全电路的性能水平（PL）。随着 ISO

13849-1 的应用越来越广泛，那些中小型用户相信

他们将会需要供应商帮助自己进行计算，尤其是要

保证那些现有的设备也能合规。

美国如何采用国际标准，这是个非常重要的

问题，因为OSHA在执行的时候将用户放在了首位。

用户必须要考虑这些变化的商业影响。

采用ISO 13849-1:2006，会改变美国的合规和执行模式吗？

左侧的流程图说明欧洲法规模式的执行更加直接。右侧的流程图则显

示美国模式相对含蓄。图片来源：JB Titus & Associates 公司。



Endress+Hauser分析测量解决方案在线研讨会时间：2012年9月6日（周四）14:00 - 16:00

现代工业控制对传感器的测量性能、测量系统的增值功能、操作难易程度、备件维护成本等提出了更高的要求。Endress+Hauser公司Liquiline&Memosens测量系统正是针对上述客户需求而推出。Liqui l ine测量平台是E+H新一代统一测量变送器的总称。CM44系列变送器为多通道多参数设计，同一变送器可连接多种测量电极。Memosens技术从根本上解决了模拟电极测量过程中不可避免的腐蚀、潮湿、高阻抗连接等问题。

预先报名、提问，或了解更详细信息，请访问： ht tp://webcast.cechina.cn/524/Content.aspx

LabVIEW 2012 在线研讨会

时间：2012年9月20日（周四）14:00 - 16:00

本次研讨会将借助LabVIEW 2012发布的契机，介绍LabVIEW 2012的最新特性及如何利用其新特性。借助LabVIEW 2 0 1 2 ，可帮助用户摆脱繁杂的代码，构建高品质的测量或控制系统来满足未来的需求。由于模板和项目范例等新增功能和特性以及NI在稳定性提升上的不断投入，LabVIEW 2012将帮助用户更快速地取得成功。

预先报名、提问，或了解更详细信息，请访问：http://webcast.cechina.cn/525/Content.aspx

Webcast 一瞥博客精华

RTU 必须充分发挥特色才能实现长足“宽众”发展

CEC：近两年，RTU应用领域从油气田等主要领域逐渐拓宽，知名自动化公司在RTU方面都有加速研发和并购贴牌等动向，RTU本身技术也在不断改进。请问这是否意味着“RTU将从窄众变成主流？”为什么？

答：从上世纪80年代开始在美国的石油天然气行业开始应用RTU，并逐步扩展到电力、环保、热网、水文水利、长输管线等行业，近年来又向交通、冶金、化工、物流、农业等行业扩张，的确是从“窄众”变成“宽众”，可以说，在某个领域的某个具体应用场合，RTU是主流，例如在油气田的数据采集系统中，R T U是主流。但就整个石油天然气行业来说，R T U还达不到自动化系统设备主流这一高度，我的看法是就整个行业来说，主流设备目前还是PLC、DCS系统。看看大型自动化系统设备的厂家的产值、销售额和实际应用，都是RTU生产厂家无法与之相比的。

但RTU的应用的确越来越多，越来越广泛了，原因不外乎以下几条：

企业规模对信息化的要求越来越高，以往因为测点分散、采集数据投资过大而放弃的测点现在可能要求采集了。

企业规模越来越大，由多个企业组成的大企业集团也越来越多，地域跨越同一省区多个县市甚至跨越多个省区的大型、特大型企业我们见到的也多了，为了集中统一管理，对远程数据采集的要求也多了。

RTU的成本越来越低，以往因对远程数据采集的高投资望而却步的企业也纷纷采用R T U 系统。

由于相关技术的发展，如通信技术的发展、互联网技术的发展、数据库技术的发展、信号传输技术的发展等等，推动了RTU的普及，拓宽了应用空间，比如工业无线传输技术也为RTU提供了新的信号传输手段。

一些新行业的出现和发展也为RTU 的应用开辟了新的应用领域，比如太阳能电厂、风电场、智能建筑等都是RTU应用的最新范例。以往我们只听说“数字油田”、“数字石化”、“数字管线”这样一些代表应用RTU的领域，最近在我从事的金属生产行业就听到了“数字矿山”的提法

博主：fyb

和应用范例，在我们居住的城市也提出了“数字城市”的口号（尽管实际做到的还相差很远）。

CEC：您是怎么认为RTU的定义的？答：RTU（Remote Terminal Unit），一般

称为远程测控终端。按我的理解，RTU的定义可分为狭义和广义，狭义的RTU指的是SCADA（监控和数据采集系统）系统的基本组成单元，广义的RTU指的是控制系统（包括PLC、DCS、FCS、SCADA等）用的远程I/O。

最早的SCADA系统只有数据采集功能， RTU只有最基本的数据采集及处理、数据传输（网络通信）两种功能。但随着系统功能的扩展，RTU又增加了PID控制功能、逻辑控制功能、数学计算（如气体温压补偿、流量累计等）功能。因此SCADA系统的RTU与PLC、DCS、FCS等控制系统的远程I/O既有共同点，又有差别，SCADA系统的RTU可以接入PLC、DCS、FCS等控制系统（我们在上世纪九十年代就将英国施伦伯杰公司RTU产品——IMP远程测控终端接入DCS系统），而PLC、DCS、FCS等控制系统的远程I/O，甚至一些控制系统也可以接入SCADA系统。我们还可以看到，像专业从事工业级RTU产品研发、生产的北京安控科技股份有限公司，他也按照DCS的标准结构推出由多个RTU或PLC组成现场控制层的ECHO 5100分布式集散控制系统（DCS）。

CEC：您如何看待RTU技术的发展？存在哪些问题？

答：SCADA系统与PLC、DCS、FCS等控制系统相比实在是太小了，所以构成SCADA系统的RTU要想取得长足进步，一定得走自己的路，要把自己的特点发挥到极致，比如RTU绝大多数安装在现场，特别是在一些偏远地区，环境条件恶劣。PLC、DCS的远程I/O一般不会用在这些地方，而RTU产品则比较多会在这种条件下使用，RTU适应室外高温、高湿环境及抗强电、抗干扰能力就应该比PLC、DCS的远程I/O的相应指标高出很多，这样才能站稳现有的市场并扩展新的市场。

在S C A D A系统中应用无线R T U可能比PLC、DCS、FCS等控制系统早得多、应用范围也相对大得多，但是最终的几个工业无线标准还是要等到PLC、DCS、FCS等控制系统的厂家提出并实施，这可能也是实力不济，但RTU的生产厂家眼光欠缺可能是更重要的原因。

控制工程网每月推荐 onlineE X C L U S I V E S

www.cechina.cn

活动与公告

北京地区 MECHATROLINK 技术研讨会时间：2012-9-20（周四） 13:00~17:00

地点：北京东城区金宝街61号鑫海锦江大酒店二层上海厅

M E C H A T R O L I N K协会将携手控制工程网举办北京地区技术研讨会，详尽介绍MECHATROLINK现场总线技术，并且对印刷、包装、机床、机器人等行业提出了相应的产品解决方案，同时联动演示和细致说明MECHATROLINK通讯协议开发的产品。

报名或了解更多信息，请访问： http://www.cechina.cn/eletter/MECHATROLINK/20120718/index.html

CE 话题

工业机器人应用走向高度智能化？h t t p:/ /w w w.c e c h i n a.cn/spec ia l/ce-focus/industrial_robot/index.html


新闻 | nEWS

PLANT ENGINEERING

, 2012 PLANT ENGINEERING

PLANT ENGINEERING China (PEC)

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新闻 | nEWS 新闻 | nEWS Ce TRenDsCE趋势

2012 CEC 机器安全应用趋势调查报告

2012 年 8 月，CONTROL ENGINEERING

China 杂志 / 控制工程网面向广大控制工

程师发布了“2012 CEC 机器安全应用趋

势调查”的问卷，共回收来自 20 来个行业的 205

份有效问卷，在此对所有支持我们的热心读者表示

感谢！

根据调查反馈，问卷填写者所在企业使用过

各种机器安全产品，尤以“安全传感器、开关、阀

门控制”的使用率最高，66% 的被调查者企业使

用过该类产品。“安全 PLC”、“安全继电器和时钟”、

“安全按扭和信号警示”也被广泛使用，选择比率

均在 50% 以上。机器安全

已不再只是降低生产危险损

害的一种方式，更成为企业

提高生产率和竞争力的一种

手段，受到普遍关注。在本

次调查中，76% 的被调查

者表示对机器安全“非常重

视”，累加“重视安全”选

项的选择，关注机器安全的

比率高达 96%。

在选择安全产品时，

“公司声誉好”以高达 66%

的比率成为问卷填写者所在

企业首要考虑因素，其中“西门子”、“耐德”、“施

耐德电气”成为其最关注的前三位品牌。“安全完

整性等级 (SIL)”和“有竞争力的价格”分别以 59%

和 44% 的比率紧随其后，分列第二、三位重视因素。

其余多项因素的需求分布比较平均。

我们对十多种机器安全总线使用状况进行了调

查，CC-Link Safety 和 EtherNet/IP Safety 在本次

调查中显示最受欢迎，使用或考虑使用的比率都在

30%-40% 之间，需求集中度相对较高。被调查者

对 IEC 61508 安全标准最感兴趣，有高达 59% 的

了解需求，遥遥领先于其他标准。对 IEC 62062、

ANSI B11.19-2010、EN ISO 13849-1 感兴趣的比

率也均在 30% 以上。

对于机器安全架构的选择，56% 的反馈显示

选择集成式的机器安全架构（和自动化系统集成），

趋向于独立式（独立于自动化系统之外）的比率为

44%。

本次有效问卷的来源分布主要为 34% 的 OEM

机器制造商，24% 的机器使用最终用户，22% 的

系统集成商，等等。样本行业分布中“自动化 / 系

统集成”占 29% 为最多，“机械制造”列第二位，

也反映出机器安全在这两个行业应用广泛，受重视

程度相对较高。

访问：www.cechina.cn/1209-003.aspx，下载报告全文


新闻 | nEWS

研华杯全国高校物联网创新创业大赛冠军揭晓

地区从1998年起就连续14年举办了

TiC 100（Talentreneurship Innovation

Collaboration）创新事业竞赛。在大陆

的高校物联网创新创业大赛，是出于同

样的想法，既回馈社会，又激励年轻

人积极创新。据研华科技工业自动化

事业群总经理蔡奇男先生介绍，此次

大赛本着“创新+创业”，“研究+营

销”，“培训+实践”，“交流+学习”

的公益理念及宗旨，特别延续了台湾

“TiC100”中“企业导师制”的宝贵实

践经验，邀请相关合作企业以导师身份

参与初赛评审及决赛团队的指导工作，

力图通过该企业管理者和在校学子之间

的互动，提供产业、技术经验分享的平

台，为企业和高校间搭建起人才培育与

实际经验灌输的桥梁。大赛组委会通过

这种企业导师一对一辅导、学生涉入企

业环境亲身历练的方式，有效地推动了

产、学、研的紧密合作，并鼓励带动莘

莘学子创造力的持续发展。（CEC 记者

朱旭北京报道）

更多信息请访问：www.cechina.cn/1209-004.aspx。

大赛组委会大奖获奖团队上台领奖和奖金

2012年8月25日，研华杯全国高校物联网

创新创业大赛总决赛在京举行，本次活

动由研华科技，和中国电子学会主办，研华

文教基金会承办，中国电子学会物联网专家

委员会协办。来自全国的21个高校代表队带

着自己的创新创业项目进入了最终的决赛。

评审团由中国科学院姚建全院士领衔的11名

知名专家组成。而经过一整天紧凑的项目报

告评比，最终，来自苏州大学的名为“睿迅

队”的智能无线照明控制系统项目荣获了此

次大赛的冠军，即研华杯全国高校物联网创

新创业大赛组委会大奖，并获得了研华文教

基金会提供的5万元奖

金奖励。

“睿迅队”大学

生团队设计开发的智能

无线照明控制系统可实

现zigbee单灯控制，对

楼宇、住宅整体照明布

局实现精度达单灯级别

控制，融合了传感器技

术、物联网技术、3G

通信技术，创新加入了

MQX实时操作系统和人

工智能决策系统，采用“终端层——电控柜

主控层——服务器层”的三层体系架构，从

而实现包括智能决策、远程更新、自动巡检

和可视化地铁管理等功能的节能照明方案。

另外20个物联网创新创业项目也获得

了不同级别的荣誉鼓励，部分项目还获得

了奖金。

此次“研华杯”高校物联网创新

创业大赛在全国高校引起广泛的影响。

在北京大赛决赛现场，研华科技总经理

何春盛先生介绍说：研华科技在台湾

丹麦创新工

业机器人制造商

Universal Robots

公司首席执行官

恩里克·克罗

格·艾佛森先生

(Enrico Krog Iversen) 2012年8月

28日在其北京之行中表示，中国

正在由一个低成本制造基地演变

为一个由服务与创新驱动的经济

体。众多国内厂商选择自动化生

产方式以获取竞争优势，从而催

生了对工业机器人的大量需求，

推动中国迅速成长为世界最大的

机器人市场。

领袖之声 VoiceOmega Engineering 进军中国将成为中国市场的强力军

2012年8月1日，思百吉集团(Spectris)

宣布于2012年9月底在上海思百吉仪

器系统有限公司成立Omega业务部以更好

地服务中国客户。

Omega Engineering为思百吉集团旗

下子公司，思百吉(Spectris)是一家制造可

改进生产过程的精密仪器仪表及控制设备

的公司。Omega Engineering总部位于美

国康涅狄格州斯坦福德市，其品牌拥有50

年的历史，在美国，加拿大、英国、德国

都建立了销售和配送中心，是全球过程检

测和控制行业的领导者。

公司任命张斗(Sharon Zhang) 女士

为Omega Engineering中国区总经理。

Omega业务部将拥有十几名员工，其中包

括训练有素的技术支持工程师，他们将把

优质的客户服务带到中国。

卓越的质量是Omega Engineering业

务的重中之重，是客户服务满意的关键。

为了得到更多客户认可及给本行业提供更

多价值，Omega Engineering拟定了一系

列政策，以及时提供满足客户质量要求的

产品和公平的价格。这些政策将在Omega

运营的各部门中被始终贯彻执行。

9 月底，上海业务部的建立将使

Omega未来业务迅速增长。通过进入新市

场，Omega Engineering希望在中国推广

品牌，赢得忠实客户，成为本地区过程检

测和控制行业的领导品牌。



新闻 | nEWS

92%2012年第二季度，中国清洁能源领域

的投资为183亿美元，环比增长92%。但中

国光伏行业受欧美“双反”政策的影响，

52家光伏企业发布的上半年业绩报告中，

只有3家盈利。

420亿美国国际数据公司预测称，到2012

年，全球“云计算”服务市场规模将达到约

420亿美元。据了解英国政府云平台已开始

运行，超过三分之二的英国企业开始使用云

计算服务，降低的能源消耗超过30%。

30%根据新华社发布的《中国物联网发展

报告》，未来5年，全球物联网产业市场

将呈现快速增长态势。保守预计，到2015

年，中国物联网产业将实现5000多亿元的

规模，年均增长率为11%左右。2020年将

达到万亿元级，预计未来5年CAGR(复合年

均增长率)超过30%。

28%从汽车工厂到微芯片制造，中国工业

行业的机械化程度越来越高。中国28%的

工厂已经采用了数字化控制，这是衡量自

动化的指标之一。但与日本83%的工厂实

现数字化控制相比，这一比例相差甚远。

25万2011年我国异戊橡胶(IR)表观消费量

为7.25万吨，与此同时，我国IR总产能仅为

4.5万吨。预计到2015年，我国IR总产能超

过25万吨，将成为世界重要的IR生产国。

27%日前，欧盟通过了一条新的交通安全条

例，要求从2014年开始，所有欧盟新车都需

要配备自动刹车系统（AEB），没有配备该

系统的汽车都不会从E-NCAP获得五星安全

认证。据欧盟的研究，此系统将使交通意外

率减少27%，每年可以救回8000人的生命。

数字Eplan 系列新增线束设计软件 Harness Expert

德国解决方案供应商Eplan日前接

管了Harness Expert软件的开发

及销售权，它是一款建立在3D/2D基

础上的线束工程软件。Harness Expert

软件开发商Linius Technologies与

Eplan软件和服务公司于2012年6月28

日正式签定协议。扩大产品范围后，

Eplan可从电缆工程管理各个方面为客

户提供更全面的支持。

Eplan软件和服务公司战略收购

Harness Expert软件将对国内及国际市

场带来巨大潜力。它将扩大Eplan产品

的应用范围，包括设备工程、铁路及专

用车技术、航空、通信和医疗技术。同

时，随着控制柜及设备中电路板单元的

数量在不断增加，客户群自身通过线束

进行1:1连接的需求也在增长。

这款新软件是对Eplan Electric P8

软件的完美补充，后者是Eplan公司

自主研发的CAE解决方案，曾处理控

制柜和现场部件中单线和护套电缆工

程。客户可从这一相兼容的工艺整合

中获益，因为它支持设计流程的所有

阶段，从规划到工程设计，再到线束

设计及生产。

“收购Harness Expert软件扩大

了我们的产品组合，并涵盖了全球市

场所有的工程需求。这为我们新增了

巨大的竞争优势，尤其是在国际市场

上。”Eplan软件与技术服务公司执行

董事会主席Maximilian Brand说。该解

决方案供应商正计划从2012年秋季开

始以“Eplan Harness Expert”的商标

向全球行销该软件。



2012 年全球 RFID 市场总额将达

76.7 亿美元

ID TechEx最新的RFID市场研究表

明，2012年整个RFID市场规模将达

到76.7亿美元，比2011年增长17%。

主要包括RFID卡、标签、读写器以及

软件和相关服务，它包含了有源以及

无源RFID等。

在许多应用领域，RFID订单上升

了10%，在某些领域甚至更多。在零

售方面，RFID在服装标签方面呈现了

迅速增长，2012年这一领域需要10亿

个RFID标签，并且预计2013年将需要

13.5亿个标签。2012年还需要5亿个

用于公共交通票证的RFID标签。对比

2011年的29.3亿张标签，2012年将会

销售掉39.8亿张标签。其中的大部分

增长都来自无源超高频RFID标签。尽

管如此，这一领域的供应商短期内还

难以实现大规模的利润。

累计到2012年年初，统计过去

65年的RFID标签销售总量为151亿，

其中的20%是在2011年销售掉的。

在很多领域，特别是航空货运和邮政

方面，对超高频RFID的需求在很长时

间没有达到人们的预期，很多年来无

源RFID标签的企业始终入不敷出，市

场需求低于企业的产能，这就导致了

2007年~2009年很多超高频标签生产

商进行了合并。相比之下，2011年

大部分的RFID企业，包括无源高频标

签制造企业开始产生利润，从2011

年起，以英频杰、艾利丹尼森等为代

表的企业增长势头强劲。其他企业如

SMARTRAC开始收购企业，扩大RFID

业务。IDTechEx认为，RFID市场将会

在未来十年稳步增长，到2022年，市

场规模将提高4倍到261.9亿元。


艾默生过程控制天津服务中心开业


2012年8月15日，艾默生过程控制天津

服务中心开业典礼在天津西青经济开

发区成功落下帷幕。来自艾默生过程控制

费希尔阀门及阀门自动化亚太区总经理及

副总裁Tom Ruddock先生，艾默生过程控

制中国区总经理及副总裁Swee Chee Lee

先生，艾默生过程控制费希尔阀门部中国

区总经理Edward Peng先生以及艾默生过

程控制维修服务副总裁JH Ho等企业高层

以及天津西青经济开发区管委会代表、用

户代表共计180余人共同见证此次盛典的

举行。

始终秉持“贴近客户”的服务理念，

为客户提供更快、更好、更专业的服务内

容，坐落于天津西青经济开发区的艾默生

过程控制天津服务中心，占地1500平方

米，主要分为办公区、维修区、组装区等

主要区域，面向北方区域客户提供服务，

提供完整的工厂全生命周期服务解决方

案，包括开车调试、紧急维修、计划停车

检修、仪表校验、培训等等服务。服务中

心可以进行为客户提供日常维护，遇到紧

急情况以及相关产品的问题时，可以拨

打免费电话4008201996，承诺一天24小

时，每周七天，全年365天全天候提供支

持和帮助。

此次天津服务中心的成立将更好的

加强区域资源投入，更好的服务于用户，

未来天津服务中心将提供艾默生全系列产

品的服务与调配，进一步完善售后服务体

系，以智能仪表检测等技术手段为依托，

为用户提供低能耗、高安全与绿色环保的

服务。据悉，未来艾默生将成立全国五大

区域服务中心，强化其销售与服务的覆盖

力度。

福禄克成功协办“红外热像认证工程师培训班”


