随着智能手机、平板电脑和笔记本电脑等工具的日益普及，Wi-Fi和蓝牙等无线连接技术已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无线技术正在向自动化和制造领域进军，尽管其发展速度和渗透程度在不同细分应用中有所不同。如今，无线连接技术被广泛用于连接许多工业系统（如炼油厂和化工厂）中的
传感器，例如温度传感器、压力传感器、流量监测器等。这些生产设施规模庞大，传感器广泛分布其中。随着可靠无线通信接口的出现，现在这些设备可通过无线方式轻松地联网，无需花费大量时间和成本进行物理连接。
无线连接技术在制造平台中最常见的用途之一是无线人机界面(HMI)。多年来，自动化和控制平台供应商都争相开发无线HMI，以充实自身产品组合。
无线HMI能让机器操作人员在工厂车间内走动时保持对机器的实时控制，无需返回操作站就能立即响应问题。无线HMI是连接到集成在标准高速自动化网络接口（例如ProfNet和EtherNet/IP）中的无线接口设备上的。这些网络还用于连接机器控制和自动化功能，如PLC、
伺服系统、I/O和各种执行器装置。
现在
艾默生的AVENTICS™还为自动化系统OEM制造商和最终用户的无线连接技术选项添加了一个强大的无线模块：无线自动恢复模块(ARM)。该模块不仅能轻松调试和配置气动阀门系统，还能实时访问气动组件的诊断功能。
成熟智能气动技术的价值
气动技术是当今自动化系统中使用最广泛和最有效的技术之一。气动系统久经实践检验，使用寿命长，并能低成本地添加各种运动功能，非常适合自动化系统。
艾默生等技术供应商将智能引入这些广泛使用的装置，使气动装置越来越具有“智慧”，深受各大OEM制造商的欢迎。
气动阀门技术在当今的高速自动化机器和平台中扮演着至关重要的角色。
新的无线连接技术不断涌现，如艾默生AVENTICS™无线ARM，
助力简化阀门系统的调试和配置，以及实时访问气动元件的诊断功能。（图片由艾默生Emerson™提供）
随着传感技术的进步，我们无需高额的成本就能更轻松地监测这些气动执行器并获取可操作的数据。气动装置现在与整个自动化系统联系在一起，可以提供全方位、具有实用性的数据来改善整体设备效率(OEE)。
这些智能气动技术所提供的实时的可行性数据，方便机器操作人员和工厂工程师通过以下两种方式开发数据价值：立即响应气动元件的问题，在其恶化或造成自动化系统停机之前进行纠正。
稳健、高性能的气动系统，还为实现数据驱动的预防性维护计划奠定了基础；通过测量阀门的性能数据，判断气动功能是否超出既定阈值，来实现更具预测性的维护计划；以最有效的方式规划元件维修和更换，可避免计划外停机。
强化气动技术的新无线工具
许多复杂的自动化系统都配备了大量的气动元件，其中多数元件现在都集成了传感器。如何采集和管理这些数据？主要气动装置供应商正在部署先进的模块化现场总线阀门系统作为物理接口，例如，部署艾默生的AVENTICS™G3系列电子现场总线阀门系统取代传统的硬连线解决方案，并将通信接口和输入/输出(I/O)功能集成到气动阀组中。
G3平台是一个可扩展的模块化系统，能轻松访问其模块组件；该平台易于装配、安装、调试和维护。它支持全系列的自动化通信协议，包括EtherCAT、EtherNet/IP和ProfiNet等。这使PLC能更高效地打开和关闭阀门，并通过各种工业网络与传感器、指示灯、继电器、各个阀门或其他I/O设备传输I/O数据。
艾默生AVENTICS™G3系列等先进的气动现场总线阀门系统有助于简化气动阀门的调试、安装，和更方便地集成到整个自动化系统中。它们支持更快的启动和增强的诊断，有助于更早、更快地发现问题，从而延长设备正常运行时间，提高生产力。
艾默生的AVENTICS™G3系列电子现场总线阀门系统取代了传统的硬连线解决方案，
并将通信接口和输入/输出(I/O)功能集成到气动阀组中。
它是一个可扩展的模块化系统，支持各种自动化通信协议，
包括EtherCAT、EtherNet/IP、ProfiNet和其他协议。（图片由艾默生Emerson™提供）
无线自动恢复模块（ARM）为G3系列平台添加了无线功能。模块化的无线ARM经过精心设计，可轻松地像“连接片”一样，添加到现有的G3现场总线平台中，方便实时访问气动元件的诊断功能，并简化阀门系统的调试和配置方式。而这些正是许多自动化系统OEM制造商和最终用户正在苦苦寻找的两个先进之处。
无线ARM还为G3平台提供了自动恢复功能，能够自动存储所有阀门配置数据，
因此在出现电源峰值或其他导致G3平台失效的严重事件时，
能自动重新配置更新的模块，用户无需借助笔记本重新配置。（图片由艾默生Emerson™提供）
