資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的HART應用
最后,有些DTM是很脆弱的,會失效甚至會拖累客戶端一起失效。雖然通常這不會導致災難式的后果,但是也夠令人討厭的了。DD技術(shù)雖然算不上完美,但是從這個角度來看,它更加穩(wěn)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(xiàn)場設(shè)備集成(FDI)的單一解決方案。為了滿足最終用戶的需求,讓整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的自動化控制設(shè)備更易整合,F(xiàn)DI Cooperation, LLC公司應運而生。很明顯,為了滿足這種需求,需要在智能設(shè)備技術(shù)供應鏈上的每一個鏈條投入巨大的努力,而其對最終用戶帶來的改變?nèi)陨行栌^察。DD文檔和DTM并非背道而馳,向下兼容定能實現(xiàn),這是個良好的開端。
最終用戶面臨的選擇
那些正在尋求基于HART技術(shù)的復雜儀表資產(chǎn)管理解決方案的過程制造商正面臨著一系列的抉擇。例如,如果智能現(xiàn)場設(shè)備與不能完全支持HART I/O端口的控制系統(tǒng)相連,那么這種解決方案是否能夠使用?
大多數(shù)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(zhuǎn)換器或者mux,將數(shù)字HART信息引入IAMS。多路轉(zhuǎn)換器的作用就是剝離數(shù)字HART信息,然后將其提供給IAMS軟件包。多路轉(zhuǎn)換器硬件模塊將模擬HART信號和數(shù)字HART信號通過兩個獨立通訊路徑路由。標準4-20mA信號路由至標準非HART模擬輸入模塊,而數(shù)字信號通過多路轉(zhuǎn)換器硬件,然后通過RS-485網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至儀表管理系統(tǒng)。
“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(zhuǎn)換器能夠使系統(tǒng)極具靈活性和穩(wěn)定性,可以在單一網(wǎng)絡(luò)中操作一臺手持HART設(shè)備也可以操作成百上千的HART設(shè)備。對于老式控制系統(tǒng)來說, mux通常是唯一的選擇,除非工廠愿意使用手持式設(shè)備或者DCS系統(tǒng)進行升級,而這很有可能是不現(xiàn)實的,因為對于某些作業(yè)來說,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(shù)字設(shè)備數(shù)據(jù),也支持模擬4-20mA數(shù)據(jù)。有了這種技術(shù),來自于支持HART的I/O端口的數(shù)字設(shè)備數(shù)據(jù)與模擬過程變量數(shù)據(jù)一起處理,而后者緊密地整合在控制系統(tǒng)環(huán)境中。這樣一來就可以使用一些額外的過程變量(例如PV、SV、TV和FV)、量程信息、設(shè)備識別信息和設(shè)備狀態(tài)信息(通用和專有),并將其應用于控制策略當中。
從簡化作業(yè)來說,本地HART I/O端口是最佳選擇。目前大多數(shù)DCS平臺都提供這種版本。
一些自動化供應商已經(jīng)開發(fā)出了強大的設(shè)備管理解決方案,既為連接到支持HART I/O端口的HART設(shè)備, 又為與硬件多路轉(zhuǎn)換器、遠程I/O系統(tǒng)和HART調(diào)制解調(diào)器相連的HART設(shè)備提供通信。這些解決方案為工廠儀表工程師、技師和維護人員提供了優(yōu)化的工作環(huán)境,簡化了作業(yè),支持使用遠程設(shè)備進行管理,任何位置的儀表一旦發(fā)生故障或者需要診斷,就會自動識別并進行分類。例如,與安全系統(tǒng)HART I/O整合后,這些解決方案就能使用與之相連接的設(shè)備提供的實時數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫記錄、分配模板,維護人員可以將一臺設(shè)備的配置與另一臺設(shè)備的配置進行對比,或者與同一臺設(shè)備或者另一臺設(shè)備的歷史配置進行對比。
“對于老式控制系統(tǒng)來說, mux通常是唯一的選擇,除非工廠愿意使用手持式設(shè)備或者DCS系統(tǒng)進行升級,而這很有可能是不現(xiàn)實的。”
設(shè)備管理解決方案能夠使用一種被稱為“mux監(jiān)控”的技術(shù),將非集成HART數(shù)據(jù)引入控制系統(tǒng)。Mux監(jiān)控允許工程人員對硬件多路轉(zhuǎn)換器/遠程I/O網(wǎng)絡(luò)上的HART設(shè)備進行監(jiān)控,并將這些設(shè)備上的報警提供給DCS報警和事件系統(tǒng)。這種方法簡化了從老式控制系統(tǒng)向新型DCS平臺轉(zhuǎn)移的過程,現(xiàn)有的現(xiàn)場設(shè)備和智能儀表也得以保留。簡化的輸出-輸入能力使得現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)移也更加方便,且并不復雜。
展望未來
全世界的企業(yè)都開始著手,利用他們HART智能儀表中的診斷數(shù)據(jù)。HART現(xiàn)場設(shè)備響應含有與設(shè)備健康狀況相關(guān)的有價值的信息,在信息中包含這些數(shù)據(jù)能夠使工廠人員在過程測量作業(yè)中更加有信心,能夠?qū)θ魏喂收狭⒓醋龀鲎R別。
不管智能儀表如何持續(xù)改進,例如DD和DTM的改進,如果沒有優(yōu)秀的儀表資產(chǎn)管理系統(tǒng),那么智能儀表的價值還是無法體現(xiàn)。從維護的角度來講,支持HART的資產(chǎn)管理解決方案允許在單一位置對整個工廠進行監(jiān)控,故障診斷可以遠程進行。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(shè)備進行更換,從而減少維護和停機次數(shù),系統(tǒng)也更加實用。
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