2012年7月25日至27日，由中国设备管

理协会点检工程技术中心联合人力资

源和社会保障部教培中心主办、福禄克公

司协办的第六期“红外热像认证工程师”

培训班在泰安成功举办。

本次培训课程的主要有：红外热像

基本原理及热像关键参数讲解、红外热像

在设备预测性维护中的应用、如何建立设

备预测性维护管理体系、热像仪操作要点

等。由福禄克公司红外热像高级技术专家

沈建祥授课。通过本次培训考核合格的学

员将获得国家人力资源和社会保障部“红

外热像工程师（高级）”岗位资格证书。

据悉，该培训班已经是自2011年4月

以来福禄克协助中国设备管理协会点检工

程技术中心、人力资源和社会保障部教培

中心举办的第六期“红外热像认证工程师

培训班”，前五期先后在北京、上海、广

州、杭州、扬州成功举办。旨在通过培训

使学员在工作中广泛使用红外测量技术，

检查热量分布形式，全面评估被测目标状

态，提升生产和安全效能；保障生产设备

安全运行，加强设备综合管理，加快培养

出一批新型高素质第一线诊断检测工程

师、设备维修工程师和优秀技能型人才，

配合各单位安全生产工作的提升。

霍尼韦尔安防集团新增 iPad/iPhone 应用软件


2012年8月22日，霍尼韦尔安防集团在

已有的iPad/iPhone应用软件中增加了

中国和亚太区的产品和解决方案资料，霍

尼韦尔安防集团的合作伙伴和客户可以通

过iPad或iPhone随时随地轻松查询霍尼韦

尔相关安防产品的功能、特性、参数及安

防解决方案架构特色。

iPad/iPhone上可以下载使用的霍尼韦

尔安防产品和解决方案资料包括：霍尼韦

尔安防产品及解决方案目录（涵盖视频监

控、门禁控制、防盗报警全系列产品及各

行业安防集成解决方案）；防盗报警产品

及解决方案目录；MoMasTM霍尼韦尔单户

型智能家居系统；霍尼韦尔数字可视对讲

系统；MoMasTM霍尼韦尔智能指纹门锁；

霍尼韦尔分销类产品目录等, 霍尼韦尔安防

集团还将不断丰富资料种类，更新资料内

容，方便合作伙伴和客户浏览查阅。

合作伙伴和客户可以在 iPad/iPhone

上打开苹果 iTunes App Store(sm)，搜索

Honeywell Security免费下载和使用该应用

软件。

西门子获得在华首个工厂能源升级服务订单


近日，西门子工业业务领域获得了在

中国的第一个工业工厂能源优化服

务订单，该服务将提供给世界上最大的亚

麻纺纱企业之一金达控股有限公司。这项

服务订单包含为金达公司位于浙江省海盐

县的工厂进行能源潜力评估、节能潜力确

认以及高效节能方案的实施。该公司的投

资预计能在27 个月内收回。

根据合同规定，西门子专家与金达

公司已经开始着手锅炉房系统升级及冷

凝水回收，预计项目的实施能够降低电

力消耗15%，煤炭消耗12%。

此外，西门子正在计划和金达公司拓

展合作范围，其目的在于不断降低整个工厂

的能源成本。例如，通过西门子的帮助，金

达公司将进一步对压缩机和照明、过程热、

通风和空调系统等实施节能措施。


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工业机器人与先进的视觉技术、运动

控制技术等的集成，正在使其向智能化方

向迈进；同时，政策扶持加快了其拓展应

用，预计市场需求将呈现井喷增长。机器

人发展将在多大程度上替代人工？目前行

业应用情况如何？未来的产业发展趋势是

否单一？现代重工（中国）投资有限公司

自动化系统部总经理金汉钟就此话题接受

了CEC记者专访。

CEC：您觉得“机器人替代人工”的

时代到来了吗？如果是，一些重点领域机

器人的利用比率如何？如果没有，原因是

什么？

答：各个行业对机器人应用的要求和

需求都不同，部分行业因受目前机器人技

术限制还无法完全用机器人代替人工。但

显然有些行业的“机器人代替人工”时代

已经到来了，机器人正在工作现场代替人

工忠实地履行自己的职责。机器人产业正

是通过不断满足用户生产现场需求从而实

现了技术升级、降低成本和便捷使用，这

反过来又进一步促进了机器人的普及。

汽车行业是机器人应用普及的典型应

用领域。汽车行业的劳动强度非常高，它

的流水线生产方式决定了现场操作者必须

在规定的时间内在相应工位上完成相应工

作，否则很难满足生产节拍的要求。汽车

行业是最先开始大量使用机器人的行业，

也是机器人使用率最高的行业。

越是大量生产、标准化生产的行业

越容易实现机器人自动化，相应行业的机

器人自动化率也高，在降低成本、稳定生

产质量、提高品质、高效化生产等方面更更多信息请访问：www.cechina.cn/1209-012.aspx。

需求决定机器人技术开发代替人工因行业而异

具有优势。反过来，多品种、少量生产的

行业中机器人作用则不明显，除非部分工

位的人工操作对控制品质方面达不到要求

或工作环境不适合人工操作。

随着人工成本的提高，越来越多的企

业出于降低成本、提高产品品质、改善工

作环境等方面的综合考虑，正在使用机器

人或正在考虑用机器人代替人工。

CEC：您觉得实现高精度高速度的智

能化是机器人产业的应用趋势吗？

答：技术来源于人类的需求和愿望，

对机器人产业的应用技术来讲同样如此，

即需求决定机器人应用技术的开发，而不

是机器人应用技术决定需求。

机器人智能化是机器人产业的一个应

用趋势，但不是唯一的，这问题不能一概

而论，要根据实际情况区别对待。智能化

并不是机器人产业追求的目的，它只是为

了满足我们需求所采用的一种手段，需求

决定机器人应该具有哪些功能，否则很容

易进入为技术而开发技术，与实际脱离的

歧途。如果一个简单的、常规的机器人充

分满足使用要求，没必要做成高精度高速

度智能化的机器人，这只能造成成本的提

高和无谓的浪费。部分应用领域确实需要

高智能化的机器人产品，原因无非为了提

高品质、高效生产、稳定的质量、降低成

本、不适合人工操作的场合的应用、实现

柔性生产等。

通过实际应用案例可以发现，机器人

智能化相关的功能是通过机器人本身的技

术开发或通过外围设备的配合来实现的。

视觉技术、协调动作、通讯技术等发展给

相关行业带来了自动、高效、经济的解决

方案，也使机器人自动化在更多行业得以

实现。

CEC：能否谈下现代重工机器人在技

术智能化方面有何优势？

答：现代重工作为韩国唯一的全系列

机器人生产厂家，目前生产的机器人主要有

负载能力6公斤到500公斤的多用途多关节工

业机器人和4.5代到8.5代之间的平板显示器

行业用洁净机器人两大系列，此外还有手术

用医疗机器人。洁净机器人产品主要应用于

平板显示器生产线自动化上，作为原材料的

基板玻璃的厚度仅为0.4到0.7mm，在闸盒、

各种加工设备之间搬运过程中对机器人的速

度、加速度、震动、颗粒污染物产生方面控

制要求非常高，稍有不慎将导致工件的破损

或整个工厂的大面积污染。

现代重工多关节机器人的智能化技术

在生产现场应用较多的有视觉定位和协调

工作。

“HRvison”视觉系统有效整合了视

觉技术和机器人控制技术。在汽车生产线

总拼工位，从输送链到总拼夹具之间汽车

分总成的自动定位搬运方面的解决方案，

使生产成本大大降低，生产效率和空间利

用率提高。另外，机器人视觉技术在非规

则排列工件的自动上料方面也发挥了强大

的优势。（CEC 金艳上海报道）

ABB 电动汽车直流快速充电桩落户香港


ABB香港近期获得香港电灯有限公司

订单，为其提供3台型号为Terra 51

的电动汽车直流快速充电桩，安装于香

港岛的天星码头、赤柱广场以及渔湾村

停车场。作为全球历史最悠久的电力公

司之一，香港电灯有限公司长期为香港

岛和南丫岛约50万居民提供高效稳定电

力。安装调试完成后，ABB充电桩将能为

符合CHAdeMO标准的电动汽车提供充电

服务。

Terra 51充电站是一款易于安装的直

流快速充电桩，输出功率可达50kW。作

为电动汽车一站式充电解决方案，Terra

51适用于所有符合全球CHAdeMO标准的

电动汽车，是实现单辆汽车在既定时间内

完成充电的理想之选。根据车辆电池规格

的不同，30分钟内车辆充电可完成80%。

专访现代重工（中国）投资有限公司自动化统部总经理金汉钟


环球新闻 | World nEWS

罗克韦尔自动化收购九洲电气中压变频器业务

罗克韦尔自动化有限公司近日宣布，该公司已同意收购哈尔

滨九洲电气股份有限公司(简称“九洲电气”)旗下中压变频

器业务的资产。此次收购的价格为5.3亿元人民币。这项交易预计

将于10月份完成。

这次收购将大大增强罗克韦尔自动化在中压变频器产品设

计、工程及制造方面的能力，进而巩固该公司在亚太地区马达控

制市场的地位。这次交易还让罗克韦尔自动化有权使用并网逆变

器技术。九洲电气和罗克韦尔自动化有过7年的成功合作，担任后

者的合同制造商，另外，该公司还拥有稳定的客户群。

罗克韦尔自动化副总裁兼公司电力控制业务总经理Mike

Laszkiewicz表示：“九洲电气的中压变频器业务加速了我们实施

新兴市场战略。它将增强我们在中高功率产品系列领域的能力，

进而提升我们在极其重要的亚太地区的地位。”

施耐德电气在俄罗斯建立研发中心

据法国媒体报道，在俄罗斯圣彼得堡的国际经济论坛召开之

际，法国公司施耐德电气(SchneiderElectric)与位于莫斯科

南部的斯科尔科沃(Skolkovo)科技园区签订了一份协议，根据协议

内容，施耐德电气将在该区建立研究发展中心。

该研发中心将从事于能源销售管理的先进系统的创建、自动

化操纵装置系统的发展以及其他创新解决方案的建立，至2016年

会拥有100名员工。该中心约有90%的人员将由研究人员组成。

施耐德电气总裁兼首席执行官赵国华(Jean-PascalTricoire)表示，

随着新研发中心的开放，该公司很高兴能够在俄罗斯技术和创新

的新中枢的中心建立研发机构。通过此次协议，施耐德重申了继

续在俄罗斯进行长期创新投资的战略意愿。

ABB 集团收购 RGM 轨道车辆动力部门

据瑞士媒体最新资讯， ABB集团日前宣布收购西班牙RGM公

司在意大利的轨道车辆动力服务部门。据ABB集团表示，

预计此次交易将于今年第三季度正式完成。

RGM公司是意大利辅助变流器的主要供应商，旗下产品主要

向意大利地下铁路系统、轻轨车辆、传统火车以及机车等提供车

载能源。RGM公司在意大利的轨道车辆动力服务部门旗下共有68

名员工，完成收购之后，这些员工将转移至ABB集团旗下。

RGM公司在动力电子设备以及轨道车辆方向上的专业基础雄

厚，因此此次收购对于ABB集团的客户，尤其是直流电市场的客

户而言也是极为有利的，将有机会接触到更加先进的辅助变流器

设备。

GE 收购水下声纳供应商 Naxys

GE于8月10日宣布说，已达成协议，收购海底泄漏探测和状

态监测声纳供应商Naxys公司。

据悉，收购已交由有关部门审批，如顺利通过审批，Naxys

将并入GE的测量与控制部门（Measurement & Control），能增

强GE的监测与遥感方案能力，为全球能源市场客户提供深入海

底的遥感与监测。

Naxys总部位于挪威Bergen，有31名员工，公司声纳技术是

基于被动声学技术。

另据8月1日消息，GE测量与控制部门还收购了海底压力、

温度和流量测量方案供应商PRESENS公司。GE测量与控制部门

总部位于美国大波士顿地区，隶属GE Oil & Gas，在全球25个国

家有超过40家机构。

NI 积极参与 5G 移动通信网络研发

美国国家仪器公司（National Instruments, 简称 NI）近日宣布

将与德累斯顿工业大学合作，使用NI LabVIEW系统设计软

件对5G无线系统的新技术进行探索。现在大部分的3.5G和4G系

统还依然处于开发阶段，而对于5G系统的研究仍处于萌芽期。

德累斯顿工业大学曾与致力于尖端无线通信技术研究的Vodafone

Chair Mobile Communications Systems公司合作，成为3G系统研

究的先驱。

“德累斯顿工业大学是世界上最好的研究型大学之一，也是

下一代无线通信系统原型开创性研究的先驱者。”美国国家仪器

联合创始人、总裁兼CEO，James Truchard博士如是说道，“我

们为能加速未来技术的开发而感到自豪，这最终会影响到每一位

手机用户。”


封面故事 | CovEr Story

Mark T. Hoske

出色的工业无线网络从传感器网络到远距离无线网络，工业无线网络技术为工业自动化和工业过程控

制应用带来了不小的变化。

无线监控和资产保护

视觉导引运动控制系统的设计依循如下控制循环：感知、决定、

执行。NI LabVIEW 软件集成了机器视觉、运动和其他组件。

图片来源：National Instruments 公司。

本文将对何时和何处应该采用无线网络替

代有线网络进行讨论。无线的成本仅仅

为电缆成本的十分之一，它更加灵活且

具有移动特性，还能降低对维护和故障排查的投入。

图 1 PEMEX 工厂的厂区信号视线传播（line-of sight）条件颇具挑战，

所以要求同时使用全向天线和定向天线。现场采用基于 Hirschmann

公司无线设备的 5.8GHz 骨干通讯网和 Emerson 公司的智能网关产品，

以避免无线频扰。图片来源：PEMEX，Belden 公司。

PEMEX 公司 Tula 精炼厂通过采用无线监控技

术并对过程和振动传感器数据进行分析，对关键的

冷却塔实现了资产保障，工厂的效率也得以提升。

Belden 公司的墨西哥和加利福尼亚工业网络解决

方案经理 Ricardo Velázquez 以及墨西哥城的一家

系统集成商 RYMSA 的项目经理 Rafael Montandon

Spinoso 称，以无线形式传输的信息对于预发性维

护非常有帮助，原本每周需要花费 20 小时手动进

行数据收集，如今得以节省。他们提供了一些项目

细节以供参考。

Tula 精炼厂位于墨西哥 Hidalgo 州，每日原

油产量大约为 30 万桶。这家精炼厂隶属于州立

Petroleos Mexicanos (PEMEX) 集团的下属企业

PEMEX 精炼厂。

几年以前，精炼厂的管理层选择对工厂进行升

级，以保护其 90 亿美元的投资。冷却塔对于石油

精炼工艺过程非常重要，所以工程师们选择对冷却

塔的监控和防护设备进行升级。安全、经济和可靠

的生产是重中之重。

巨大的制冷风扇用来调整冷却塔内的水温。

由于机械磨损、同轴偏差和漏油问题，电机会以极


图 2 视线传播对于实现高强度清晰的信号传播非常

关键，设备布局必须确保 Fresnel Zone 不受阻挡。

图片来源：RYMSA 公司。

图 3 为了确保 PEMEX 精炼厂内能够实现无线信号的视线传播，工程师前

期进行了精确的测量，使各种类型的天线都能达到最优性能。图片来源：

RMYSA 公司。

高的频率振动，这会缩短风机引擎和

变速器的寿命，产生非预期的风扇停

转风险并进而导致水温的失控。

PEMEX 精炼厂和 RYMSA 公司

开发了一种监控系统用来减少关键设

备的磨损和降低监控成本。自动监控

功能能够连续提供数据、节省工时、

降低风险、在数据流中收集并集成重

要信息。过去，技术人员必须每小时

爬到冷却塔顶手动读取并记录测量结

果，这会在振动开始之初和下一次手

动抄录测量数据时间点之间给电机带

来不必要的应力。

采用网络管理技术和监控软件之

后，RYMSA 公司的安装

人员和 PEMEX 精炼厂的

操作人员可以轻松找到并

对网络组件进行配置，降

低项目总成本。RYMSA

公司估计，与传统的在串

口控制台上采用命令行界

面（CLI）进行配置相比，

此软件能够将网络开发和

配置所需的编程时间降低

30%。

此项目开始于 2010 年 2 月 5

日，项目一期于 2010 年 12 月竣工。

今天，PEMEX 精炼厂能够对各种过

程变量进行监控，包括液位、压力、

温度、流量、pH 值、导通率和混合

度。PEMEX 精炼厂采用化学分析方

法对冷却塔的效率进行计算和调整。

风扇输出可控之后，PEMEX 精炼厂

就可以通过制定预发性维护计划来

延长设备寿命。人机界面将与精炼

工艺相关的所有变量整合在一个界

面上并进行记录，每周可以节省超

过 20 小时，一年节省超过 960 小时，

可以用于完成其他生产性任务。


冷却塔位置图



Phoenix Contact 无线产品专家 David Burrell 描

述道，无线局域网能够覆盖加利福尼亚一水处理系

统方圆 3.1 英里的范围，使得从山顶工厂获取的信

息成功传递到城镇中。山地、树木和公路的复杂地

形将使用铜导线

或者光纤进行直

接铺设的方案排

除在外，因为

这种铺设方案

的电缆成本极

高，且 3 英里

的铺设长度也很

困难。Burrell 说

道，如果采用无

线技术，铜导线

或者光纤的成本

可以节约 1.5 万

美元，当地政府

也认为无线连接

的性能“ 完美

无缺”。此项工

程将供水区向前

推进了一步，接

近全自动化系统，可以在丘陵地带通过无线网络使

HMI 获得现场数据。

Phoenix Contact 公司的大功率无线局域网

（WLAN）设备（RAD-80211-XD/HP）能够在 3 英

里的山区地带创建无线以太网连接，这得益于其高

达 18 Mbps 的高发射功率，藉此接入工厂网络的

HMI 屏幕能够接收到水处理现场的数据。

无线为 HMI提供更多现场数据

从工厂俯瞰 Santa Fe 灌溉区，

满目所见均是丘陵地带，这会

使 3.1 英里范围内的电缆铺设

非常昂贵。图片来源：Pheonix

Contact 公司。

微观点

江天生

霍尼韦尔过程控制部

中国无线产品业务经理

2002 年霍尼韦尔受美国能源部委托，开始研发应用于工业领域的无线技术，并成为第一家推出工业无线变送器和工业无线网络的公司。无线技术可以帮助工厂节

能降耗、提高工厂效率、实时监测工厂污染排放和能源消耗，帮助工厂优化运营，提高效率。无线解决方案可以节省大量安装成本、调试时间和后期维护费用。

王立涛

百通赫思曼亚太区

工业以太网应用技术经理

在工业无线 Wifi 产品中，赫思曼无疑是历史最悠久、技术最成熟、应用最可靠的工业无线产品，在全球范围内拥有最广泛的应用案例，近期推出的 oPEnBat

系列，更是突破了工业 Wifi 的极限，独创了杂波过滤功能（Clear Space）和静电保护功能（ESd），有效提高了产品的整体性能，同时支持多种电源冗余、高防护等级，多个天线，最高可以提供 450m 带宽，有效解决无线带宽瓶颈问题，无线规划能力，使工程科学、合理，用户得心应手，是新一代工业 Wifi 产品的领军者。

