因为人力资源有限，仪表人员一般没有足够的时间去手动检查、清洁或维护工厂里的所有过程设备来防止故障和停车。仅靠现有的已经在P&ID图中设计的、基于有线控制方式实现的基础层的自动化方式，已经不能满足需求了。因此，应用我们称之为”P&ID图之外的”第二层自动化，即采用无线通讯方式来弥补过去缺失的测量点，实现过程设备的自动化检测，可以让维护部门的效率得到提高。

人们不希望无线仪表的应用改变仪表人员的现有工作方式，因此，HCF 基金会推出了IEC62591（WirelessHART）标准，使得我们可以采用和以往维护有线HART设备及现场总线设备相同的手操器来配置和校准无线变送器。

过程设备出现管道堵塞和设备故障的影响很大。生产装置不得不通过减产或停车来使设备得到清洁或维修。如果发生在主装置上，则会严重地影响生产。而且，维修这些设备成本很高，这也使维护资源变得紧张。

能源使用效率的降低使得燃料耗费增加。从另一方面来说，为了防止堵塞或故障，过早地停车去清洁过程设备也会增加停车时间、耗费人力、提高维护成本。更有甚者，在不明确设备健康状态时，如果使用有限的人力物力去维护原本处于健康的设备，也可能会使真正需要维护的设备被忽略。

大部分的生产装置都只采用了安全生产所必需的仪表。但是在不清楚过程设备状态的情况下，很难有效地安排维护工作。这些过程设备中的大多数都只是周期性地得到检查，这就使得操作人员和维护人员得不到足够的设备健康信息。通常这些设备都是采用一种预防性方案来维护：即我们常说的“定期维修”。

无线方案

世界各地的工厂现在正在陆续地为他们的过程设备增加传感器，以期得到初始设计时缺失的测点，来帮助工艺工程师、维护和可靠性部门的人员了解过程设备运行状态。更多的工厂正在通过无线技术来实现他们的资产管理自动化。

无线变送器的安装只需要最少的工作量和资源，因为无线技术不需要打开电缆槽和接线盒来安装，由于减少了在生产区域工作时间，也减少了人员安全的隐患。

仪表的原始数据被采集上来，应用预制的资产健康软件进行数据整合和分析，资产健康软件包括了对泵、热交换器、空冷交换器、冷却塔、风机、未监测的压缩机、过滤器以及管线和容器而预制的分析软件，其中嵌入了多参数的算法，可以非常专业和直观的提供资产健康状态信息。

同样的，对于诸如带有阀门诊断信息的控制阀定位器和带有计量功能的流量计等智能仪表，如果过去没有通过数字化的方式将它们接入控制系统中，现在也可以通过加装无线适配器的方式将健康诊断信息集成进入智能设备管理软件。

例如，采用无线适配器后，可以在调节阀都投用的情况下进行全面的检查，确定哪些需要大修而哪些不需要，这样就极大地方便了检修的计划和执行。

对于流量计，我们可以在它正在使用的情况下就对其进行评估，找出哪些流量计需要校准。通过这样的方式，需要维修的阀门和需要校准的流量计就可以在大修期间得到维护，避免了在生产期间将它们拆下来，确保了更长的“在线时间”：也就提高了设备在管线或容器上工作的时间，减少了在车间里维护的时间。

无线传感器帮助降低测试和巡检的操作次数。通过“首先在软件中检查”的方式，维护小组可以通过使用无线传感器送来的资产健康信息而实现数据驱动型的“桌面维护”计划，以更好地安排日常维护工作，使得在工厂中降低非计划减产和停车、节省能源、降低维护成本成为可能。

技术人员可以在他们的电脑上就确定泵等资产的健康运行状况，这就省去了跑到现场检查的麻烦和预防了大修对对生产造成的中断。

另外，在发生故障时，维护技术人员可以在去现场维护前，就有针对性地在获取过程设备的相关信息（如通过网上搜索），了解问题的所在以及解决方案。

管理更多的传感器

无线技术的应用是工业领域测量发展的趋势，未来将在过程设备上安装更多的无线传感器，以获取更多的在初始设计甚至技改设计中都未涉及到的测点。

另外，为了增进设备的长期可靠性，降低巡检次数，无线技术同样提供了关于能源节省计量以及安全喷淋、安全洗眼器等HS&E设备的监测方式。

传感器数量的增加也使得工厂中仪表的数量增加，这样，使用HART以及开关量信号变送器配备I/O卡件的方式变得不切实际。因此工厂改为采用数字化通讯网络的方式，现场配置数字化传感器，无线通讯就成为在现有工厂里采用数字化传感器网络的最简便方式。

关于实施

通过网关接口，WirelessHART可以无缝集成到任何支持Modbus/RTU、Modbus/TCP、Ethernet/IP或是OPC的系统中。也就是说，原有系统不会因为版本太低而不能集成WirelessHART，这样，就没有必要去为了使用WirelessHART而替换或升级现有的控制系统。甚至无线网关也并不一定需要来自系统供货商。