气动装置的传感器通过G3现场总线平台联网，将数据经由安全的Wi-Fi连接发送到基于Web的仪表盘上，方便我们通过任何智能手机、平板电脑或笔记本电脑轻松访问。使用无线自动恢复模块（ARM）允许阀组在机器启动之前进行全面调试和监测；其中包括操作阈值设置和警报设置。
这就是无线接口如何通过内部Wi-Fi接入点更轻松地支持现场总线平台的诊断和调试功能的方法。这种无线访问尤其适用于阀门安装在设备内部或者厂房高处等不易查看的系统，大大提高了操作的便利性和效率。
当现场总线模块首次集成到整个自动化生产系统中时，该Web界面还可用于调试模块的所有功能。操作人员可使用无线笔记本电脑或平板电脑来调试现场总线模块的IP地址、子网掩码和网关地址等网络功能，以及波特率等阀组设置。
自动化系统启动并运行后，电压、短路、模块故障、开路负载故障，和分支故障的报警信息通知都会发送到基于Web的仪表盘上。这些报警信息都是可设置的，当参数超出临界阈值范围，笔记本电脑或智能手机上就会收到相应警告信息。
持续收集从气缸、阀组、压力传感器到气源处理系统等各种设备的性能数据，方便操作人员掌握通过现场总线通信接口连接的所有气动设备的运行情况，以及对生产期间产生的故障信息进行诊断。
借助这些报警信息，机器操作人员能详细了解哪些设备或阀门组件可能正在接近故障阈值；从而为下一次的停机维护提供数据指导。
显而易见，将性能信息和诊断数据集中到网站仪表即可反映气动系统特性。但是，最终用户还可以将这些数据与来自PLC和其他传感器的其他数据相结合，对整体自动化性能进行更复杂的分析。例如使用这些实时数据深入了解机器的生产力和能源效率。
发动机试验台能提供如此丰富和详细的实时性能和诊断数据，为诸多应用带来优势。正如大家所了解的，发动机试验台通常用于运行车辆发动机，直至达到其极限，以监测发动机的整体性能。压力传感器是这些测试系统中的关键测量组件。最近，一家汽车制造商在使用其发动机试验台时需要选择多个不同的测试气压。该制造商与艾默生合作，共同开发了一种占地面积小的紧凑型定制气动解决方案，以解决当前挑战。
艾默生推荐了AVENTICSTM 503系列方向控制阀。相比于同尺寸的其他阀门，该系列控制阀具有超高流量额定值，并配备Ethernet接口的G3平台、无线ARM和I/O模块，以及带气源处理和流量控制的安全锁定阀。这种一体式气动解决方案结合超高流量和人性化的传感器数据采集和管理方式，不仅适合机器安装的封装，还针对发动机试验台内的气动阀组集成了通信接口和I/O功能。集成压力调节阀的气动阀组能解决制造商选择压力的挑战，而无线ARM则使得制造商能实时访问气动元件的诊断功能。
无线ARM采用模块化“连接片”设计，可与艾默生AVENTICS™G3系列电子现场总线阀门系统连接。
G3系列平台连接的气动装置的性能数据可通过Wi-Fi传输到基于Web的专用仪表盘上，
使用智能手机、平板电脑或笔记本电脑即可轻松访问。（图片由艾默生Emerson™提供）
自动恢复功能
除了无线访问调试和诊断功能，无线ARM还具有自动恢复功能。每次现场总线阀组通电时，其配置和参数设置都会保存到无线ARM的非易失性存储器中。
一旦出现电力峰值或其它严重损坏G3系统任何模块的事件，模块化ARM设备将自动回复阀组配置信息，而无需用户通过笔记本电脑进行重新设置。ARM可自动保存所有的配置数据，避免浪费时间并快速恢复阀组使用。
这种基于数字技术的智能备份功能是许多自动化最终用户的关键要求：无需控制工程师通过PLC或笔记本电脑恢复和重新配置阀组信息，维护技术人员或机器操作人员就能轻松地进行更换来恢复阀门功能，也不必使用任何特殊工具或软件。
无线连接技术扩展自动化系统中的IoT
无线ARM展示了一项关键的物联网原理：使用先进的数字技术，最大限度提高复杂自动化系统的正常运行时间和生产力。无线接口能简化工厂车间人员或维护技术人员从气动阀门系统访问诊断数据的方式。用户无需访问机器网络或下载专门的应用程序，通过标准Web浏览器就能安全访问实时的可操作数据。
当然，无线ARM并不是要取代用于阀门控制的高速有线自动化网络，如EtherNet/IP或ProfiNet等。相反，它为智能气动阀门系统平台提供了一个简单的无线诊断接口，同时也是对集成到气动系统中并不断扩大的智能数字技术范围的重要补充。
这是艾默生等公司持续投资于创新和先进思维方式来利用无线连接等成熟技术的典范之一。其带来的结果是，帮助制造商缩短停机时间，简化阀门系统调试方式。此外，这些开发旨在为使用诊断和气动设备性能数据进行分析和进一步扩展工业物联网(IIOT)功能开辟一条途径。
文/作者：罗鼎艾默生自动化解决方案机器自动化亚太区产品经理
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