黄胡清

美国邦纳工程国际有限公司

高级无线产品专员

中国用户对无线并不陌生，但是无线在工业领域应用的时间并不很长。许多用户对无线技术了解非常多。这就需

要无线厂家在设计产品时除了考虑灵活配置，简单易用之外，还需要了解实际应用要求，尽可能剔除不需要的附件等，以此来降低总成本。邦纳作为无线产品供应商，也有意识地结合某些行业应用特点，将无线与仪器仪表结合，以此来减少用户学习和了解的过程，提供最大的使用便利来吸引用户。

贺冬

恒启电子（苏州）有限公司

总经理

越来越多的工业通讯公司在工业无线通讯上，不但保留了工业通讯所必须的工业性能如 EmC/Emi，宽温，防震和 iP 等级，在功能上，也接近或者达到民用无线

通讯的功能性能要求。美国 henrich 公司基于在北美 25 年工业无线专网的应用，其纯工业等级的产品，达到了 300mbps 带宽 , 点对点 50 公里的通讯能力，为工业无线专网提供了无限的可能。

Charly Lupart

施耐德电气工业事业部控制与系统架构产品市场部

市场经理

当用户需要部署或升级一个远程过程数据监控网络时，关注的焦点往往是更有效的投资、更快速的工程实施、更简易可靠的使用和维护。这恰恰是无线仪表网

络的价值，也正是施耐德电气无线仪表 accutech 所关注的。此外，accutech 无线仪表采用跳频技术，具有高度的数据保密性和抗干扰能力。其遥测系统让用户更加方便地监控地域分布广泛、无人值守、难以布线的基础设施。从简单的水库水位测量，到钻井平台与 ErP 系统的集成优化，这些系统不断接受新兴法规、技术更新和工业发展趋势的挑战。如今无线设备的使用越来越广泛，尤其在高分布性的恶劣环境下，使用无线设备必将是大势所趋。相对于有线方案，无线方案的成本和维护费用的显著减少无疑具有巨大的吸引力。这亦是施耐德电气推出遥测系统解决方案的初衷 : 帮助客户充分利用远程设备。

朱亚光

研华（中国）公司

工业通讯事业部经理

工业无线市场的迅猛发展也促进了客户需求的分类。一部分客户更看重无线产品的特殊规格，包括多重跳台，快速漫游切换等。而更多的客户更看重工业产品

的可靠性，包括高电磁兼容性、宽温和的高防护等级。作为工业无线产品的设备提供商，不仅要满足对产品规格的需求，更要关心客户对产品易用性的要求，毕竟工业客户并不都是无线技术的专家。很高兴的看到现在越来越多的厂家开始关注客户现场调试的简易性和设备后期维护的方便性。

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B&B Electronics 公司数据通讯专家和

产品总监 Mike Fahrion 说道，例如多进多出

（MIMO）传送和接收的先进技术使 WiFi 愈

发适用于工业应用。现在 WiFi 带宽和稳定

性有了显著的提升，安装成本也得以降低，

Fahrion 如是说道。他指出工业无线通讯被忽

视的六个应用领域。

1．灵活的车间，可以临时搭建工业机械

和设备，之后可以根据需求拆解。如果使用

了 WiFi 技术，在日后设备更改的时候就无需

重新布线，重新布置车间更加容易，且成本

更低。

2．移动连接：在类似运输和接收之类的

应用中，采用工业级 WiFi 无线热点，能够确

保设备在移动的同时能够保持接入网络。采

用了板载诊断和远程信息技术，车辆维护过

程得以简化。

3．支持网络的老旧设备：那些保有量巨

大的串行设备很快将寸步难行。由于以太网

和 WiFi 之类的新型协议的出现，很难在笔记

本或者计算机上再找到串口了。为这些串行

设备配备无线以太网串行服务器，可以将这些

设备变成网络节点，串行设备配有内置 WiFi

准入点模块，就构成了自保持式的无线热点，

用户可以在搭载有 Android 系统、Apple iOS

系统和 Microsoft Windows 操作系统的手持式

WiFi 客户端上与设备建立连接。

4．电缆易损环境：机械设备的运动、人

员踩踏、拉扯、弯折或则浸入辐射性溶剂会

对电缆造成破坏。如果电缆损坏，在现有系

统中找到故障点比更换新的电缆更加昂贵和

困难。将电缆埋入地沟中可以降低电缆受损

的风险，但是会增加耗时和成本。WiFi 使连

接更加简便。

5．难以铺设电缆的位置：跨越河流或者

高速公路铺设电缆的成本是十分高昂的。考

虑到设备的安装位置，即使室内安装也会面

临很多问题。长距离布线的数据传送会增加

对于光缆、接收器和收发器的需求。先比之下，

采用 WiFi 连接的成本更加低廉，根据不同的

6 项被忽略的应用

难以铺设电缆的位置： WiFi 桥接装置可以跨越河流与远程泵站建立可

靠的网络连接，而这种情况下铺设电缆的费用将会十分高昂。

扩展: 可架构高性能全千兆核心骨干网完整: 综合的Edge-to-Core网络解决方案可靠: 永不停运的系统强固: 工业级风扇设计

最多可达4个万兆端口多达52个光纤连接（SFP插槽） 3层路由，互联多个局域网段支持Turbo Ring、Turbo Chain和RSTP/STP以太网冗余无风扇设计, 工作温度0 ~ 60℃ 隔离型冗余电源输入，通用110/220 VAC电源电压模块化设计，提供最大的灵活性和未来的可扩展性热插拔接口，连续运行的电源模块最多可达48个千兆端口

ICS-G7848/G7850/G785248个千兆/48个千兆+2个万兆/48个千兆+4个万兆端口，3层全千兆模块化网管型以太网交换机

500超过

种以太网交换机

工业以太网产品串口联网产品无线联网产品嵌入式产品

Moxa 北京: 010-6872-3959/60/61Moxa 上海: 021-5258-9955Moxa 深圳: 755-8368-4084/94免费咨询热线: 800-820-5036Http://www.moxa.com .cn



存在金属遮挡物和视线障碍

maverick technologies 公司的项目经理 Susan lang

说道，最近的一个汽水分离器无线监控项目解答了两个主

要问题：1）在有一定金属阻挡物和实现障碍物存在的情况

下，无线技术是否能够工作？ 2）无线设备是否能够整合

到现有的控制系统？

在一家蒸汽动力厂的多层车间中安装了 30 个无线汽

水分离器监控器。“这些设备采用电池供电，所以现场无需

布线，电池通常能够维持 3-5 年的电力供应。每一个冷凝

器都设置成能提供 4 个仪表读数：声阻、冷凝器温度、电

池容量和内部电路板温度。变送器上运行的软件可以实现

自组网络，如果必要的话，这些变送器可以作为中继器使用。

有了这种技术，你还能够在工厂需求变更的时候增加或者

减少变送器的数量。”lang 说道。

“这套系统已经运转了 5 个月，期间没有发生信号丢失

问题，也没有无线变送器或者网关发生故障。”她说道，试

点项目成功地证明了工业无线网络的实用性。

在哪里使用无线技术 “无线连接设备的安装成

本仅仅是有线连接设备的十分

之一，而且前者还能够提供更

快的安装速度和更多的收益，”

FreeWave Technologies 公司

的用户支持总监 Brent E.

McAdams 说道：“从更广泛

的角度看，工程成本被极大

地降低了，项目布局也不再

是将电缆重新接回接线盒或

者控制室。”这导致了更低的

布线工程成本、安装成本和

维护成本，提高了数据收集

的灵活性。McAdams 建议在

如下场合使用无线技术：

• 无线 I/O（输入 / 输出）

连接：来自于现场采样单的

设备信息支持更复杂的诊断、

远程监控额控制以及工厂优

化。无线设备很容易与现有

的 OEM 厂商的技术和外壳集

成。

• 安全：环境报警和人员

管理确保更安全的作业环境，

特别是那些危险的作业环境和

无线 I/O 数据发射器具有可升级选项，以适应工业应用

中的过程控制、优化和基于条件的监控的需求。图片来

源：FreeWave Technologies 公司。

距离居民区较近的工厂，需要符

合 OSHA 规则要求。第一时间自

动响应系统能够在出现泄漏或者

灾难事故的时候对人员提供保护。

• 安保：无线技术可以用于

检测设备侵入、控制准入、报告

烟雾或火情或者进行视频监视。

• 移动作业：无线技术帮助

工人实现一些移动应用，通过备

份数据或者管理应用，提升效率

和生产力。

• 移动设备和物料溯源确保

更有效地使用设备，以及在危险

化学品的使用、存储和运输过程

中对相关法规的遵循。

• 集成无线传感器网络或者

网状网络：在很多应用中传感器

网络具有巨大潜力，大量简单节

点（有限的性能和功能）组成的

网络所具有的功能远非单一节点

功能的加和。

应用条件，它可以在 15 公里的距离内以高达 150

Mbps 的速率创建连接。

6．危险区域：1989 年，加拿大魁北克的电网

遭受到了太阳耀斑引起的电磁风暴，电网中出现了

非预期大电流。工业电机和其他大功率设备也会产

生一定的电磁场，给周围的铜导线电缆带来类似电

磁风暴的影响。电缆会产生接地环流，浪涌抑制器、

隔离设备或者光纤能够帮助解决这个问题，但是如

果采用 WiFi 技术，问题同样迎刃而解，而且节省

了时间和金钱。


物理要求

研华公司的产品销售经理

Mark Lochhaas 解释道，有时甚

至当无线解决方案并不是具有最

高性价比的方法时，考虑到物理

上的要求，也必须采用无线解决

方案。Lochhaas 认为这种情况

包括：

• 物理上的障碍使铜导线或

者光纤之类的物理媒介不可行。

• 车辆甚至装配线上的调色

板等移动应用，此类应用与物理

媒介的连接较为不易。

• 当多个准入点分布在较为

广阔的区域内时，无线技术就成

为物理上最具有可操作性的方

案，且最具性价比，例如大型过

更容易的无线故障排查

honeywell 公司传感与控制部无线解决方

案总监 todd hanson 说道，相比于工业有线网

络的故障排查和维修，无线网络能够实现更短

的停机时间。“繁忙的汽车制造厂流水线在停机

维修时，每 2 分钟就会少生产 1 辆车。每分钟

的停机时间就会导致数千美元的损失。相比于

排查有线电缆连接的短路或者缺陷，无线网络

的故障排查更加简单和快捷。”hanson 说道。

“汽车制造厂尽力和装配流水线设计人员发

现采用无线技术的成本，从长期来看，比电缆

的维护、重新布置和维修要便宜得多。”hanson

说道。

“无线技术的高投资回报率——安装和重置

的灵活性，以及维修、维护和整体作业成本的

降低——正是其越来越多地被工业环境所接纳

的主要驱动力。”他补充道。

何时采用无线网络

Banner Engineering 公司的

高级产品经理 Bob Gardner 说道，

如果无线技术能够以高性价比和

可靠的性能实现同样的功能，那

么生产厂商就应该考虑使用无线

技术。无线技术适用于如下应用：

• 仅要求 0.5 秒到几分钟的

较慢响应速度的应用（需要考虑

牺牲电池寿命）；

• 电缆铺设成本很高昂的

应用。

如果电缆铺设成本在某些工

业应用中十分高昂，那么此时无线

技术就是一个理想的选择，例如：

• 电缆铺设路径较长（例如

超过50英尺）或者电缆线路很多；

• 有滑动集电环或者电缆轨

道的应用；

• 电缆路径需要穿过地板或

采用无线连接进行设备监控。增加了 PLC 逻辑的焊

接机在分配的过程时间过多时会打开一个输出，这

个输出与 Banner Engineering 公司的 DX80 节点的

输入端口相连，输入回传至 DX80 网关，网关与用来

记录过剩时间的 HMI 相连接，汇总每一个班次和每

一个操作人员累计的剩余时间。图片来源：Banner

Engineering 公司。

者墙壁的应用；

• 电缆终端在移动或者需要

经常重新设置的应用。

Gardner 说道：“呈现上述特

征的应用，非常适宜采用无线技

术，例如：拾取零件、

设备或者流水线状态的监控

或者显示、旋转或者移动文本编

辑功能以及 aGv。”

无线技术也有其局限性，但

是和其他技术一样，只要合理应

用，功能将会十分强大。在安装

无线设备之前，有一些因素需要

考虑：

• 远程供电是否可行？

• 你需要多快的响应速度？

• 需要怎样的无线覆盖区域？

• 无线连接丢失时会产生什

么后果？

程控制应用和罐区监控系统之间

的连接。此类应用中，无线技术

的初始安装成本通常更为低廉，

故障排查和维护更为容易，考虑

到物理媒介的材料成本和人力成

本，在长距离应用中无线技术比

物理媒介性价比更高。

• 采用物理媒介系统无法实

现或者无法以低廉价格实现通

讯：无线网状网络是一种复杂的

自恢复方法，采用这种技术可以

确保通讯路径在中断后准确恢

复，即使同一个网络发生多处故

障也能应对自如，这极大地提升

了可靠性。


专题文章 | tEChnoloGy fEaturES

能量收集传感器网络具有能量收集功能的工业

无线传感器网络能够完成很多功

能，包括工厂自动化、测量和控

制。今天，很多系统供应商都在

开发并且提升自供电的无线监控

和控制系统用于实现绿色建筑，

他们使用自供电无线监控技术和

具有采用能量收集技术的控制系

统标准。

据 Microsemi 公司及通讯和

医疗产品组织（CMPG）的技术

市场专员 Reghu Rajan 称，基本

的能量收集无线传感器包含如下

模块：

• 一个用来检测并定量测量

所需环境参数的传感器；

• 一个用来将环境能量转换

成电能的能量收集转换器；

• 一个能量管理模块，用于

放大能量和调整电压，按照传感

器节点的要

求完成能量

存储管理；

• 一个

用来管理传

感器信号和

无线电通讯

的微处理器；

• 一个

传感器节点

上具有 RF 唤

醒接收功能的无线链路。

传感器输出通常与微处理

器相连，Rajan 解释道，微处理

器将来自目标参数（例如温度、

压力、加速度等）的信号进行处

理。微处理器通常将这些信息反

馈给无线电，并以预定的时间间

隔控制无线电的激活状态，或者

根据 RF 唤醒接收器产生的事件

Pi(Profibus and Profinet international) 组织北

美副主席 Carl henning 指出，不同的无线技术服

务于不同的工业无线网络应用。对于工业应用来说，

至少有四种应用，其中两种在右面的雷达图中做了

对比。（右图中没有显示计算机标准、无线、蓝牙

和远距离无线电，如 rtu。）

与工厂自动化相比，henning 说道，过程环

境中的无线网络的特点是较少的更新次数和更高

的功率要求（尽管是间歇性工作）。无线过程设备

通常采用电池供电或者利用废弃能量（例如振动产

生的能量）。过程无线技术正在从专有技术向无线

hart 和 iSa100 标准变迁。

henning 说道，无线工厂自动化传感器和执行

器通常要求具有微秒级的更新时间，并且能够通过

无线电波供电。工厂自动化无线应用也包括一些专

有技术，网络协议组织正在开发利用无线 i/o-link

的标准。通常，无线过程设备和无线工厂设备都安

传感器 - 执行器技术

通过 12 个对数轴，雷达图估计了用于工厂自动化和过程自动化无线传

感器和执行器网络之间的差别。图片来源：PI 国际组织。

装在具有 Wifi 和蓝牙的场合，而且必须考虑排除干扰，因此开始项

目之前应该对无线现场进行调研。

进行响应。Rajan 指出，与传统

的无线传感器相比，依靠收集的

能量进行工作的无线传感器具有

一些特殊的应用领域。

“最关键的特性之一就是能

效，微处理器和无线电必须工作

于低功耗模式，以尽可能地延长

电池寿命。”他说道。

文章编号：1209-01发送短信“ 文章编号+ 评语代码”13910666165，告诉我们您对此文的意见。1- 很好，有很高的参考价值2- 一般，有一定的参考价值3- 不好，没有参考价值

能量收集功能可以用于无线传感器应用。

图片来源：Microsemi 公司。

能量收集传感器应用

工厂自动化和过程自动化领域中的

无线传感器和执行器网络


市政用水和污水设施是又

一个接受了“将 iPhone

作为人机界面”的领域。

在分布各地的下水井、泵站、阀门、

处理设施以及上千公里的管道当

中，使用云技术监视和控制设备

将是引人入胜的愿景。

James Jacklett 是美国内华

达州卡森市公用设施的电气信号

主管，他说卡森市已经在云端部

署了一个双面系统，支持管理和

操作人员保证城市和周边地区的

用水和污水流动。操作员使用

Wonderware InTouch 在需要的

时候连接控制系统和各个标签，

而管理人员则使用 SmartGlance

跟踪生产水平和工作订单的执行

情况。

Jacklett 解释道：“过去，

我们的管理团队必须要通过

VPN 远程登录，然后再登录到

Wonderware 应用当中，或者使

用我们的内网连接服务器。使用

新的系统，我现在可以随时随地

方便地连通网络，传送关键绩效

指标和重要的流程信息，比如生

产和需求等等。无论工作人员是

在路上或者是在开会过程中，他

们都可以打开自己的手机或者

iPad，迅速地得到信息，如果看

到有不好的事情就会在第一时间

与当事人取得联系。”

如果操作员离开现场进行维

市政设施的云部署加速

市政用水及污水处理系统的操作人员越来越喜欢利用云通信，这样他们就可以连

接遍及各处的设施。

修或者检测故障，他们也可以拥有

相似的灵活性。“我可以将系统中

的任何标签信息，以及任何我可

以从 HMI 或者历史数据库读到的

信息，传递到这些设备上，”Jacklett

补充道，“现在可以连接 SQL 历

史数据库和 SQL 数据库了。我的

很多报告都可以非常快速地生成，

而且具备足够的深度。它们可以

获取我们的地表水处理工厂在不

同过滤器和浊度条件下各种压力

差的关键绩效指标。它们会对正

常的水平有一个把握，就好像是

在给自己把脉一样。”

这类访问必须要得到有效的

保护，因为无线网络会受到大量

的黑客和恶意软件攻击。智能手

机以及 iPad 的使用正在越来越

普及，所以会有很多不同的设备

访问无线网络。

除了发达国家，在地球另

一角的新兴市场，云应用也在悄

然兴起。Frand 公司是一家系统

集成商，曾负责在南非很多的用

水系统项目。在这些开发通讯基

础设施需要大量创新的领域部署

云技术可以帮助公司实现目标。

Frand 公司项目销售经理 Louis

van Niekerk 说道，他们必须越

来越多地依靠手机网络进行移动

数据传输。

“南非的基础设施还在发展

当中，当地人已经学会了使用

GSM 网络，但是他们在关键控

制和机器连接方面还有进步的空

间，”Van Niekerk 解释道，“我

对于这项技术的能力非常着迷，

从商业的角度我们希望努力找到

软件和硬件的最佳搭配，制定一

个稳定的云解决方案。我想问题

并不是云技术本身，而是基础设

施要跟得上技术要求。”

Van Niekerk 说，公司最近

的一个项目是监控分散在 450 公

里范围内的 120 个流量检测点。

使用新的系统，所有的操作员都

可以通过自己的笔记本登录，这

些电脑都支持 3G 网络，他们能

够利用软件工具箱中的 DataHub

WebView 了解当前流和阀门位置

状态。客户尤其感到高兴的事情

是，新的功能只需要最少量的硬

件，不需要新的线缆。

在总结对客户的吸引力的时

候，Van Niekerk 说：“一旦我们

拿到数据，我们就可以做任何事

情。我们已经发现客户现有使用

移动数据的需求。在大多数时候，

这些信息是获得宝贵的反馈和状

况报告的基础。”


