資產(chǎn)管理系統中的HART應用
最后,有些DTM是很脆弱的,會(huì )失效甚至會(huì )拖累客戶(hù)端一起失效。雖然通常這不會(huì )導致災難式的后果,但是也夠令人討厭的了。DD技術(shù)雖然算不上完美,但是從這個(gè)角度來(lái)看,它更加穩妥和便于管理。
最近幾年,DD技術(shù)和FDT/DTM技術(shù)似有融合態(tài)勢,產(chǎn)生了一種用于現場(chǎng)設備集成(FDI)的單一解決方案。為了滿(mǎn)足最終用戶(hù)的需求,讓整個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化控制設備更易整合,FDI Cooperation, LLC公司應運而生。很明顯,為了滿(mǎn)足這種需求,需要在智能設備技術(shù)供應鏈上的每一個(gè)鏈條投入巨大的努力,而其對最終用戶(hù)帶來(lái)的改變仍尚需觀(guān)察。DD文檔和DTM并非背道而馳,向下兼容定能實(shí)現,這是個(gè)良好的開(kāi)端。
最終用戶(hù)面臨的選擇
那些正在尋求基于HART技術(shù)的復雜儀表資產(chǎn)管理解決方案的過(guò)程制造商正面臨著(zhù)一系列的抉擇。例如,如果智能現場(chǎng)設備與不能完全支持HART I/O端口的控制系統相連,那么這種解決方案是否能夠使用?
大多數情況下,在老式的DCS平臺上使用IAMS都必須依靠外部的HART多路轉換器或者mux,將數字HART信息引入IAMS。多路轉換器的作用就是剝離數字HART信息,然后將其提供給IAMS軟件包。多路轉換器硬件模塊將模擬HART信號和數字HART信號通過(guò)兩個(gè)獨立通訊路徑路由。標準4-20mA信號路由至標準非HART模擬輸入模塊,而數字信號通過(guò)多路轉換器硬件,然后通過(guò)RS-485網(wǎng)絡(luò )發(fā)送至儀表管理系統。
“IAMS僅僅是通信的載體,組織信息的一種方法和與技術(shù)人員或者操作人員交流的途徑而已。”
經(jīng)驗顯示HART多路轉換器能夠使系統極具靈活性和穩定性,可以在單一網(wǎng)絡(luò )中操作一臺手持HART設備也可以操作成百上千的HART設備。對于老式控制系統來(lái)說(shuō), mux通常是唯一的選擇,除非工廠(chǎng)愿意使用手持式設備或者DCS系統進(jìn)行升級,而這很有可能是不現實(shí)的,因為對于某些作業(yè)來(lái)說(shuō),這種投資并不值得。
目前較為理想的整合方案正如當代DCS技術(shù)所采用的,就是使用支持HART的I/O端口模塊,它既支持HART數字設備數據,也支持模擬4-20mA數據。有了這種技術(shù),來(lái)自于支持HART的I/O端口的數字設備數據與模擬過(guò)程變量數據一起處理,而后者緊密地整合在控制系統環(huán)境中。這樣一來(lái)就可以使用一些額外的過(guò)程變量(例如PV、SV、TV和FV)、量程信息、設備識別信息和設備狀態(tài)信息(通用和專(zhuān)有),并將其應用于控制策略當中。
從簡(jiǎn)化作業(yè)來(lái)說(shuō),本地HART I/O端口是最佳選擇。目前大多數DCS平臺都提供這種版本。
一些自動(dòng)化供應商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了強大的設備管理解決方案,既為連接到支持HART I/O端口的HART設備, 又為與硬件多路轉換器、遠程I/O系統和HART調制解調器相連的HART設備提供通信。這些解決方案為工廠(chǎng)儀表工程師、技師和維護人員提供了優(yōu)化的工作環(huán)境,簡(jiǎn)化了作業(yè),支持使用遠程設備進(jìn)行管理,任何位置的儀表一旦發(fā)生故障或者需要診斷,就會(huì )自動(dòng)識別并進(jìn)行分類(lèi)。例如,與安全系統HART I/O整合后,這些解決方案就能使用與之相連接的設備提供的實(shí)時(shí)數據,建立數據庫記錄、分配模板,維護人員可以將一臺設備的配置與另一臺設備的配置進(jìn)行對比,或者與同一臺設備或者另一臺設備的歷史配置進(jìn)行對比。
“對于老式控制系統來(lái)說(shuō), mux通常是唯一的選擇,除非工廠(chǎng)愿意使用手持式設備或者DCS系統進(jìn)行升級,而這很有可能是不現實(shí)的。”
設備管理解決方案能夠使用一種被稱(chēng)為“mux監控”的技術(shù),將非集成HART數據引入控制系統。Mux監控允許工程人員對硬件多路轉換器/遠程I/O網(wǎng)絡(luò )上的HART設備進(jìn)行監控,并將這些設備上的報警提供給DCS報警和事件系統。這種方法簡(jiǎn)化了從老式控制系統向新型DCS平臺轉移的過(guò)程,現有的現場(chǎng)設備和智能儀表也得以保留。簡(jiǎn)化的輸出-輸入能力使得現有數據庫的轉移也更加方便,且并不復雜。
展望未來(lái)
全世界的企業(yè)都開(kāi)始著(zhù)手,利用他們HART智能儀表中的診斷數據。HART現場(chǎng)設備響應含有與設備健康狀況相關(guān)的有價(jià)值的信息,在信息中包含這些數據能夠使工廠(chǎng)人員在過(guò)程測量作業(yè)中更加有信心,能夠對任何故障立即做出識別。
不管智能儀表如何持續改進(jìn),例如DD和DTM的改進(jìn),如果沒(méi)有優(yōu)秀的儀表資產(chǎn)管理系統,那么智能儀表的價(jià)值還是無(wú)法體現。從維護的角度來(lái)講,支持HART的資產(chǎn)管理解決方案允許在單一位置對整個(gè)工廠(chǎng)進(jìn)行監控,故障診斷可以遠程進(jìn)行。很多HART儀表提供額外的狀態(tài)信息,這些信息可以用于預測性維護以及按需對設備進(jìn)行更換,從而減少維護和停機次數,系統也更加實(shí)用。
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