无线网络的现代化改造可以逐步进行，比如作为全厂现代化改造项目的一部分进行，项目从现有现场的调研开始，随后进行范围界定、详细设计、安装和调试。

对于全厂现代化改造项目，原来的EPC设计可以很好地支持大范围的升级，因为原始的等距管线图、3D模型以及其他文档可以降低传感器的机械安装工程量。

这样一来，诸如振动、温度和声波的传感器采用非侵入式安装，就只需要极小的机械安装工程量便能完成。当新建工厂项目较少时，EPC可以派出更多的资源去进行工厂的现代化改造。

数字传感器网络，特别是无线网络的绝妙之处在于，增加每一个传感器不需要单独的接线和I/O通道，因此网络的扩展非常简便。

一体化的无线变送器包括压力、流量、液位、阀门开度、pH、电导率、开关触点、振动、温度、多点温度，以及声波、液位开关、开关阀执行机构变送器以及有线设备的无线适配器等。

以上所有的设备都可以存在于同一个无线网络中，组态指定的更新速率以符合特定的应用和最大化电池寿命的要求。多点温度变送器减少了温度变送器的数量，特别适合热交换器以及锅炉管道监测，这类多参数设备非常适合使用数字通讯而不适合使用原有HART传统单参数仪表。

使用简单

WirelessHART设备对于维护部门来说很有帮助。但是技术人员如此之快地接受使用无线变送器还有一个原因：无线变送器本身非常易于使用。

就如同具有HART功能的HART变送器以及基金会现场总线设备一样，无线变送器也需要配置/组态、校准以及维护/诊断。为了安全地加入无线网络，无线变送器也需要做配置工作。

也就是说，在无线变送器上的操作几乎和在HART或基金会现场总线变送器上的一样。因此，无线变送器使用和HART以及基金会现场总线一样的工具，使得学习WirelessHART变得简单。

无线变送器在加入无线网络之前，需要设置网络ID和安全接入密码，这个过程称为配置。因为安全的原因，配置工作需要保密，因此并不是无线地进行的。配置工作完成后，无线变送器就具有了安全无线通讯所必需的安全性认证。

对于WirelessHART来说，加入密码可以由系统自动生成，所以用户不用手动的去生成密码，密码也不会被别人看见。网络内的所有变送器的加入密码可以相同，也可以各个变送器采用单独的密码，这也就是被称为接入控制列表（ACL）的安全模式。

一旦WirelessHART变送器加入了网络，系统就会自动地按照标签探测变送器。完全不需要传输任何“配置文件”给网关。如果WirelessHART的网络ID变化了，网关会自动地通知网络内所有变送器。因此不需要再对变送器做配置。

因此，所有的WirelessHART变送器都有一个标准的维护接口，我们所熟悉的用于HART和基金会现场总线设备的调试、配置、校准和诊断的手持配置器以及笔记本上的软件都可以连接这些接口进行配置。

同样的工具可以用于所有的WirelessHART变送器，和厂商无关，因此技术人员就不需要去熟悉新的工具和软件。每个生产厂商的特殊的红外工具对于WirelessHART来说就不需要了，技术人员也不需要携带沉重的笔记本去现场工作，而只需要带一个轻便的手持设备就可以了。

手持设备同时也具有可单手操作和电池寿命长的优点。即使是制式的用于HART和基金会现场总线设备的校准器也可以用于WirelessHART设备。

使用相同的配置工具来配置WirelessHART变送器的另一个好处是，WirelessHART设备采用的设置/组态、校准以及诊断方式与HART和基金会现场总线设备相同。工厂已经具有了这些工具，而且技术人员已经熟知如何去使用它们。

HART、基金会现场总线以及WirelessHART都使用电子设备描述语言（EDDL）。借助于电子设备描述语言EDDL（www.eddl.org），HART、基金会现场总线以及WirelessHART具有非常相似的用户界面。这使得管理混合的设备非常简单，即便他们使用的是不同的信号传输方式。

为了保证设备的类型和版本都是最新的，需要为设备下载EDDL文件到系统。下载和更新的步骤对于WirelessHART、HART以及基金会现场总线设备都是一样的。

投资意义

为现有工厂安装HART或开关量信号传感器可能会影响生产，而且带来破坏工厂现有设备的危险。因此对于P&ID图之外的应用的第二层自动化，无线方式可以很好地替代传统的硬接线方式。WirelessHART可以加快部署，使得在短暂的检修期甚至是工厂运行时期可以低风险地部署第二层自动化系统。这种维护的现代化改造不会影响过程控制、报警或安全系统—它是第二层的自动化系统，超越于P&ID之外。

维护部门对WirelessHART变送器带来的资产健康信息情有独钟，因为它消除了不必要的维护工作，而且WirelessHART变送器不需要工厂已有的HART和现场总线设备所用工具之外的特殊工具，易于安装和使用。