Peter Welander



过程安全管理如何实施可以采用如下三种能源管理法则来加强对危险化学品的过程安全管理。

Bill Stewart 的储罐和管道是否合适？是否有

更好的工厂运作方式？”

如果你使用 HHC 的原因仅

仅是为了节省成本，那么你一定

会对企业发展中心和核心价值展

开激烈的讨论。很多企业发现困

难重重，安全虽然第一，但是安

全也是最昂贵的。例如，精炼厂

在氢化反映中经常要用到氟化氢，

即使这种物质在某些情况下会对

人体器官造成损害而且在浓度达

到 50 ppm 时会极为危险。毒性

更低的替代物，例如硫磺酸其实

已经市场化，但是对工艺进行更

改需要花费数百万美元。因此，

很多工厂仍旧在工业制冷应用中

使用氟化氢——而且浓度高达

300 ppm，一部分原因就是这种

物质比其替代物的成本要低不少。

因此，你的过程是否已经足够安

全？回答之前，请首先自问，是

否已经考虑过所有的替代物了。

在 Maverick 公司，我们帮

助客户询问并回答这些难以回答

的问题。我们使用专有的 PSM

项目合规性文档来指导这种讨

论，我们此阶段的工作符合 29

CFR 1910.119 标准中对于信息

收集的相关要求：

• 员工参与：我们与客户合

作，收集与 PSM 相关的信息。

• 过程安全信息（PSI）：我

们收集并备案 PSI，包括化学品、

技术和过程设备信息。

• 过程危险分析（PHA）：我

们参与到 PHA 过程中，这样一来

每一家生产厂商都希望

能够在确保过程安全

的同时降低能源使用

量，但是这两个问题都是说起来

容易做起来难。幸运的是，这两

个问题几乎可以用同样的方法进

行管理：这两者都可以量化测量，

获得成功的前提是观念的灌输和

持续的改进。

美国环保署和能源之星计划

针对能源管理文档开发了指导手

册，以期能够帮助企业改进它们

对能源的监测、控制和存储方法。

生产厂商可以采用这些文档将指

导意见应用到其具体需求中。

生产厂商必须在企业内部

执行过程安全管理（PSM），以

确保测量环境的安全，并符合

OSHA（美国职业安全与健康管

理局）标准 29 CFR 1910.119 中

对于高危化学品（HHC）过程安

全管理的要求。要想符合这个标

准很困难，因为标准内容涵盖广

泛，其含义也容易令人产生误

解。每一个在加工和制冷过

程中使用了 HHC 的生产厂

商都必须配置一个 PSM 程

序，确保雇员和环境安全。

尽管存在这些风险，

PSM 却未引起足够的重视。

相比于能源管理，PSM 的投

资目标定义并不明确，PSM

的改进时间往往也较长。而且，

PSM 标准仅要求对过程每三年

进行一次核查，这进一步降低了

实效性。

使用与具有高可视化的能

源管理类似的思考方法或许能

起到一点作用，实际上，可以

将能源管理指导手册上列出的 7

个步骤简化成三个法则以应用

于 PSM ：

1．最难以回答的问题就是

最应该问的问题；

2．测量方法决定成败；

3．持续承诺是关键。

下面看看 Maverick Tech-

nologies 公司是如何将三个法则

具体应用于能量管理和 PSM 上

的。对于您自己的企业，也可以

做类似的思考。

最难回答的问题最具价值发现改进的机会需要精准

的洞察力，指导手册中列出的关

于能源管理的两个步骤能够帮助

企业评估性能、设定目标。这些

步骤要求详实地数据收集、管理

和分析，包括对数据结果进行评

估，与竞争对手对比，确定自身

提升的幅度和潜力。结果可能很

难面对，经常对企业自身的核心

业务产生质疑。

PSM 的目标也是如此。在

安装 PSM 程序之前，你必须先

评估目前状态，这可能会要求广

泛的讨论和探寻，甚至重新审视

你的企业长久以来已经根深蒂固

的运作方式，扪心自问：“我们

应该使用何种化学品？为什么要

使用这些化学品？有没有更安全

的替代物？现场存储这些 HHC


就能够识别危险，如果记录有变

动，我们立即通知客户。危险和

可操作性分析（HAZOP）帮助我

们识别哪些控制过程可以在现场

安全操作这些危险化学品总体来

说，这些要求能够帮助发现提升

的机会并确定过程安全目标，而

这些机会和目标恰恰是能源管理

程序的一部分，你自己的企业也

可以按照这种思路施行。

测量方法决定成败要想提升性能就需要

精确的测量，问过那些难以

回答的问题之后，就可以用

你的答案形成控制和测量方

法。在能源方面，指导文件

包括对设立安装和行动方案

的描述，还包括对过程的评

估。这需要在全企业范围内

为新型能源管理方案提供政

策支持，包括培训、监测和

跟踪性能。没有测量结果，

评估过程优劣就是空谈。

正如同你可以测量能

源用度一样，你也可以测量

PSM 的效果，例如，如果你

知道每月的化学使用量，你

就可以监测并追踪这些化学

品，了解过程中是否有损失。

控制和测量方法是一种评价

过程安全性的客观而且有效

的方法——而且使用这种技

术比仅仅通过视觉检查泄漏

和其他明显的问题具有更高

的潜在价值。

创新者经常会引入新技

术以改进运作方法，例如带

有跟踪能力的智能仪表，具

体改进因行业而异。例如，

不久之前，精炼厂通常都使

用单一热电偶监测作业温

度，如果热电偶失效，整套

疑。

在 Maverick 公司，我们为

客户提供了一个团队帮助其实现

精确的测量，我们利用总结出来

的项目完成方法来满足质量和风

险管理上的要求。关于控制和测

量方法的大部分工作都符合 29

CFR 1910.119 标准的要求，对

于特定项目我们的服务内容是：

设施就会关断。今天，测量温度

的最佳解决方案就是进行冗余配

置——如果发现两个热电偶的结

果存在差值，那么就应该引起作

业人员的注意，以防止设备关断。

随着加工技术的改变，为 PSM

安装合适的控制和测量方法是十

分昂贵和耗时的，因此需要项目

经理对测量方法的价值坚信不

© PHOENIX CONTACT 2012 AD-CIS-1201

—— PROFINET

PROFINET

RFC460R

PROFINET AutoSync

PROFINET

PLC AutoSync

PLC

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• 操作程序：提供操作程序、

操作状态和安全作业极限的相关

文件。跨功能团队审核操作程序

文件，针对现有过程做出更改。

• 培训：提供升级员工培训

手册所需的相关文件。

• 承包商：检查并且实施最

终的 EHS 项目风险和风险消除

方案，完成方向制定和计划中其

他培训相关作业。

• 启动前安全性检查（PSSR）：

维护并检查现场安装服务的质量

控制记录。跨功能团队设计并完

成工厂验收测试（FAT）和现场验

收测试（SAT）。

• 机械完整性：提供新硬件、

质量和检查的相关信息，通过合

理的检查和测试程序确保设备符

合接受极限。

• 高温作业批准：使用作业

安全性分析（JSA）评估所有现

场服务，按照相关标准维护作业

授权信息。

• 变更管理（MOC）：支持

执行变更，包括对作业程序文件

和安全信息进行培训和修订。

我们在这些领域内的工作帮

助我们实施合理的控制和测量方

法，确保安全性，并符合 OSHA

要求。如果有合作伙伴的帮助，

你也可以在自己的企业按照类似

的思路操作。

持续承诺对于任何的组织来说持续的

改进都是重要的组成部分——只

有每一个个体获得了成功，整体

才能够获得成功。在能源领域，

能源管理指导手册针对发现进步

和承诺持续改进给出了几个步

骤，这些行动对于整个组织都具

有激励及支持作用，包括促进和

实施的具体措施。

PSM 项目合规性文件包括了涵

盖 29 CFR 1910.119 相关内容

的步骤：

• 事故调查：在事故报告

中插入发现和推荐项，实现对

PSM 的承诺。

• 应急预案和响应：确保每

个都清楚在应急情况下应该如何

响应。

• 合规性检查：根据在合规

性安全检查中发现的步骤对控制

系统和备案文件进行升级，确保

对 PSM 的承诺。

• 商业秘密：任何外部资

源或者合作伙伴都需要签署协

议，以保护自己的知识产权和

商业秘密。

当然，即使我们对合规性

做了千般努力，最终还是要靠企

业自身意识到改进，并鼓励员工

时刻更新他们对于过程安全的承

诺。

将 PSM 付诸实践和持续改进一样，PSM 也需

要一定的时间去适应，更新个体

承诺会让你触及一些更棘手的问

题，但是却能够发现改进的机会。

运用能源管理原则只是通向

PSM 的方法之一，成功要经历

时间和困难的洗礼，对于个体也

是一样——如果这意味能够确保

员工和周围环境的安全，那么它

就是值得一做的。经济收益仅仅

是奖励而已，对于在我们工厂中

工作和生活在我们周围的人员来

说，它的好处是无法言尽的。


认可和承诺对于 PSM 同样

适用。看到进步并定期地帮助员

工更新他们的承诺是很重要的，

这能够确保安全地使用 HHC。

对于 PSM 真正的承诺实际上就

是一个企业文化问题，整个企业

必须对过程安全给予最高的重

视，这样 PSM 才能够获得成功。

但是很多企业过于看重金钱，导

致安全变成了事后聪明——特别

是如果没有发生重大事故时。如

果一种技术已经安全运行了几十

年，那么就无法证明对其做耗资

上百万的升级是有必要的。很多

企业就是迷信灾难性事故不会发

生在自己身上，但是灾难却时常

发生，想想 BP 公司 2010 年墨

西哥海湾原油泄漏事故和日本

2011 福岛核电站爆炸事故吧。

这种承诺——不管是否主

动——都应该从上至下贯彻施

行。中间管理层执行并确保其成

功。这点对于小型企业和大型公

司都是一样。

最后，PSM 细致到每个个

体每天是否做出了正确决定。

控制逻辑不会改变，但是人的

逻辑却一直在变，所以人才是

承诺的关键。这意味正确地使

用 HHC、寻找任何可能的释放

源和潜在问题区域，以及当这

些事故发生或者预测可能会发

生时采取正确的行动。例如，

如果一个零件失效了，而某人

决定继续测量时，必须有人提

醒他停止工作，先完成维修再

工作。如果被忽视了，就可能

引发灾难性事故。当维修过程

最终完成之后，应该对整个过

程备案。

在 Maverick 公司，我们一

直强调企业文化和个体承诺对

于过程安全的重要性。我们的


信息安全成为工业自动化领域当务之急

2012.5.22~23 在北京举

行了第 11 届工业自动化

与标准化的研讨会，主

题是测控系统 Security & Safety，

其中功能安全在往届研讨会中已

经深入研讨过。第 10 届研讨会

上，伯钠法就指出中国在 TC65

中的贡献就有 IECB1010-2 的新

项目，包含了控制系统的安全要

求和相关测试等。在本届会上仪

综所欧阳劲松所长认为，工业领

域的安全可分为三类，即功能安

全（Function Safety），物理安全

（Physical Safety）和信息安全

（Information Security）。作为信

息安全，包含范围很大，工业控

制系统的信息安全只是其中的一

部分。我们要在全面了解通用信

息安全的同时，了解工业控制系

统信息安全的个性要求。相关标

准前者是 ISO/IEC 27000（27000

为定义），后者是 IECB2443。通

用信息安全的三个目标依次为保

密性、完整性和可用性，而工业

控制系统信息安全的三个目标优

先级服务则为可用性、完整性、

保密性。IECB2443 定名为“工

业过程测量、控制和自动化网络

与系统信息安全”，分为 4 部分，

即通用、信息安全程序、系统技

术和部件技术，即涵盖了对资产

所有者（用户业主）、系统集成商、

卞正岗中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会

部件制造商的要求。

罗克韦尔自动化华在会

上以远程访问工业自动化和控制

系统为例解释了“纵深防御”策

略，指出信息安全实施步骤有 8

步；1，使用标准企业远程访问

方案，基于客户机的形式，使

用 IP 安保（IPsec）加密的虚拟

个人网络（VPN）技术，通过因

特网安全地连接企业的边界。2，

使用隔离区（DMZ）/ 防火墙中

的访问控制列表（ACL），限制

远程伙伴通过 IPsec 到工厂现场

的访问。通过隔离区连接到工厂

现场，只能使用一种安全浏览器

（HTTPS）。3，访问一个安全浏

览器（HTTPS）门户应用，它运

行于隔离区 / 防火墙上。这要求

再次登录 / 验证。4，在远程客

户机和工厂的隔离区 HTTPS 使

用远程终端会话（如远程单方协

议）。5，利用在防火墙上的侵入

保护和检测系统（IPS/IDS），检

查进出远程访问服务器的数据

流，防止攻击和威胁，并适当

地给予阻截。6，允许远程用户

执行终端会话，访问驻留在远程

访问服务器中的自动化和控制应

用。需要应用级的登录 / 验证。7，

执行应用安保功能，对访问远程

访问服务器的用户，限制其应用

功能（诸如只读，非在线功能）。

8，把远程访问服务器分配到不

同的虚拟局域网（VLAN），并且

让所有在远程访问服务器到制造

区域之间的数据流通过防火墙，

对这个数据流使用侵入检测和保

护服务，保护制造区域免受攻击、

免受蠕虫和病毒的破坏。并指

出 1~5 步骤与 IT 部门关系密切，

4~8 步骤与生产部门关系密切。

北京东土科技股份有限公司

薛百华就“测控网络安全与工业

以太网” 为题，详细介绍了该公

司在工程实践中如何实现网络安

全的经验和体会，指出测控网络

的发展趋势：1、从局域网、城

域网到广域网；2、各种测控网

络互连成为趋势。指出物理层面

临威胁，来自嵌入式智能装置的

功能缺陷，没有设备认证防范能

力，来自应用层软件及操作系统

的漏洞、恶意代码，以及 POE

面临的安全威胁，链路层的安

全威胁（MAC 泛洪变异）等等。

还对工业网络设备选择提出了建

议：选择具有管理功能的工业以

太网交换机；选择具有 ACL 访

问控制列表的功能；选择具有组

播控制的功能的交换机；选择具

有本地认证功能；选择具有远程

服务认证功能等。

青岛多芬诺（TOFINO）在

文章下转第 36 页



如果你曾经在铁路站场

呆过，那么你一定见

过那些用来搬运货物

的大型起重机，以前，这种重型

机械依赖液压泵来提升沉重的物

体，就像提起小玩具一样。

然而最近，起重机生产厂商

面临着降低碳排放量和减少来自

于使用了大量燃油的液压泵的潜

在危险的压力。

这促使起重机生产厂商延续

利用混合动力降低能耗新型起重机结合了混合动力发动机和自动化技术，降低碳排放量，减少燃料消

耗，同时提升了产能。

未来起重机：Mi-Jack 公司的新型 MJ 1200 REH 混合 RTG 起重机采用了电力柴油混合动力发动机，这种新起重机比

传统液压起重机的碳排放量降低了 80%，燃料用量降低了 60-70%。

汽车制造商的步伐，开发电动和

混合动力模式，满足环保的要求，

同时还能维持强大的功能，满足

客户的需求。

混合动力起重机市场的先

驱之一是 Mi-Jack 公司，这家公

司是轮胎式龙门（RTG）起重机

的领先供应商，RTG 起重机是在

铁路站场、工业现场和船用码头

用来移动重型物品的标准设备。

有了新型的 MJ 1200 REH

混合动力 RTG 起重机，Mi-Jack

公司不仅能为其客户降低碳排放

量，还给予其在短时间内完成

更多任务的能力，在第一台 MJ

1200 被用于美国加利福尼亚州

长滩的大型铁路站场中时，这一

优势变得尤为明显。

“相比于传统的液压起重机，

我们的客户在燃油用量上获得了

60-70% 的节省，且碳排放量降

低了 80%。”Mi-Jack 公司研发部


副总裁 Harry Schmidt 说道。

操作员最喜欢的起重机操作员同时指出，相比于

传统的液压起重机，Mi-Jack 公

司的混合动力起重机抓取和提

升容器的速度要快 20%。“1200

REH 是操作员最喜欢的起重

机，”Schmidt 说道。“他们喜欢

它平顺的运转，便于操作，效率

更高，以及维护成本更低。”

Schmidt 将这台起重机的优

异性能以及用户对它的欢迎，归

结于其坚实的技术平台——主要

来自于 Schneider Electric 公司

的硬件和软件。

在混合动力起重机的开发

之初，Mi-Jack 公司打算设计一

种使用可充电电池组的产品，这

样一来，如果起重机电量过低时，

它可以自行充电。

Mi-Jack 的第一步就是建立

与 EcoPower 公司的合作关系，

EcoPower 公司已经开发出能够

与小型柴油机集成的电源。

“因为发电机仅仅用来给电

池充电，而并非直接用来提升负

载，所以发电机的尺寸仅为传统

发电机的 1/3，”Schmidt 回忆道。

“很明显，我们的用户也看到了

燃料成本的大幅降低，因为发电

机更小，而且并非一直工作。”

为了更好地利用 EcoPower

公司的混合动力发动机，Mi-

Jack 公司需要与一家具有丰富

电力驱动经验的公司合作，这就

是为什么引入 Schneider Electric

公司作为合作伙伴的原因。

“当我们确定要开发混合动

力平台，我们就开始寻找能够给

予我们支持的公司，”Schmidt

解释道，“我们的专长并不在于

驱动器，所以我们需要利用其他

公司的专长，Schneider Electric

公司是既具有所需的技术专长，

又具有能够与 EcoPower 公司混

合动力发动机兼容的平台的唯

一一家公司。”

技术平台Schneider Electric 公司的平

台采用了 Modicon LMC058 控

制器，这是一款集

运动控制器和 PLC

于一体的产品，

同时它配有一台

Altivar 71 变频器和

一台 Magelis 人机

界面（HMI）。

L M C058 控

制器是 Schneider Electric 公司

MachineStruxure 架构的一部分，

MachineStruxure 是一种基于灵活

的硬件平台和 SoMachine 软件的

工业设备管理的集成解决方案。

虽然这是一种现成技术，但

是为了最大化 Mi-Jack 公司新型

混合动力产品的性能，还需要做

一些用户定制设置。为了达到这

个目的，8 名 Mi-Jack 公司的员

工专门到 Schneider Electric 公司

的 OEM 技术和解决方案中心学

习，配合 Schneider Electric 公司

的驱动器专家的工作。

HMI 控制面板的设计和调

试工作也是一个复杂的过程。

“起重机的工作温度从 -30 ～

120 °F，”Schmidt 说道，“我们

需要能抵御恶劣气候条件，并能

耐受起重机振动的面板。我们向

Schneider Electric 公司寻求帮

助，以求设计出非常复杂的控制

面板。”

“至目前为止，情况很顺

利，”Schmidt 总结道，“ 有了

SoMachine 软件的支持，我们能

够将驱动器、HMI 和 PLC 的参数

整合在一起，我们还能利用一些

新型的或者改进的功能模块，因

为他们可以在应用或者设备之间

复用。”

为了帮助完成编程任务，

Schneider Electric 公司特意从德

国调遣一位起重机编程专家来到

美国。由于驱动控制的容错度并

没有液压控制那么高，所以将液

压功能转化成驱动器功能并不是

一项轻松的工作，企业为此付出

而大量的时间。因此在设备停止

和设备启动阶段，需要进行精确

的数学计算，团队花了大量的时

间用于调整驱动器，并使多台电

机同步。

经过了 SoMachine 软件培

训之后， Mi-Jack 公司主要的程

序员已经能够掌握所有的编程功

能，由液压驱动向驱动器控制的

转换也更加顺利了。

MJ 1200 REH 起重机的成

功促使 Mi-Jack 公司开始开发其

他电动起重机和产品，包括一种

具有双葫芦变频起重机，它能够

控制矿用设备升降，以到达非常

深的矿井中。

翻译：辛磊夫


相比于传统的液压起重机，我们的客户

在燃油用量上获得了 60-70% 的节省，

且碳排放量降低了 80%。



计算机数控（CNC）技术的发展极其迅速。

在选择 CNC 时，需考虑它是否具有更快

的程序处理速度、集成和使用是否简便、

是否具有定制功能以及加工速度如何。同时还需考

察计算机辅助制造（CAM）集成、体积误差补偿、

CNC 与 IT 集成、运动系统联通性、简单集成、启动、

使用、维护以及人机界面标准化等因素。

在购买新的 CNC 机床前，可参考下列清单，

这份清单以 CNC 制造商提供的信息为基础。

CNC 选型攻略在为新机械或改造的机械选取计算机数控（CNC）

技术时，可利用本文中的清单来进行性能对比，从

中找出程序处理更快，集成和使用更简便，以及具

备定制能力的方案。

CNC 选型：18 条清单1）你处在哪个行业？应用中是否有特殊需

求？在诸如航空航天、汽车及医药等高产量市场，

其需求可能不同于其它行业，例如木材、大理石、

玻璃、塑机、研磨、切割或成型等。

2）采用何种类型的机械？比之复杂的五轴联

动、多轴传动及加长床的龙门加工中心而言，专用

的车床和铣床的需求是不同的。在棱镜部件制造、

模具部件制造、车床及其他机床制造行业，需求也

可能会不同。

3）工厂是何种类型？例如，合同制造商的需

求可能不同于那些小车间作业厂商。

4）是对控制进行改进还是重新设计？机床的

构造是否沿袭几十年来同一类型的控制方式？

5）除了 CNC，是否也需要放大器、电动机、

I/O 模块以及操作面板？

6）是采用现有的 G 代码编程，还是较新的普

通语言的编程选项，亦或二者的结合？

7）CNC 操作系统的设计是否重要？是否需

在同一平台上运行一到两个操作系统（Microsoft

Windows 以及实时操作系统）？

8）需控制的轴数为多少？对于复杂工件的五

轴（或以上）联动加工，需使用高端数控功能（通

常用于航空航天及汽车制造）。应注意的是轴控制

的数量与锭控制的数量可能有所不同，也可能与同

复杂航空航天工件的 5 轴（或以上）联动加工，需

使用高级数控功能。图片来源：Siemens CNC 公司

在 CNC 系统中集成 Fanuc FA 美国公司的 iAdapt

S 自适应控制解决方案，可增进机床生产效率。它

能根据实际的主轴负载，自动优化切削的给进速

度，改进材料的切割并缩短周期时间。图片来源：

Fanuc FA 美国公司。


步控制的轴数不同。

9）是否需要更高速的转换

定位及不同机床的使用程序？相

关功能允许刀具中心点编程，因

此零件加工程序的处理可独立进

行，而与刀具长度及机床运动学

无关。比之传统的点对点方法，

零件加工程序还可通过缩减程序

的大小来提高速度。同一零件加

工程序还可用于不同运动学模式

的机床。压缩有助于在加工件边

界部分形成平滑过渡，以确保最

优周期时间并提高精确度。

10）是否需要结合计算机辅

助制造（CAM）及计算机辅助设

计（CAD）软件？在 CNC 中集

成 CAD/CAM 系统能加快完工速

度并缩短工作任务之间的停机时

间。

11）是否在设计中应用仿真？

是否将结果反馈给控制程序？

12）机床是否需要定制？开

放式构造可灵活地支持多种机械

结构，能更适应于定制。

13）需要多高的精确度？当

“机床控制已取得了很大的进步。购买数控

技术，无论是用于新机床还是用于改造项目，

一定要抓住关键问题。”

及维护人员需要具备什么层级

的 CNC 知识？应了解关于开机、

编程、免维护控制的简单语句命

令，以及是否需要耐磨组件；了

解是否在数控产品中集成了人机

界面（HMI），这些界面是否可

拆卸，以及是否具有易于使用的

特性，产品的易用性可降低培训

需求。

翻译：肖红练


维也纳技术大学将 B&R 公司的数控面板集成到手持

设备上。图片来源 : B&R 公司。

合同承包制造商对 CNC 的需求可能不同于那些小作坊。图片来源 :

Siemens CNC 公司。

出现误差或与规

定值偏离时，公

差是多少？数控

机床体积误差补

偿（与单轴补偿

不同）这样的技

术，可实现更

高的精确度，例

如，在航空航天

领域，它因紧公

差而受到青睐。

14）信息是否需连接到

IT 环境？将 CNC 与 IT 系统相

连，用户便能对设备整体有效性

（OEE）进行计算，与企业资源

规划（ERP）系统交换数据，制

定预防性维护计划，进行系统远

程监控以及执行其他功能，可协

助广大终端用户进行

工厂及设备的优化。

15） CNC 是否

需要集成其他运动系

统？将 CNC 与其它

驱动器及电动机结

合，能减轻设备内的

信息流通量，便于对

过程及工作流进行更

全面的了解。

16） CNC 是否

需要集成刀具及过程

的监控、测量、校准

系统，或其他系统？

17）是否在 CNC

中集成安全自动化 ?

18）工程设计、

工程运行、操作员



如果一台设备或者机器

人需要使用运动控

制，那么其自动化

系统很有可能将会使用高速数

字运动控制网络。这些网络具

有多种好处（同步、时间标签、

毫秒级刷新和微妙级抖动甚至

更高），然而，这些网络的设计

需要对高可靠度、最大速度、

低成本以及操作和维护简便性

做出考虑。

很多运动控制应用对于速度

很敏感，因为更高的速度就意味

着更高的产量。随着速度的提升，

运动控制网络的细节设计就变得

越来越重要。本文将介绍如何最

大化运动控制可靠性和速度，确

保运动控制组件的可用性，最小

化成本，确保操作和维护的简便

易行。

如何选择运动控制网络

选择合适的运动控制网络可以使可靠性和速度达到最大化，让操作和维护更加

便捷。

Derek Lee 高速的需求几乎每一个现代数字运动

控制网络都是基于以太网的，但

是在协议层面上和每一个运动器

件的通信硬件上的差异却是巨大

的。通常，每一个运动器件都配

备有一块通信芯片，与网络中的

其他器件进行通信。协议和芯片

协同工作，为特定任务优化通信

（此处指运动控制）。当对基于以

太网的运动控制网络进行评价

时，必须确保表格中所列的关键

要求都满足了。到底哪一个要求

更加重要，取决于应用的性质。

选择合适的运动控制网络能够确

保设备或者机器人以最大速度正

确生产零件。

运动控制网络最重要的要

求是可靠性和高速度。大多数现

代运动控制网络都是非常可靠

的，能最大限度地减少组件出现

故障的可能性，所以运行可靠性

取决于其他因素——也就是误差

校验和快速恢复。这些关键特性

能够保证正确地生产零件。高速

度能够提高产量，生产更多零件。

设备或者机器人运动控制

命令通常从主控制器传送至运动

控制组件。这些命令包含一定信

息，例如目标位置、速度及扭矩。

同样，运动控制组件也经常向主

控制器回传数据，说明实际运动

控制参数。为了确保达到高速度，

所有的数据都应该快速、完整地

送达。在个别情况下，数据会被

破坏或者丢失，此时网络应该检

查问题，并作出合适的响应。

例如计算机数控（CNC）

应用。CNC 需要为运动控制组

件提供准确的数据，以确保切割

工具能够切割出正确的形状。如

果有数据丢失，CNC 将会使用

以前的运动数据包，或者从以前

的数据点推断信息（图 1），这

些丢失的信息会影响产品质量。

解决数据丢失的方法很简

单：一旦发生误差，设备就停止

然后重启。这种方法的缺点是一

旦系统对于噪声非常敏感或者有

其他能够导致数据频繁丢失的条

件存在，那么设备就会经常重启。

更好的解决方案是使用通

信网络，在数据异常时自动重发

数据。例如 Mechatrolink 运动控

制网络，它可以检查运动控制组

件接收到的数据与主控制器发出

的数据是否一致，而且在初始数

据发出之后的瞬间就可以完成。

如果运动控制组件接受到异常数

据，运动控制网络就会针对这些

运动控制器件重发数据。新发送

的数据与原始数据的发送循环一

致，只是位于数据流的末端（见

图 2）。重发数据仍旧置于原有

通信循环的目的是最大化数据恢

复速度。数据重发机制对于保证

每一个通信循环的数据准确性是

十分有用的，而且它还能确保系

图 1 如果没有数据重发机制，运动控制网络中的数

据就会出现错误。图片来源：Yaskawa 美国公司。


统在强干扰环境中正常工作。

确定实际速度基于以太网的通信速率通常

是 100Mbps，例如 Mechatrolink、

SERCOS、Profinet 和 EtherNet/IP。实

际的应用速率取决于运动控制系统执

行连贯动作的速率，而这是由循环时

间决定的。

确定循环时间的两

个最重要的变量是发送

到每一个运动控制器件

的数据量和器件的总数

量。多数情况下，基于

以太网的运动控制网络

都支持对发送至每一个

运动控制器件的数据量

进行变更，以适应具体

的应用。

在很多基于以太网

的运动控制网络中，作

业状态下的实际速率是

很难计算的。实际速率

必须考虑所有影响循环

时间的因素。一些运

动控制网络公司，例如

Mechatrolink，提供了一

种工具，用户可以输入

网络结构，计算循环时

间（见图 3）。

循环时间计

算工具对发送至

每个运动控制器

件的数据量、器

件总数、通信电

缆长度、是否使

用集线器以及所

有 Mechatrolink

芯片延迟这些因

素进行综合考

虑。此工具帮助

确认运动控制网

络体系结构是否

能达到预期的速率。

选择运动控制网络的另一个要求

是可互操作组件的可用性。大多数设备

和机器人制造商对于自动化器件供应商

的选择都由所偏好。对于集成运动控制

系统来说，器件的共用性很关键。

兼容性的重要基于以太网的运动控制网络公司

1 可靠性

2 高速度

3 设计工具的可用性

4 选择丰富的可互操作组件

5 操作和维护的便捷性

6 热插拔

运动控制网络要求

图 2 具有数据重发机制的控制网络数据能够保持正

确。图片来源：Yaskawa 美国公司。

图 3 Mechatrolink 运动控制网络提供了一种工具，可用于确定

最小循环时间，进而达到最高可能速率。图片来源：Yaskawa

美国公司。




段也有可能发现这个特定的组件

并不合适——例如，所选的远程

I/O 无法按预期工作或者显示系

统具有局限性而在设计之初并没

有发现。使用兼容组件可以实现

所需的改动，而不会对自动化系

统的其他部分造成影响。

以太网同时搭载多种协议

的能力似乎意味着一种混合并匹

配多种通信协议和自动化组件

的可能，但是混合协议会带来问

题。如果只有一个而不是两个或

者更多通信协议，那么基于以太

网的运动控制网络发生问题的可

能性就会降低。一些基于以太网

的运动控制网络具有两种内嵌的

协议，其中一种协议是另一种协

议的载体。

幸运的是，很多知名的运

动控制网络不会发生这种情况，

例如 Mechatrolink、SERCOS、

Profinet 和 EtherNet/IP。这些

网络都只采用一种完整的协议，

使用一致性测试并且仅允许通

过了一致性测试的器件标识其

Logo。确保了在使用不同供应

商的器件进行运动控制网络设

计时的兼容性。

热插拔与维护在选择运动控制网络时的

图 4 由于具备了热插拔功能，运动控制器可在保持

运作的同时实现组件的增加或者替换。图片来源：

Yaskawa 美国公司。

另一个关键因素是操作和维护的

简易性。正如之前所述，合适的

运动系统网络能够增加开机时

间，通过自动误差校验和恢复简

化操作。很多工厂的标准维护流

程要求关闭生产线以对某一处的

设备或机器人进行维护。这种流

程要求在发现通信系统任何部分

断开或者检测到通信任何错误时

就会重启网络。

一种更加有效的维护流程

是采用热插拔技术，允许设备

或者机器人保持开机状态。很

多基于以太网的运动系统网络，

包括 Mechatrolink、SERCOS、

Profinet 和 EtherCat 都支持热插

拔操作。这种机制允许随时增加

或者替换运动控制器件，而不会

影响主控制器和其他器件之间的

通信（见图 4）。只要有足够的

兼容产品以供选择，这种网络体

系结构就很容易实现，可以在设

备保持运转的同时增加或者移除

运动控制器件。

翻译：辛磊夫


通常都会对组件进行一致性测

试，以判断其是否兼容特定通信

协议。还有一个通用的政策就是，

如果组件无法通过一致性测试，

那么通信协议的 Logo 就不允许

在组件上做标识。

例如，一台设备或者机器人

自动化系统可能包含主控制器、

远程 I/O、显示系统和伺服电机

驱动器。通过组合并匹配不同供

应商的产品，可以得到最好的性

能和最低的价格。具有大量可选

兼容器件的运动控制网络能够为

满足应用需求提供更多的选择。

即使组件在设计阶段经过了

仔细的选择，在实际的试运行阶

会上介绍了针对工业控制系统安

全设计的防火墙，并指出发现病

毒为时已晚，因为系统已遭受破

坏了，只有防止病毒、蠕虫等非

法入侵，才是解决方法，也就

是：即使在某一点发生网络安全

事故，也能保证工厂正常运行；

让工厂操作人员能够很迅速的找

到问题，并进行处理。TOFINO

基于 ANSI/ISA-99 区域与管道防

护，模型基础上，做到每一个服

务管道，防火墙只允许正确设备

操作所必需的通信，即只允许特

定的通信协议流通过，其它数据

全部被过滤掉。TOFINO 工业网

络安全解决方案实施步骤为：第

一步，确定在何处放置 TOFINO

安全设备来制造区级安全；第二

步；确定需要哪些可加载安全功

能软播件（LSMS），以确定每个

区域安全不同的要求；第三步，

选择一个服务器或工作站安装

TOFINO 中央管理平台。


文章上接第 29 页



应用案例 | aPPliCation uPdatE

伴随着能源价格的不断

增长，减少能源消耗

已成为所有制造业最

具竞争力的因素。为了有效地应

用能源，必须使能耗透明化。其

基本措施就是不断地测量、记录、

以及分析电能流。从能源的观点

考虑，优化能耗过程的方法源自

于评估这些能耗记录的数据，有

效的电能管理基于各种设备和工

厂的电气参数。菲尼克斯电气

提供完整的产品系列以采集测量

值。EMpro 多功能电量表采集和

监视设备以及电气系统所有的参

数。该系列产品可通过插拔式的

功能模块集成于网络或现场总线

的不同部分，通过这种方式，可

以方便的获取本地的和数据中心

的所有的测量值。因此，可插拔

功能模块使用户根据不同的现场

需求进行灵活的改造。

简单的数据读取和参数配置通过带有清晰标记的按钮，

用户可以快速的读取测量值而不

必反复的按菜单按钮。使用相同

的按钮，在配置模式下用户可以

通过菜单引导配置设备，按钮下

标有相应的标记。如果装置已经

安装了相应的扩展模块，在配置

模块下这些配置项会自动的添

加。这表示用户可以通过装置配

置新的功能或是通讯单元。支

持以太网连接是该产品的亮点之

一，以太网扩展模块内部集成了

Web Server，无需安装特别的软

件，用户可以通过办公室的 PC

更高的能耗透明度Ulrich Hoppe 德国菲尼克斯电气集团刘军菲尼克斯电气中国公司

机查询或配置参数。

广泛的网络结构带有 RS485 通讯模块的

EMpro 多功能电量表，在 RS485

纯线型拓扑的情况下，可同时连

接 31 块设备，并最远传输 1200

米距离。如果需要传输更远的距

离或配置、使用更多类型的网络

结构，可以使用菲尼克斯电气

PSI 产品系列的中继器，中继器

可以增大数据传输距离，使用者

可以实现不同的安装方式，如，

树型、星型等。一台 ILC 1XX 系

列的控制器，可收集所有独立的

EMpro 设备的信息并且输入到

SQL 数据库。

EMpro 多功能电量表适用

于任何工业环境下电气参数的

采集和分析。它们可以通过可

插拔的通信和功能模块简单的

集成到不同的应用和网络结构

中。用户可通过相关的按钮查

看各种测量数据，并且通过菜

单简单的进行组态。如果配置

了以太网模块，还可通过完整

的 Web Server 功能很方便的查

询和配置设备参数。


图 1 可插拔的模块

注：谨以此文献给已经逝世的本文作者

Mr. Ulrich Hoppe。

图 2 广泛的网络结构




现场仪表设备越来越复

杂，在很多时候它们

能够提供多种变量。

这些测量无需额外传感器或者过

程操作就可以完成，它们所要求

的仅仅是你具有挖掘这些信息的

能力，而 HART 通信恰恰就是一

种主要的方法。

Moore Industries-International

公司市场总监 Steve Todd 说道：

“大多数的客户通常仅仅将 HART

技术作为诊断和配置工具，但是

情况正在改变。基于 HART 基金

会的努力，和包括我们自己在内

的提供 HART 接口的厂商的努力，

培训情况在最近几年有所改观。

实际上，在我们的网站上需求量

最大的组件就是 HART 接口。”

基于多种原因，生产厂商为

他们的设备增加了多变量能力，

根据不同设备的需求不同，大体

可以分为三类：

校正性测量——大多数电

子传感器都会在某种程度上受多

种变量的影响。例如，电容式压

力传感器和应变片式压力传感器

都会受温度影响。因此，此类设

备的变送器自身还要进行温度测

量，并使用这个测量结果进行校

正。由于测量发生在变送器，通

常只需要将测量结果发送给控制

系统。

使用多变量传感器很多智能仪表设备能够提供多种过程变量，HART可以帮助你获取这些数据。

Peter Welander 然而，使用校正性测量数据

必须注意一点，就是测量值来自

何处。实际中的温度来自于需要

校正主变量的位置，有可能根本

与过程无关；它可能仅仅反映了

变送器或者电子设备周围的环境

温度。而且，内部温度传感器的

精度并不一定需要和压力传感器

的精度一样高。在使用这些数据

之前，首先明确它们到底代表了

什么。

多点测量——一种最常见

的使用孔板和差压压力表的流量

测量方法。实际操作中有很多可

变因素，但是基本的概念是基于

已知流体遮挡物两侧的压力读数

计算得到流量。由于流量测量只

需要得到压力差值即可，所以测

量管线内的压力值并不难实现。

温度测量的情况也差不多。

计算测量——随着变送器

越来越精密，对过程变量进行计

算已经是举手之劳的事情了。科

里奥利流量计就采用这种技术，

根据实际测得的 3 个变量计算得

到一系列的变量。可能最常见的

例子就是设置科里奥利力设备显

示加仑 / 分钟或者升 / 分钟的读

数，由于设备本身不能直接测量

体积，它可以通过测得的质量流

量和密度计算得出体积值。变送

器可以设置成显示任何你希望作

为主显示值的数据。

提取额外数据Rockwell Automation 公司的

Allen-Bradley ControlLogix、FLEX

和 FLEX Ex HART 模拟模块可以

应用于需要与工厂资产管理解

决方案做集成的项目中。FLEX

HART 模拟模块支持 ControlNet

或者 Ethernet/IP，而且每一个

HART 设备都只需与自身输入或

者输出通道连接一次，就可以对

模拟控制信息和数字资产管理信

息进行存取。

大多数设备都以模拟型号

（4-20mA）或者数字输出的形式

输出主读数。然而，如果能够提

供更多信息，你就必须找到一种

取得这些信息的途径。有一些设

备提供多个模拟量输出，这种方

法确实可行，但是要求为每一个

变量分配一根电缆。

现场总线协议简化了多重变

量的形式，只要你使用了这种组

网方式并且使用了合适的设备。

发送二次变量的最常见的

方法就是在用来传送主变量的

4-20mA 电流循环信号上加载

HART 数字通信信号。如果你的

控制系统有支持 HART 的 I/O 端

口，你就能够采集到这些二次测

量结果，并以任何有价值的方式


应用于过程中。复杂的设备，例如科

里奥利流量计，允许你选择将哪些输

出加载于模拟信号上，以及哪些输出

被模拟型号覆盖。

如果有多个二次变量可用，你

通常可以按需将其分配给特定的输出

通道。设备中的这种变量被称作设备

变量，通过配置大多数设备可以将这

些变量以同样的 HART 信息的形式发

送，而支持 HART 的控制系统可以从

设备中获取这些 HART 信息。例如，

如果你的过程需要，你就可以让科里

奥利流量计输出密度数据而不是流量

数据作为 4-20mA 主变量信号，只要

你这样设置就能达到。

如果你本身不具备 HART I/O 端

口，而且你也只需要从少量的设备获

得额外的变量，那么还有其他种类

的 HART 读取设备。有一些可以将二

次变量翻译成合适的工程单位用于显

示，其他的设备可以将二次变量转化

成第二个或者第三个 4-20mA 信号，

提供给只支持模拟输入的 DCS。甚至

还有获取这些信息的无线方法可用。

可以选择一种此类设备，并将其

接入载有主变量并将主变量发送给控

制系统的线路中，不会影响其他的连

接。根据你所选择的不同设备，它们

可以提供不同的本地显示，或者将数

字信号转化为多个 4-20mA 模拟通道，

提供给其他的读取设备或者系统的 I/O

端口。

无线通讯也是一种选择，可以将

附加无线适配器与现有的有线变送器

相连接，将 HART 数据发送至网关，

而无需对现有布线做任何更改。

Phoenix Contact 公司无线 I/O

产品经理 Garrett Schmidt 说道：“长

久以来用户的局限所在一直是他们的

DCS 系统仅仅能够使用主变量，即

4-20mA 循环，而非 HART 数据，而

HART 数据又恰恰是收集更多变量的

关键。今天，用户可以重新配置这些

设备，使用无线 HART 适配器来收

集其他变量。这种能力能够提供额

外的数据，极大地改善了过程作业。

Phoenix Contact 公司的无线 HART

能够支持 4 种设备，进一步降低了重

新配置的成本。我们的无线 HART 网

关将 HART 变量索引至 Modbus TCP

寄存器，使在控制系统中增加其他变

量变得更为容易。”

得到了这些数据之后，你需要明

确你到底看到了什么，压力传感器提

供的温度数据值可能显示过程流体的

温度，也可能是变送器中敏感元件的

温度。如果这信息主要是用来校正主

变量，那么它们可能并非是你需要的

数据。到底收集何种数据，公司与公

司之间并未达成一致，生产同种设备

的生产厂商使用这些数据的方式也不

一定一样。

某些用户不允许这些二次变量用

于控制目的，虽然这些信息很有用，

但是它们并不像主变量那样具有决定

意义，所以仅限于监视之用，很明显，

对这些二次变量的应用取决于不同的

应用场合。

这种情况并未降低过程的效果，

也未降低这些信息的价值，但是你需

要做些努力，才能看到实际的价值，

这并不奇怪。

翻译：辛磊夫





安全控制系统四种典型的系统架构，每种架构都具有各自的成本和优势。

Ian Brady


根据一份 HSE（英国健

康与安全执行委员会）

的最新报告中指出，

每年每 10 万个工人中就有 1 人

死于意外车间事故。另一个可怕

的数据是每 125 个工人中就有 1

人因工伤无法工作 1 周或者更长

时间。英国制造业从业人员达到

300 万，所以不可靠的安全性的

影响是显而易见的。

工业自动化和越来越高的产

品生产率意味着很多设备比以前

更大更快速，相应地，与自动生

产过程密切相关的健康和安全风

险也越来越高。

提升安全系统的整体性和

可靠性的要求呼之欲出，欧盟

标准从 EN954-1 更新为最新的

SIL 和 PL 标准：ENISO13849 和

IEC/EN62061。

对于设备制造商和业主来

说，理想的安全系统架构必须符

合工业标准的最低要求，在实现

设备安全作业的同时又不会对作

业人员的工作效率带来影响。系

统必须经过生命周期成本分析和

成本收益率分析。

很多部件生产厂商已经于近

期开发出了专门用户集成安全系

统中的产品。一些自动化生产厂

商已经能够提供安全控制设备，

例如 Pilz 、Siemens 和 Sick 等。

就其本质而言，大多数控制

应用中的设备安全系统的定位很

明确，安全系统需要满足安全设

备的作业需要。因此，工程师会

在造纸和喷涂的安全工程中，PLC、HMI、驱动器、张力控制器、

安全设备和光学技术被整合在一起，以提升设备产出。

图片来源：Optima Control Solutions 公司。


选择使用灵活的产品，以满足不

同设备的不同要求。

为安全系统选择安全组件

是一项严谨的工作，丝毫不逊色

于设计工作。显然，它们必须适

用于特定目的，满足应用的技术

指标（或者安全完整性等级），

在成本上也需要具有优势。（对

于安全来说，成本的考虑反而再

其次。）技术支持和配件支持永

远是考虑的一部分。

选择 1 ：安全继电器——这

是最基本的安全系统配置，每单

元成本在 158 美元到 475 美元

之间。所有急停开关都串联连接

（采用双通道冗余），双触点冗余，

在复位之前，复位电路会对触电

实施监控。

选择 2 ：可配置安全继电

器——采用了可配置安全继电器

的安全控制系统如果安装在小型

系统上，那么成本只会略微增加

一点而已，通常价格在 475 美元

到 1528 美元之间。组件独立走

线，便于测试。同样的，采用了

双触点作为冗余。在这种情况下，

复位点可以在软件中进行设置。

选择 3 ：冗余 PLC——对于

关键应用场合中使用的 PLC，通

常采用冗余 PLC，这种 PLC 通

常都具有“热交换”功能。在主

控制器失效时，冗余控制器能

够实现设备安全地按序关闭。配

置两台并行 PLC 的成本起价为

15800 美元，不包括其他成本，

例如软件编写成本和调试成本。

选择 4 ：安全 PLC——在原

有 PLC 代码基础上需要为安全

应用编写专用代码。安全 I/O 模

块可以中央控制也可以远程控

制。目前，安全 PLC 技术实用

性更高，价格也更加低廉，起价

为每单元 3164 美元。

3 个安全控制系统工程下面案例中的安全控制系统

工程细节显示了上述几种选项如

何应用于覆膜流水线冗余配置、

设备改造和安全控制系统升级。

• 覆膜流水线冗余配置：最

近，Optima 公司为 API 公司的位

于英国 Poynton 的覆膜流水线设

计并安装了一套安全控制系统，

使用双电路系统取代原有的单通

道急停按钮和保护系统，设备上

配有 6 个可以锁定的保护开关。

系统配有安全“运动检测

系统”，在两台直流电机驱动滚

筒上安装了行星齿轮板和旋转检

测渐进开关。冗余安全系统的设

计可以保证在一个接触器失效无

法打开进而导致无法将材料移除

时，备用接触器能够将材料移除。

在进行设备安全系统设计时

需要考虑到设备的易操作性，使

用可编程安全 PLC 能够使设备操

作人员灵活地进入设备的某些区

域进行操作，例如旋紧螺钉等等，

不会影响设备安全电路的完整性。

• 设备改造：在英国的

Dunlop Oil & Marine 公司一个对

于安全同样要求很高的应用中，

Optima 公司的工程师对一套主

要的生产设备进行了改造，以提

升其控制性能和稳定性，满足

EN13849 标准中对于安全性的

更严格的要求。

此工程要求 Optima 公司的

工程师与 Dunlop 公司密切合作，

设计一套既复杂又灵活的安全系

统，能够在不同作业条件下对运

动速率进行监控。为了成功满足

这些需求，Opima 公司选择了

Pilz 公司的 PNOZ 安全继电器，

以提升设备的安全性，并增加其

运营时间。它还使用了 Siemens

公司的 Simotion D 实现对设备运

行通道精确的齿轮锁定。Optima

公司的管理总裁 Michael Hil l 解

释道：“使用了 Siemens 公司和

Pilz 公司的最新技术，我们已经

成功地提升了 Dunlop 公司设备

的设备安全性、人员安全性和运

行时间，降低了风险因素。”

• 安全控制系统升级：

Optima 公司升级安全控制系统业

务的另一个应用实例是造纸和喷

涂公司 Tullis Russell。在这个安全

工程中，Optima 公司将 Siemens

公司的 PLC 和 HMI、Parker

Hannifan 公司的 SSD 驱动器、

ABB 公司的张力控制器、Pilz 公

司的安全设备和 Sick 公司的光学

设备整合在一起，提升了设备的

生产率。急停系统的设计能够满

足 SIL2 等级。Pilz 公司的 PNOZ

安全继电器系统也被应用在这个

项目中。Optima 公司的 Hill 说道：

“在考虑控制系统升级时，提升安

全性是不可避免的议题，而且是

确保设备运转的基本议题。”


可配置安全继电器的优点可配置安全继电器的缺点

可配置、使用灵活应用于小型系统时成本较高

便于故障排查需要使用PC和软件进行编程

由于缩短了测试时间，所以应用于大型系统时成本更低

容易被更换

安全PLC的优点安全PLC的缺点

使用灵活编程更加困难

对于大型设备来说是绝佳的解决方案

需要使用昂贵的软件

便于后期扩展只有经过严格培训的工程师才能够理解PLC代码

可配置安全继电器 : 优点与缺点

安全 PLC ：优点与缺点



Blentech 公司是食品加

工设备的主要生产商，

最近设计了一种新型

的全自动连续大米蒸熟设备，加

工用来制作寿司的糯米。由于寿

司供应商对于糯米粘度的要求

不一样，所以 Blentech 公司的

设备大多数都是定制设备，以

适应最终用户的需求。Blentech

公司的工程师设计一台设备都

以三种标准编程代码模板为基

础，然后针对不同的设备要求做

定制化编程，例如性能和生产

量。这种改变将公司的代码复用

率从 20-30% 提升至 60-70%，

调试时间节省了一半。

仅仅 20 年以前，寿司在美

国还是稀罕物，只有在纽约和洛

杉矶之类的大城市中的日本餐馆

内才能享用到。今天，在美国的

大型超市甚至便利店都可以很容

易地买到成品寿司。成品寿司在

全世界范围的风靡推动了对于细

粒糯米的需求，细粒糯米和生鱼

构成了大多数寿司的配方，因此，

商家也面临着提升产量的压力，

新型蒸熟设备呼之欲出。

很多糯米商家最初都是小

型的食品加工作坊，在工业厨房

中，使用超大型的锅手动烹饪大

米。为了跟上寿司的普及速度，

自动化让制造商的设备调试时间减半

集成架构能够减少安装时间，改善食品加工设备制造商的设备性能。代码复用功

不可没。

Sandy Holden 很多这些食品加工作坊需要更

精密的系统，具有每小时能够

加工 500-2000 磅糯米的设备。

Blentech 公司的新型全自动连

续大米蒸熟机就能满足这种生

产率的要求，同时还能够满足

客户对于糯米粘度的要求。

模块化编程Blentech 公司的工程师将

从三种标准编程代码模板——基

本、中等、高级——中选择一种

模板作为开始一台设备设计的第

一步，然后针对每台设备独特的

功能做定制化编程，例如性能和

生产量。直到最近，Blentech 公

司的工程师还仅仅能复用模板中

20-30% 的代码，因为他们缺乏

性能数据与每一台设备的控制系

统之间的标准映射格式，这包括

与设备状态或者事件数据相关的

词汇和定义，例如，一个工程师

可能将中止状态描述为向理想状

态的变迁过程，而另一个工程师

可能将这种状态描述为执行保持

状态。

缺乏统一的设计和模块化

的编程平台，就无法提高效率，

每一个设计工程师只能复用模

板中的一小部分代码，因此，

工程师需要花费 7 周的时间手

工进行代码设置和调试，并在用

户现场对不同的用户化设备进

行校准。

“我们意识到该是我们的模

块化编程代码的时候了，这样一

来工程就能够更多地复用代码，

减少程序编写时间、维护时间和

调试时间。”Blentech 公司的首

席运营官 Dan Voit 说道，“模块

化编程向导提供可复用的定义、

结构和代码，程序员可以更好地

利用之前的工作成果。”

设备设计优化为了解决低效率设计问题，

同时让用户设备运行地更快，

Blentech 公司致力于一种集成

自动化架构和用于运动和设备

控制的编程环境的开发。“很明

显设备的这种升级具有很高的

经济效益，因为每一台设备的编

程时间和安装时间都能够得以

降低，”Voit 说道，“新型解决方

案提供了一种完美的机会，藉此

可以重新定义和发现市场——

我们的糯米生产厂商——并占

领市场。”

首先进行改变的是 Blentech

公司的 HydraTherm 产品，它是

一种自动大米蒸熟设备，针对蓬

勃发展的寿司市场研发。这个任


务并不简单，因为水合物的控制

对于熟米和其他谷物的粘度、味

道和整体质量至关重要。特别的

是，“完全吸收”是生产完美糯米

的唯一方式，这要求在蒸煮过程

中对加入大米的热水进行精确的

控制。HydraTherm 的自动命令帮

助确保水蒸气在最终用户要求的

1% 容差内浮动，进而提高产品

质量。

HydraTherm 自动完成加水

和蒸熟工艺，它使用特有的螺

旋钻搅拌大米，浸泡大米、蒸

熟大米并在需要的场合加入调

味。一个工人就能够操作整个

系统，无需指派多个工人在超

大的锅前蒸煮大米。采用可编

程自动化控制器（PAC）驱动

搅拌机，将大米向前翻滚，温

和地将大米混合，确保所有的

米粒都能够均匀地加热，与蒸

汽接触完成水合过程。控制器

使用 EtherNet/ IP 以太网协议

与设备部件或者其他设备互联。

EtherNet/IP 确保工程师能够对

已经安装在现场的设备进行远

程技术支持，简化了在用户现

场将此设备与其他设备整合的

过程。

由于食品加工厂经常需要在

任何给定的设备上快速生产不同

种类的食物，Blentech 公司的工

程师们使用了 HMI 终端来获取预

存的设备配置，包括特殊的调味

添加剂和水量，然后实施产品切

换。新型控制平台还能降低维护

成本，因为 HydraTherm 的零部

件比传统大米蒸煮设备的零部件

少了 75%，修理和清理更简便，

库存也大为减少。每一台设备还

包括非接触式互锁开关，帮助确

保作业人员的安全，开关的传感

域很宽，减少不安全接近设备的

可能，帮助确保员工和设备安全。

减少一半调试时间由于使用了集成架构，“我

们的设备调试时间降低了大约

50%，”Voit 说道：“ 现在，工

程师们能够复用三个模板中 60-

70% 的编程代码，所以我们能

够用更少的时间调试更多的设

备。”

跨设备使用统一的编程环

境——包括运动、驱动控制和

安全——帮助减少设计和安装

时间。统一的编程环境还能为

最终用户提供长期的收益，包

括快速设备启动、减少维护时

间以及在市场需求变化时快速

做出响应。

Blentech 公司在其大多数

批量烹饪产品流水线上使用了

这种控制器。Voit 说：“如果用

户致电，希望能够在设备上增

加或者移除称重传感器，完成

另一种产品的生产，那么我们

的工程师无需对设备重新进行

编程，他们只需要切换到另一

种预置配置即可。”这些预置配

置已经保存于软件中。在生产

线切换时，复用代码的能力能

够将宝贵的安装时间和维护时

间节省大约 70%。

而且，Blentech 公司估计

这种新型自动化解决方案能够

在设备设计、搭建和调试阶段

节省大约 50% 的工程时间。与

自动化供应商之间的合作关系

“使我们能够更好地服务客户，

为其提供创新的食品加工解决

方案，那些一度形如鸡肋的市

场领域能够被深度开发，”Voit

说道：“他们能够理解我们的独

HydraTherm 大米蒸熟机适用于各种规模的系统，

从 200 公斤 / 小时到 2000 公斤 / 小时处理量。图片

来源：Rockwell Automation 公司。

独有的 HydraTherm 蒸熟机设计使用了专门的搅

拌系统，能够柔和地翻滚并混合米粒。通过 AB

CompactLogix PLC 和 AB 变速驱动装置，搅拌器可

以实现前向和反向脉冲控制。图片来源：Rockwell

Automation 公司。

特需求，帮助我们降低设计成

本、开发成本以及为用户提供设

备的成本。”




PLC 升级为何一定要等产品生命周期结束，才考虑更换这些既没有以太网通信、又没有足够

内存用于存储故障排除数据的PLC呢？

Jim Sellitto

在大批量生产中，若不能

紧跟技术潮流，则必将

落后于时代。通过将设

备、技术与当前水平保持同步，可

促进制造生产（在同等时间内生产

出更多零部件），并且减少停机时

间（在预期时间内，机械运转时间

更长），从而增加了制造商的最终

效益。

新技术的发展，总是伴随着

新的制造设备的出现。美国一家制

造商决定将旧式设备更换为新型

现代化可编程逻辑控制器（PLC）。

旧有的 PLC 仍然运作，但与新技

术相比，其性能有限，无法进行以

太网通信，且用以存储故障排除信

息的内存也较小。而其备用部件，

现在已不再生产，市面上很难找到。

客户可通过四个控制面板来

控制这台设备。每个面板都具有独

立的 Schneider Electric Modicon

984 PLC 以及 I/O（输入和输出）。

I/O 是一个通用术语，用来描述现

场设备与 PLC 的连接（接近开关

或摄像镜头即为输入；指示灯或

电磁阀即为输出）。I/O 状态和报

警（用以提示操作者故障或问题

的发生）则通过 24V 直流白炽灯

显示在每个控制盒表面，并与 I/O

模块相连。PLC 之间的数据通信

则通过硬件接线 I/O 来完成。

Modicon 984 插槽安装系统

在 1987~2006 年间销量一直很好。

而到了 2011 年，其备用部件和处

理器很难找到，购买价格也愈加

昂贵。于是制造商决定采用新的

产品——Omron CJ2 PLC、I/O 以

及 NS10 HMI——进行标准化。通

过 HMI，操作者可对多种设备功

能进行有效的监控，就像智能手

机的某款应用程序那样，通过触

摸按键或显示屏的特定区域来控

制一辆赛车。

在这个项目中，Martin Control

Systems 公司主要负责：

• 提供控制系统工程服务，可

利用 AutoCAD Electrical 2011 软

件来设计新的 I/O 布线图（用于展

示现场设备与 I/O 模块之间如何布

线）。

• 将现有的 PLC 程序从

Modicon 转换为 Omron。

• 开发出用于取代 24V 直流

白炽灯的 NS10 HMI。

• 提供安装及调试服务，包括

执行 I/O 检测、确认安装正确并符

合客户标准、设备启动以及产品

支持。

PLC 升级后的优势在于：

• 在新系统中，HMI 以及 PLC

与以太网相连，可实现 PLC 之间

的交叉通信，并可通过 4 个 HMI 中

的任意一个来监测其它控制机柜上

的警报。

• 解决了旧式设备的问题，新

型部件也易于获取。旧式部件的

价格可达现今生产的部件的 5 倍。

用经济学术语来说，这叫做供求

关系。当元件供应量减少，而需

求还存在时，则将为之付出更高

的价格。

• 在需要时，可添加额外的

I /O 模块来扩展系统。由于增加

了内存容量，程序注解可存储在

PLC 中，以实现更快的故障排除。

• I/O 被简化，所有指示灯都

被替换为新型 HMI。警报发生或

指示灯烧毁之类的困扰将不复存

在，也无需再购买或储备白炽灯。

• 通过将系统连接到以太网，

使它与数据收集系统相连，便于接

收和存储实时机器信息和警报。


上图：旧式面板

利用白炽灯来显

示 I/O 的状态及

警报。下图：新

型 PLC 能提供更

多功能。图片来

源：Martin Control

Systems 公司。


机器人帮助Frito-Lay 公司提升灵活性来自Frito-Lay公司的工程师分享了机器人是如何以一半的空间和比传统方法低

25%的成本为咸味点心码垛的。

Tom Risser

一名机器人技术方面的

专家，曾经担任过通

用汽车公司的首席机

器人工程师，前不久在美国佛罗

里达州奥兰多举办的机器人行业

论坛 AIA 商务会议和 MCA 商务

会议上，谈到汽车行业可以教授

给其他行业很多有关如何使用机

器人的知识。尽管食品和饮料行

业并没有像汽车工业那样的机器

人实验室，但是也还是需要与机

器人生产商和系统集成商更加紧

密的合作，让系统更加灵活、适

应性更强、更加容易使用。这就

是 Frito-Lay 北美公司高级供应

链工程师 Terrence Southern 所

谈到的。

Southern 现在每天面对的

是薯片和饼干，而不是悍马和

雪佛兰了，他在负责 Fr i to-Lay

公司（百事集团旗下公司）的

自动化事务。他指出了两个行

业之间的根本差别，即通用汽

车每座工厂中大概有 500 台

机器人，帮助完成每台汽车四

分之三的制造和组装。而在

Frito-Lay，每座工厂只有 20 到

30 台机器人，200 个库存单元

（SKU），因此还有很多进一步

应用机器人的空间。

食品饮料行业如何才能

收获机器人带来的效率和安

全方面的好处呢？这个行业

并没有很多的机器人工程师，

Southern 解释道：“我们在薯片

调味方面是专家，但是对于机

器人，我们还在寻找新颖、灵

活并且更敏捷的方法。”

更为简单的机器人界面，

比如更加类似苹果的 iPad，将

是非常有用的设

计。“什么时候

我才能在自己的

iPhone 手机上

编程呢？”他问

道。机器人需要

适应新一代的工

作人员。

食品饮料

行业的目标是建

立在加工、灌

装、码垛、存储、卡车装载等各

个环节都不需要接触原材料的工

厂，同时提高速度以加快产品周

转，简化码垛的工序。机器人实

际上是一个平台，而绝不只是一

个设备。Southern 说，在它的生

命周期模型中，需要考虑的不仅

是采购费用，还需要考虑为了实

现生产过程可预测、可重复需要

进行的支持和维护等方面的工作

成本。

Frito-Lay 的机器人码垛比传

统方法节约 50% 的空间、降低

了 25% 的成本，同时将安装时

间缩短了一半。在未来的五年当

中，Southern 希望 Frito-Lay 公

司可以增加其在北美地区 25 到

30 家工厂、甚至在全世界所有

工厂中的机器人的数量。“机器

人可以更好的利用空间，同时克

服劳动力短缺的问题。对比固定

的自动化系统，机器人的灵活性

更高，成本也更低。但是因为应

用和运营的范围有限，很多公司

还不知道这些。”


在使用机器人的时候需要考虑整个生命周期和成本

节约情况。图片来源：Frito-Lay 北美公司


行业聚焦 | inSidE induStry

无线技术是自动化领域

“下一代技术”的重点

方向之一，也是实现

流程工业智能控制的重要手段。

虽然国内有非常成功的应用案

例，但从无线技术应用的细节上

讲，不少工控工程师仍存有问题

或疑虑。CEC 借与霍尼韦尔过

程控制部（Honeywell HPS）无

线技术专家江天生先生交流之

如何规划最佳的工业无线应用？——霍尼韦尔解密工业无线最佳应用哲学

• 什么是OneWireless? 其优势何在？

• 无线技术都用在哪？

• 无线是否真的可靠？

• 无线是否支持远程视频监控？

• 无线是否可以完全替代线缆？

• 怎样才能规划出最佳的无线应用？

机，求解一些热点的无线应用问

题，以飨读者。

Q1: 什么是 OneWireless? 优

势何在？总体而言，霍尼韦尔提出

的 OneWireless 解决方案，旨在

构建高达 300M Bps 的企业无线

骨干网络，实现无线高速公路，

并在其上支持多功能应用的。

比如，它既可支持无线的过程数

据采集，包括温度、压力等参数

的所有无线仪表、变送器的数据

无线传输到 DCS 系统，又可支

持移动操作，即移动的操作员站

现场作业。另外，应用可还包括

支持无线巡检，可燃气体探测 /

人员定位（非 GPS 可控）、无线

视频、智能监测等。

OneWireless 解决方案提升

了工厂网络设计的灵活性。其最

新版本 OneWireless R200 全面

满足 ISA100.11a 标准并与无线

现场设备配合，方便用户设计多

种无线覆盖类型的无线网络。基

于应用需求，用户现在能够设计

出仅覆盖现场仪表的无线网络，

或覆盖现场仪表以及 Wi-Fi 设备

的无线网络。这为用户提供了极

大的灵活性，并且降低了整体拥

有成本。另外，OneWireless ™

转接模块将允许使用 HART 协议

现场设备转换为能在 ISA100.11a

标准无线网络环境下进行通讯和

数据交换设备，极大帮助厂商提

高生产效率。

此外，OneWireless R200

能够将无线现场仪表网络的安


装以及维护成本降低高达 50%。

这些新特性能够简化工厂无线现

场设备网络的安装以及扩展，并

能够最大化现场变送器电池寿

命。众多流程制造商寻求更加小

型化、设计巧妙的无线网络来满

足特殊现场设备的需要，但同

时他们也需要能够易于拓展并

且支持高度复杂、覆盖全场范

围的无线解决方案。最新版的

OneWireless 可使得工厂自由设

计网络，满足了工厂当前与未来

的潜在需求。它同样可以减少安

装时间以及无线解决方案的整体

生命周期成本。

OneWireless 是流程行业首

个真正意义上的通用无线网状网

络解决方案。它允许工厂使用简

易无线网络来连接数千个无线现

场设备，并实现多种关键功能，

包括从资产检测到非关键性流

程控制。 OneWireless R200 允

许工厂通过使用新型的现场设

备接入点（Field Device Access

Point）以及无线设备管理系统

（Wireless Device Manager）等

特性创建现场仪表网络。现场设

备接入点（Field Device Access

Point）支持 ISA100.11a，承担

信息路由功能，准许使用者连接

无线现场设备到过程控制网络，

并实现现场数据路由。工厂还能

够充分利用现场设备路由功能，

构建一个电池驱动现场设备的网

络，使其相互能够彼此通讯并从

比邻的现场设备（包括其他厂商

设计的支持 ISA100.11a 标准的

设备）路由信息到过程控制应用

之中。

无线设备管理系统（Wireless

Device Manager）通过管理网关

系统以及安防系统管理现场仪表

网络，确保在现场设备以及工厂

网络之间的所有通讯安全可靠。

同时它还为用户提供了直观、简

洁、基于网络的界面，使得拥有

最基本的 IT 知识的流程工程师以

及现场设备工程师能够迅速建立

其 ISA100.11a 网络，减少针对

无线现场设备网络试运行、监测

以及检修的时间。

Q2: 无线技术用在哪？美国霍尼韦尔公司 2003 年

受美国能源部委托，着手开发无

线的工业应用。累计拥有上百项

专利。而此类新技术在中国推广

至今已经有 3-4 年的时间了。工

业无线通讯是有线通讯的补充，

二者相辅相成。国内涉及的大项

目如武汉乙烯，基于 Exper ion

过程知识系统的 38 个无线节

点，项目涉及 290 台无线仪表；

中石油西固油库的 23 个压力测

点改造项目，用无线仪表接入

内嵌组态功能的无线 MESH 网

络。现场无线变送器可以自动选

择与任何一个多功能节点进行无

线通讯。最多可以有 40 个多功

能节点构建一个无线主干网络，

每个多功能节点都可以带 80 台

无线变送器（大于 1 秒刷新时）

或 20 台无线变送器（1 秒刷新

时）。另外，在西固油库的移动

的操作员站现场作业也是一大亮

点。原先油品上罐车都是人工作

业，靠纸张记录和对讲机联络，

而现今是移动作业，和电子数据

的实时更新，工作效率得到了大

幅提升。还有在西固实施的无线

巡检，支持振动监测、可燃气体

探测 / 人员定位（非 GPS 可控）

应用，检测人员手持设备支持

RFID 现场比对，出现疑似故障

即报警。比传统人力检测方便，

细致很多。

Q3 ：无线是否可靠？可以说，无线通讯与传

统的有线通讯在控制领域各

有优势，无线通讯没有线缆

约束，而在可靠性设计方面，

无线仪表 / 变送器的工业防

护等级、安全防爆等指标都

与有线仪表无异。2.4G 频段

的无线技术通过可跳频技术

（DSSS）, 在不同的频段上

寻求连接，增加信息传输自

身的抗干扰性。而当多个无

线节点之间构成无线 MESH

网络时，如点对点的无线传

输遭遇故障通讯点，系统就

会自动选择处于 MESH 网络内正

常工作的无线节点作为路由，从而

实现通信冗余的目的。另外，在无

线通信的数据安全性上，无线的数

据验证技术也是有保证的。比如物

理授权、数据源验证、数据包加密

等技术，能确保数据传输的私密性

和安全性。

（本文由CEC朱旭采访、整理。受版

面限制未完，全文见控制工程网。）


本文全文已发布在网站，请访问：www.cechina.cn/1209-016.aspx。


技术进展 | tEChnoloGy uPdatE

监测机器状态

现代的数字伺服驱动器

与简单的交流电机驱

动器在异步电机的控

制方面有很多不同。伺服驱动的

功能包括先进的调节算法，复杂

的轨迹生成方法（根据 PLCopen

运动控制标准的程序驱动应用），

并增加了安全完整性等级。此外，

确定性的以太网通信协议也更广

泛地应用于多轴系统和复杂同步

电机运动控制。

• 集成的伺服驱动状态检测：

即在数字伺服驱动器中集成基于

机械振动和声振测量的诊断功

能，来控制数控（CNC）的馈送

单元。一个按照工业目标系统的

机电一体化设想的实验室平台已

经支持论证了这个概念。

• 原型调节算法：在工业应

用中，机电一体化设计可以帮助

缩短执行新调节算法的时间。

软件在环应用是对原型的仿

真，在设计师的电脑上提前模拟

出实时控制系统的行为。

图 1 显示了如何从开始

（KO）到工程的最后（M7）的

历程，典型的科学方法中快速原

型有四个主要的循环。去除所谓

的虚拟原型，工程能够更快速地

完成。有了目标原型工具，工程

能够在 M4 之前完成。

• 虚拟原型能够使调节（算

法）置于实时控制器中，利用

自动程序代码与仿真（虚拟）

对象通信，这些代码由 TCP/IP,

TCP/ UDP或OPC DA协议生成，

它的行为在设计者的计算机中

被特定的应用程序所仿真。

• 硬件在环是基于原型调

节算法测试功能和实时控制设

备对象仿真模型的技术。虽然

费时，这种方法却是非常有价

值的，它可以提供对于紧急情

况的免费测试，并且对于控制

系统的执行元件没有任何威胁。

• 执行：机电一体化设计

的最后一步是在如 B&R 公司

的 Automation Studio Target for

Simulink 仿真工具上激活。使

用实验室设备（比如 dSpace

DS1104）时，执行阶段必须在

目标设备上完成，如图 1 所示。

快速原型支持了数字永磁同

步电机（PMSM）伺服驱动的诊

断功能：实验室平台的功能结构

如图 2 所示。

图 2 展示了机电一体化的

原型测试平台。多供应商渠道让

用户可以集成基于 FPGA 计算

的，具有嵌入式 DSP 更正功能

的 National Instruments 公司的

CompactRIO 实时控制器，并通

过 Ethernet Powerlink，实现与

B&R 公司的 APC620 工业计算

机和 Acopos1090 数字伺服驱动

之间的通信。MathWorks 公司的

Matlab/Simulink 环境让用户自动

生成新开发的位置 / 速率控制算

法，并把它们包含在实时操作系

统（自动运行时间）的周期任务

中。有了开放 OPC DA 服务器技

术，用户能够在计算机屏幕上看

到铣床运动的 3D X-Y 表格。测

试台的组成部分包括：

• 安装有 Matlab/Simulink

2010b 和 B&R 公司的 Automation

Studio 软件的开发人员计算机；

• 高效实时系统控制器，

本文案例中一台工业计算机

APC620 和 Acopos 伺服驱动器，

作为一个循环电流发生器工作。

机器状态的监测能够集成在永磁同步电机（PWSM）的数字控制中。

Krzysztof Pietrusewicz, Paweł Waszczuk

图 1 从开始到结束，快速原型有四个主要的循环周期。无需虚拟原型，工程能够更迅速

的完成。图片来源：西波莫瑞工业大学，Control Engineering Poland。


所有的执行测量值和数据处理都通过 NI-

9022 控制器完成。

成熟的平台能够使数字伺服驱动

应用在改进领域的研究，例如，集成未

达最佳位置的诊断功能和速率调节算

法，或生成附加的转矩值并转移到永磁

同步电机上，这些都依赖于诊断的工作

状态。

翻译：杨亚民

文章编号：1209-14发送短信“ 文章编号+ 评语代码”13910666165，告诉我们您对此文的、意见。1- 很好，有很高的参考价值2- 一般，有一定的参考价值3- 不好，没有参考价值

图 2 设计和建立实验平台的功能方案。

图片来源：西波莫瑞工业大学， Control Engineering Poland 。

4．RFID 标签

工业 RFID 系统能够

经受恶劣的工业环境。可

重用的 Rislan® 读 / 写标

签使它在应用中能够反

复承载信息。ISO 15693

是一个开放标准，用于高频 13.56

MHz 的 RFID。标签具有多种不同的样

式和尺寸，满足多数的应用要求。

5．RFID 手持器罗克韦尔的 RFID 手持器

具有移动性和高性能，用于高

频 13.56 MHz 的 RFID 应用。每

台手持器有多种连接方式，诸

如无线、蓝牙或 USB。RFID 手

持器具有 IP65 等级，可用于工

业和户外环境。

具有很好的便携性，手持器

能够读、写和存储 RFID 标签。RFID 手

持器是用于系统建立、现场服务、设备

管理、处理标签不易被收发器读取情况

的理想工具。

收发器固定在生产线沿线的点或站上，物品或托盘在正常情

况下会沿着流水线移动（如下图的轮胎托盘顺着生产滚道移动），

当托盘上的 rfid 标签（图中托盘侧面右边的深色小圆片）经过

rfid 收发器（图中安装在生产线边上的深色方形小模块）时，收

发器就可以读 / 写标签上的数据，通过电缆到接口模块，然后把信

息通过以太网传输到 PlC 或者计算机（PC）/ 服务器进行进一步

处理，比如通过人机界面（hmi）可以显示物体（轮胎）的相关信

息，又比如接到工厂的制造执行系统（mES）/ 企业资源计划（ErP）

/ 供应链管理（SCm）等系统，实现更高层的控制和管理。

应用解决方案下图为使用具有两个以太网端口接口模块的配置方案：

文章上接第 51 页


专栏 | Column

华镕罗克韦尔自动化（中国）有限公司

RFID 产品选型和解决方案

射频识别（RFID）系统是物联网

（IoT）、云制造、云计算等新兴领

域中的重要组成部分。很多全球

500 强企业已经把它用于生产、物流等供应

链的体系中。例如零售商老大沃尔玛，就要

求所有为他提供商品的供货商，必须采用

RFID 技术。中国的物联网协会也把传感器

技术、射频识别、电子标签作为物联网的基

础，有些人甚至认为 RFID 就代表了物联网，可见

这项技术是多么的重要。

为此，本文从 RFID 的产品介绍，应用时的选

型流程，再到最终的应用解决方案，给读者提供

一个关于 RFID 技术的总体轮廓，为今后正确使用

RFID 产品打下基础。

产品概述RFID 系统包括三个关键组件：

• 通信接口模块：连接网络或者控制器。

• 收发器：在制造流程中，完成识别或者读 /

写信息的每个点或站。

• RFID 标签：在应用中，位于物品、托盘、

装运物或运输装置上的标记。

1．RFID 以太网（EtherNet/IP）接口模块

以太网（EtherNet/IP）接口模块用于解决工

业 RFID 应用需要联网或多个读 / 写收发器的问题。

本身的 LED 可用于快速诊断，观察模块状态、网

络状态、I/O 状态和电源状态。

每个接口模块最多可连接两个

收发器和两个通用 I/O 设备。这使

RFID 系统容易集成到现有架构之中。

它也使 RFID 系统能够及时响应传感器

的输入信号，反之亦然。例如，当传感器检

测到一个物体出现时，可把信号发送给收发器，

读取 RFID 标签的内容。

系统可以灵活地配置和扩展。收发器可以安

装在距离接口模块 91 米（300 英尺）的地方。以

太网端口内置了嵌入式交换机，可作为设备环

（DLR）中的一个设备，因此可以连接多个接口模块。

拓扑结构可以为星形、树形、线形和环形。 RFID

系统遵从 ISO 15693 标准，与不同厂家多种样式和

尺寸的标签相兼容。

2．RFID 矩形收发器

矩形收发器是罗克韦尔高频 13.56 MHz RFID

家族中最大型收发器，尺寸为 80 x 90 毫米。这

款收发器遵从 ISO 15693

标准，可以读 / 写 SLI 和

SL2 标签，支持不同厂家

不同样式的标签。本身的

LED 可以快速诊断模块状

态和读 / 写状态。

矩形收发器用于高速 / 高性能应用，因为它具

有较大的感应面积。收发器可以安装在距离接口模

块 91.4 米（300 英尺）之外，标签的可读距离可

达 168 毫米（6.6 英寸）。这款收发器具有 IP67 等

级的外壳，可经受恶劣的工业环境。

3．RFID 方形收发器

方形收发器用于高频 13.56 MHz 的 RFID 系

统。这款收发器遵从 ISO 15693 标准，读 / 写 SLI

和 SL2 标签，支持不同制

造商不同样式的标签。本

身的 LED 用于快速观察模

块状态和读 / 写状态。

方形收发器具有通

用安装能力，尺寸为 40 x

40 毫米。收发器与接口模

块的距离可达 91.4 米（300 英尺），标签的可读距

离达到 85 毫米（3.3 英寸）。这款收发器具有 IP67

等级的外壳，可经受恶劣的工业环境。

博客：

http://blog.cechina.cn/huarong/



选型流程

1. 高频 rfid 产品通

常用于工业生产，跟随一

个产品贯串整个制造流程。

收发器到标签的距离通常

小于185 毫米（7.3英寸）。

使用罗克韦尔的产品非常

有利，因为可以支持来自

众多供应商的不同样式不

同尺寸的标签。

2. 应用可以通过标

签跟踪流程，可以把数据

直接存储标签上，也可以

通过链接唯一标识（uid）

把数据存入服务器。在高

速应用（>1.5 米 / 秒）中，

建议通过 uid 把数据读入

可编程控制器（PlC）。如

果标签用于多台机器，而

且它们之间不通信，那么

数据通常存储在标签上。

将所有数据存储在标签上，

即使在机器发生断电时，

数据仍然不会丢失。

3. Sli-S 标签是为高

安全需求所设计的标签。

存储管理具有口令保护，

确保仅有授权的用户能够

进行读 / 写操作。

4. Sli-l 标签是为需要保密

性应用所设计的标签。标签具有

保密模式的口令保护，在保密模

式中，除非标签收到正确的口令，

否则它不响应任何命令。

5. 高温标签用于环境比较极

端的场合。提供的温度曲线显示

了标签在给定温度下能够承受的

时间长度。

6. 罗克韦尔提供标记标签、

智能标签、圆形标签和方形标签，

以及用于特殊应用诸如易受干扰

和安装于金属上的标签。Sli 标

签是最常用的高频 rfid 产品。

7. 这些标签用于这样的场

合是非常理想的：标签安装在机

器上移动穿越整个设施，而此机

器不和其他机器进行通信。

8. 这个阶段帮助用户决定

在应用中选择什么样的收发器。

如果是高速应用，最好选择最大

的收发器，因为它提供了最大的

天线覆盖范围。也为标签在这个

区域内完成读 / 写功能提供了最

- -

- - -

--

* 生产步骤在制造设施之内。＃生产步骤在制造设施之外。

长的时间。还为标签没有与收发

器没有完全对齐而完成了功能的

执行。如果与标签不对齐的情况

下可以完成所有的读 / 写功能且

不用停止，可以考虑选择更小的

收发器。

9. 更大的收发器具有更大

的天线覆盖范围。区域的范围决

定了标签在这个区域中有多长的

时间，并且提高了标签与收发器

不能完全对齐时完成读 / 写操作

的成功率。

文章下转第 49 页


工业软件

横河电机发布新版通用设备管理工具

FieldMateTM R2.05

横河电机集团日前推出新版通用设备管理工具 FieldMateTM R2.05。

FieldMat 是通用的软件程序，可以对工厂及其他生产现场的各种现场传

感器进行配置、调整以及管理操作。

新版软件中增加了对德、法、俄的多语言支持功能，验证 AXF 电

磁流量计完整性的功能，还有安装传感器新机型的支持工具。

FieldMate 支持横河电机以及其他制造商生产的传感器，也支持

FDT/DTM 等主要现场通信技术和标准。升级后的新版 FieldMate 多语

言支持功能得到了改善，还增加了有助于流量计完整性验证和更换不

同机型传感器的工具。横河电机期待这次升级可以扩展设备维护市场

的业务。

FieldMate 是基于计算机的设备调整、设定软件，可以通过直

观的用户友好界面执行初始化设定、日常维护和设备更换等操作。

FieldMate 支持行业标准的主要通信协议（FOUNDATION Fieldbus、

BRAIN 和 HART）和开放式软件运行框架的 FDT/DTM 技术，只要

是具备通信功能的现场设备，无论供应商或通信协议，都可使用

FieldMate 进行设定及调整。并且，通过对 ISA100.11a 现场无线通信

标准的支持，可以实现对工厂中更多现场设备的调整、设定、管理等

操作。

工业安全

菲尼克斯电气新一代防火墙/路由器：FL MGUARD 4000系列

基于工业自动化系统中以太网应用越来越广

泛，安全问题将变得尤其重要。菲尼克斯电气针对

工业以太网及自动化系统提出了三个层面的安全解

决方案。

物理层安全附件：FL PLUG GUARD 用于 SFN、

配线架的安全框；FL SAFE CLIP用于尾线的安全元件，

FL PATCH GUARD　用于尾线的安全锁。

组态时密码保护、端口安全、广播限制器、访问

控制 WBM、通过 SNMP-Traps 和报警触点、VLAN。

防火墙产品：出厂设置，每一个从外部 WAN 到内部 LAN 都被阻

止，每一个从内部 LAN 到外部 WAN 都被允许。

菲尼克斯电气新一代 MGUARD 安全路由器 / 防火墙可靠地保护

您的网络免受非授权访问或被随意操作。该系列产品拥有更多可靠性

的优势：牢固的金属合体和一个扩展温度范围。SD 卡槽确保了快速

的设备更换。

该产品具有如下性能特点：DIN 导轨安装工业防火墙、路由器、

VPN 三合一；支持用户认证、远程维护和服务；冗余供电、扩展温

度范围 -20 ～ 60°C ；支持 ZoneDefense 联动预警机制；基于硬件编

码，极高的数据吞吐量，防火墙包过滤速度达 99Mbps ；内建入侵防

御系统，并可自动更新入侵特征数据库，检测操作系统文件完整性；

防御 DoS、DDoS 及网络病毒攻击，可查杀基于 Step7 和 Wincc 组态

软件的病毒文件 Stuxnet。适用于汽车制造、电力、冶金、石化、化工、

水处理、交通、机械制造等有工业网络安全要求的场合。

人机界面

施耐德电气发布全新Magelis GTO系列高级图形触摸屏

近日，全球能效管理专家施耐德电

气发布革新性智能人机界面（HMI）产品

MagelisTM GTO 系列高级图形触摸屏。它

适合于大多数应用环境，凭借 TFT 真彩节

能显示，灵活的通讯、便捷的安装、强大

的自我防护功能以及软件的可持续升级等

特性，为机器自动化领域带来了全新的智能人机界面体验。

MagelisTM GTO 系列产品采用 65K TFT 真彩显示屏，并

标配 LED 背光灯实现节能和调光的功能。它提供远程控制访

问和嵌入式以太网，易于集成到用户的 IT 网络中；在安装尺

寸和配置工具（软件）上都延续了之前产品的架构和规格，

同时实现便捷安装、无缝切换以及可持续升级。MagelisTM

GTO 系列也是施耐德电气首款带不锈钢防护盖的触摸屏，完

全依照 DIN EN 1672-2“食品加工机械 - 安全性和卫生性”开

发，防腐耐污，达到 IP66K 防护等级，大大满足制药或食品

饮料行业的生产要求。此外，MagelisTM GTO 系列产品的工

作温度可从 0℃至 55℃，并拥有包括 ISA 1212、ATEX Cat 3

防爆认证和甲板级船舶认证在内的多种国际标准认证，充分

适应高温、航运、爆炸风险等恶劣严苛的工作环境。

MagelisTM GTO 系列拥有包括 5.7”、10.4”、12.1”、3.5”、

7.5”和 7”宽屏在内的 6 种尺寸的 8 款产品，目前仅 5.7”、

10.4”、12.1” 三种尺寸的产品可带不锈钢防护盖。MagelisTM

GTO 系列产品与 SoMachine TM V3.1 软件平台兼容。作为施

耐德电气 MachineStruxureTM 机器自动化平台的重要组成部

分， SoMachineTM 是一个模块化的软件包，可对包括逻辑控制

器、变频器、伺服、人机界面等硬件进行编程调试及维护。

仪器仪表

希尔思仪表便携式露点仪

希尔思仪表便携式露点仪——DP 500 是目前便携式

露点仪市场最先进的一款产品，一台仪器同时测量三个参

数，露点温度和压力，并且湿度单位显示有多种选择。该

产品拥有大尺寸彩色触摸屏，类似于智能手机，USB 接口

充电及连接电脑，创新的待机式测量时可加快传感器反应

时间，并且传感器部分可分离，方便校正及更换。测量时，

通过软管和快速接头轻松连接。DP 520 带有 SD 卡，可现

场记录数据。还可通过蓝牙现场打印测量数据，连接个人

电脑，有专配的蓝牙打印机。

露点的测量是保证压缩空气的质量，以防止气体管路

和设备受到污染、腐蚀、设备磨损、产品受损、生产停机等

影响生产的进程和产品的质量，在任何不方便安装很多固定

式用气点监控设备的环境下，一个带有数据记录功能，甚至

具有快速现场打印测量数据功能的手持式设备将是最好的解

决方案。希尔思仪表的 DP 500 正是这样一款杰出设备。产品

详情请见：www.csinstrument.com

新品发布 | ProduCtS



传感器

图尔克接线端子式本安型传感器TURCK 日前推出了具有 SIL 和 Atex 认证，在防爆

区域应用的本安型传感器。电感式接近开关的接线端子具

有抗振动的特性，它由可拆卸的螺钉

或者夹紧式接线盒，因此大大的优化

了安装过程。抗冲洗类型的 WDTC 本

安型传感器仍然可以提供最大的安装

自由度和开关距离。用户可以简单的

旋转接线盒即可达到直线型或者 90°

角型出线方式。导线通过一个标准的

M16 密封塞接入到接线盒中。

接线盒中的 LED 灯显示了传感

器的开关状态。传感器断路和短路保

护功能提高了工厂稳定性。不锈钢

V4A 的外壳形式，即使在恶劣的区域下仍可使用。IP68

和 IP69K 的防护等级，温度范围从 -40 到+100℃的特性，

使传感器适用于极其恶劣的环境中。整个接线端子式的

传感器是 FDA 兼容。

除了参数设定外，IO-Assistant 软件还可以提供

多种服务工具包括文件生成和诊断功能。该软件可从

www.turck.com 免费下载。

工业计算机

MOXA推出DA-685系列机架式变电站专用计算机

DA-685 是一款 19 英寸、2U 机架式变电站专用计算

机，具有丰富的接口和精确对时的功能。性能高效、接口

丰富、实惠首选，DA-685 是变电站应用的不二之选。

Moxa 机架式

变电站专用计算机

家族拥有多种不同

型号的产品，包括

之前已在全球各大

变电站得以成功应用的 DA-681 和 DA-683。DA-681 符

合 IEC 61850-3 认证，并提供了丰富的接口；而 DA-

683 还整合了精确时钟同步协议（IEEE 1588 v2），并采

用高性能的双核 Intel Atom D510 处理器，使得数据处理

能力大幅提升。我们发现如果能结合 DA-681 的丰富接

口和 DA-683 的高运算处理能力，会更满足变电站的实

际应用需求。

日前，Moxa 重磅推出一款机架式变电站专用计算

机——DA-685。和 DA-683 一样，DA-685 采用了 Intel

Atom D510 核心处理器，无风扇的设计，以及与 DA-

681 相同数量的 IO 端口和网口，具备高性能的串口和网

口通讯能力。此外，为了满足只能变电站自动化的需求，

产品还支持精密时钟同步协议（IEEE 1588 v2）和 EMC

4 级认证。DA-685 专为变电站自动化应用而设计，可以

满足智能电网应用下的任何环境和技术要求。

新品发布 | ProduCtS

控制器

NI 基于FPGA的控制系统为智能电网电力电

子系统带来革新

NI 最新发布了 NI Single-Board RIO GPIC，提供标准的 RIO 架构，结

合功能全面的 NI LabVIEW 系统设计工具链，可用于实现智能的并网型能

量转换系统，并显著降低嵌入式系统的开发成本和风险。这一产品的发布

正是 NI 研发部门的大量投入，为新型能源转换系统的设计、测试和大规

模部署应用带来的革新。此新型系统提供标准的模拟和数字 I/O 接口，以

及 FPGA Fabric 中 58 个数字信号处理内核，用来满足智能电网电力电子应

用中的控制算法、I/O、性能和成本要求。，这些电力电子应用包括柔性交

流输电系统、可再生能源发电系统、能量存储系统以及变速驱动系统中的

DC-AC、AC-DC、DC-DC 以及 AC-AC 变流器。

NI Single-Board RIO GPIC 使用经过预先验证的、带有完整的模拟和

数字 I/O 接口，可直接部署的嵌入式硬件，，来快速实现基于 FPGA 的高级

电力电子控制系统。使用功能全面的图形化系统设计工具链和高精度的电

力电子线路仿真系统，可实现用户定义的 LabVIEW FPGA 控制算法的快速

部署和验证。带有 58 个数字信号处理内核的并行 Xilinx Spartan-6 FPGA，

与典型的双核 DSP 相比，在每一美元、每个芯片和每瓦特功率方面，性

能分别超出了 40 倍、24 倍和 10 倍。400 MHz PowerPC 嵌入式处理器，

结合 VxWorks 实时操作系统，可支持包括 DNP3、IEC 60870-5 和 IEC

61850 等的智能电网网络协议，板载 COMTRADE (IEEE 37.111) 数据记录，

以及标准三相 IEC、EN 和 IEEE 电能质量分析。

运动控制

研华新一代SoftMotion运动控制卡打造高性

能设备自动化

研华科技日前推出新一代 PC-based 软件运动控制方案：PCI-1245 (4

轴 DSP 架构步进 / 脉冲型伺服电机控制通用 PCI 卡 ) 与 PCI-1245E ( 经济

型 4 轴 DSP 架构步进 / 脉冲型伺服电

机控制通用 PCI 卡 )。相比于以专用

芯片 (ASIC-based) 为主的解决方案，

PCI-1245/1245E 导入研华自主技术开

发软件运动控制技术 SoftMotion，透

过现场可编程逻辑门阵列 (FPGA, Field

Programmable Gate Array) 与数字信

号处理 (DSP, Digital Signal Processing) 作为硬件的核心运算平台，可提供

客制化固件程序服务，发挥设备控制的最佳化。

PCI-1245 和 PCI-1245E 强于展现各种运动轨迹控制以及整合机械视

觉，以符合 AOI (Automatic Optics Inspection) 设备应用为核心设计理念。

针对各种多轴运动控制关联性与同步性提供客制化服务，将运动控制机构

的效能达到最佳化。例如 : 绕线机的 CAM 功能、印刷机上齿轮功能的同步

性与控制、PCB/FPD 检测机台的高速连续取像或线扫描功能。

同时，研华发布新一代的运动控制软件 Common Motion API，其

最大的特点在于提供设备商单一化的语法和接口，并适用研华所有的运

动控制产品，大幅节省了写程序的时间、加速设备上市的时间。针对新

版的 Common Motion API，研华推出新版的 Util ity，在此 Util ity 中用

户或是系统整合商可以先透过此工具完整测试所有功能，并确保满足其

需求。


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免费信息网上获取如果您希望方便快捷地获取信息，请访问 www.cechina.cn/freeinfo, 并按如下提供的免费信息选择一个编号进入我们的网上指定位置，或者也可以搜索公司名称。如果您直接联系以下公司，请告诉他们您是通过 CONTROL ENGINEERING China 获取的信息。

Company .................................................................... Web ......................................................................... Page no

azbil上海阿自倍尔控制仪表有限公司 ............................www.azbil.com ............................................................ C2 Schneider Electric施耐德电气.............................................................www.schneider-electric.cn ...........................................1

TURCK图尔克（天津）传感器有限公司 ............................www.turck.com.cn .........................................................3

Banner美国邦纳工程国际有限公司 ...................................www.bannerengineering.com.cn ...................................5

ADVANTECH研华（中国）公司 ..................................................www.advantech.com.cn ................................................9

Elco宜科（天津）电子有限公司 ...................................www.elco-holding.com.cn ..........................................19

MOXA摩莎国际贸易（上海）有限公司 ............................www.moxa.com.cn .......................................................21

PHOENIX CONTACT菲尼克斯（中国）投资有限公司 ............................www.phoenixcontact.com.cn .......................................27

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2012中国（北京）国际石油石化技术展览会 ........www.ciptc-top.com .....................................................53

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成为工程师们交流先进技术和应用的互动平台。我们诚挚地欢迎来自工程师们的原

创稿件。我们会在杂志以及网站上发布这些稿件，对于优质稿件还将有机会推荐到

北美版CONTROL ENGINEERING 杂志和网站上发表，向更多的读者介绍先进的产

品和解决方案以及行业发展趋势。

稿件内容应着眼于帮助工程师解决问题。欢迎大家和我们一起分享最新的项

目应用，讨论技术和产品的使用心得（商业宣传文章，或针对其他产品或组织武断

的批评文章将被拒绝）。 ■ 如果投稿内容符合上述要求，我们将会将稿件发布在控制工程网站上。同

时由于杂志篇幅所限，将视情况对稿件进行调整，并在杂志上标出全文发布的网

址链接。■ 技术文章的投稿日期需要提前印刷出版日期至少两个月的时间。在投稿前

或者创作稿件时，您最好先跟编辑沟通技术文章的内容，以确定稿件是否符合本

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式或手段复制、翻印、传播。本刊保留追究

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寻找正确的系统集成商您可能有长长的一串系统集成商候选名单，怎么才能缩小范围，为项目选择最佳

合作伙伴呢？下面我会给您一些建议。

技术之源 | BaCk to BaSiCS

Mark T. Hoske

资质和规模TriCore 公司总裁兼首席执行官

David McCarthy 提到，选择集成商的

时候还需要检查它们的资质，了解资

质的有效范围，以确保公司的规模能

够满足项目需要。

“一个很重要的问题就是，无论一

家公司雇佣了多少工程师，在您需要

他们的时候他们都不会一直有空……

即便你现在有 100 名工程师可以工作，

但是能在现场驻守六个星期的却一个

都没有，”McCarthy 说道：“即使是大

公司也会有这样的问题，而项目又需

要很多专业人才。在任何组织当中，

项目需要的资源数量都总是不够。”

选择合适的系统集成商，看起来

是一项艰难而繁重的任务。您可能会

问自己：“我应该如何选择呢？”或者

“什么标准最重要呢？”根据下面的这

些准则，可以帮助您为下一个项目选

择正确的系统集成商。

以下这些决策对于选择合适系统

集成的过程非常重要。这个决策过程

就好像是挑选汽车，您必须决定哪一

件事情最重要，哪一件事情只是在“锦

上添花”。

Process Plus 公司高级系统工程

师 Kevin Montgomery 说，下面的这个

六个步骤可以帮助选择系统集成商。

1. 制作列表：通过各方面的联系

制作出一份潜在的候选厂商名单。可

以使用的资源包括合作伙伴、供应商、

LinkedIn、贸易展会和互联网等等。

2. 明确目标，核实能力。记录您

必须要完成的目标，保证您的目的明

确，并且清晰地阐述了项目目标。根

据列出的目标，比较您在列表中提到

的各个可能的集成商。在缩短名单之

后，您可以询问一些参考意见和项目

案例，确保这些集成商有能力在规定

的时间内完成您的项目。考虑项目是

否需要完整的工程服务，确定如果系

统集成商能够提供一个集成化的项目

执行方法的话，您的公司是否会因此

受益。确认项目经理是否

受过训练，具有执行项目

的丰富经验。

3. 询问提案，比较

价格。如果您正在审阅一

些固定价格的标书，要保证自己是在

相同的框架内比较这些提案。记住要

考虑差旅费用，询问一下费率表，并

尽量商议一个更合适的费率。

4. 确定本地的支持需求。确定本

地的工程师是否能够提供项目要求的

支持服务，或者是否需要专业咨询顾

问对您的需求进行细化。

5. 进行一些“测试”。可以召开一

些会议，登门拜访集成商，询问集成

商的能力和不足。确定集成商是否有

足够的精力执行您的项目。

6. 决定：选择您认为能够帮助公

司成功的系统集成商，这应该是一家

您感觉可以合作并且值得信任的工程

公司。

您可能已经通过一些规则缩

小您的系统集成商候选名

单，比如工程专长、专业

背景（比如属于控制系统集成商协会

（CSIA））等等。那么，如何选择您的

最终名单呢？我会在本文中给出一些

建议。

三种系统集成商Tim Wilborne 是工业自动化公司

TW Controls 的老板，他认为系统集成

商可以分成以下几类：

1. 特长在于开发、安装新的系统，

着眼于下一个项目。这些集成商可以

构建定制型系统也可以建设

常规系统，其中一些可能只

负责安装，提供有限的售后

支持。

2. 建立系统，并且可

以支持自家和其他公司的系统。这些

公司一般常规系统的项目较少，更倾

向于定制应用。

3. 特长在现场故障诊断和对现有

系统的修改，它们可能建立的控制系

统数量并不多，但是服务长于制造。

如果用户希望和一家系统集成商签

订合同，但是它并没有专门的人员负责

这个项目，那么工作可能就会被推荐到

一家并不适合该企业的集成商。对于这

种情况，即便推荐的系统集成商能够胜

任工作，客户可能也不会满意。

如果系统集成商能够询问客户项

目的细节和客户组织的情况，情况就

会好一些。大多数客户很乐于提供这

些信息，满意度也会更高。

“你现在可能有 100 名工程师可以工作，但

是能在现场驻守六个星期的却一个都没有。”

作为增效节能解决方案的领先供应商，ABB的楼宇智能化电力控制系统， ABB的过程工业全方位能源管理系统，ABB的高压直流输电系统等，都可以帮助大幅度实现节能减排的目标。当人人都在谈论能源价格，电力短缺和气候变化之时，ABB已经行动多时了。欲了解更多，请登录

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2012年9月28日

OMEGA中国盛大开业

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出色的 工业无线网络 - cechina.cn · 2012-10-15 · 庆祝 周年在过程检测及控制领域的卓越成就！ 过程检测进驻中国 50 omega 我们准备好在中国为您竭诚服务！

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