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2010年HART年度工厂连接现场设备与工厂绩效

www.cechina.cn2011.07.21阅读 4688

  匈牙利布达佩斯附近的MOL Danube炼油厂,正在开发一套预测性维护系统,HART技术在其中发挥着重要作用。HART通讯基金会将这家工厂评为2010年HART年度工厂。

鸟瞰MOLDanube炼油厂:工厂拥有1200名员工,炼油能力是每天16万2千桶。这里的几乎每一个控制回路都使用HART技术,这项通讯技术对于炼油厂具有战略性意义,让工厂的运营和维护工作更加高效。在工厂全部的4万台仪表中,已经有3万台使用了HART通讯,其中有3707台HART仪表与在线维护系统连接。图片来源:艾默生过程控制

  在MOL Danube炼油厂应用HART进行诊断之前,工厂中大概有60%的控制阀门需要维修控制工程网版权所有,而现在这一数字已经下降到了大约5%。不再需要拆卸无故障的控制阀,维护部门预计公司在一次停机期间,每个单位平均可以节约73843美元。工厂在运营和维护策略中广泛使用HART通讯,提升了系统绩效控制工程网版权所有,因而赢得了年度HART大奖。
  2003年初,这家炼油厂的仪表和电气部门做了两项重要决定。Gábor Bereznei领导着这个位于匈牙利布达佩斯附近的团队,他告诉笔者,首先,部门决定只购买支持HART通讯协议的模拟现场仪表。
  由于今天制造的绝大多数工业现场仪表都装有HART电子元件,通常不需要花费任何费用或者只要一点钱就可以具备通讯功能,所以这就成了理所当然的选择。很多其他行业的公司实际上也是这样做。现在,全世界范围内已经安装超过三千万台支持HART的设备。
  第二个决定更加具有战略意义:MOL集团签署了一项内部决议,鼓励其工程部门深入开发和使用HART仪表中嵌入的通讯功能。
  因此,HART仪表以压倒性的数量优势与手持设备实现直接通讯,比如艾默生深受欢迎的375 HART通讯机,用来进行初始安装和调试。

  网络资产
  对于数百万台HART设备来说,可能安装的时候是它们第一次也是最后一次在数字HART框架内进行通讯,除非一两年后有工程师拿着手持设备进入仪表安装现场从事维护工作。Bereznei认为,这是对资产的浪费。嵌入在仪表中的HART电子元件,能够使用4-20 mA信号进行通讯,也就是控制系统中使用的双绞线。
  HART数字信号包含丰富的有价值的信息,可以保证工程师监视车间中的设备健康情况。让HART设备发挥作用,就成为仪表和电气部门的重要任务。在Danube炼油厂,安装了超过30000台HART仪表,工程师连接了其中的3707台,这些绝大多数都是关键控制回路中的阀门和仪表,直接与计算维护管理系统(CMMS)相连。大部分仪表(2874台)都部署在艾默生资产管理系统(AMS)之中,使用ValveLink进行诊断(该系统这另外还有437台仪表通过基金会现场总线网络进行连接),与之类似,其他的833台仪表与横河电机的工厂资产管理系统连接。

  MOL Danube工厂使用MTL和倍加福多路转换器,将HART的仪表连接到控制系统当中,这些控制系统主要来自霍尼韦尔和横河电机。
  炼油厂中HART仪表的数据储存在AMS校准支持系统的数据库中,这里没有电子维护程序,现场诊断需要使用手持通讯终端。这些每天使用的仪表可以对现场设备的测量范围进行重新设置、诊断通讯缺陷、并且变更配置。通讯终端可以在控制回路的任意一点与信号线连接,这就意味着工程师需要在控制仪表箱那里工作就可以了,不需要前往偏远甚至是可能有危险的地区。
  MOL Danube工厂在AMS与SAP公司提供的ERP系统之间开发了两种连接方式。SAP也提供自己的预防性维护软件SAP-PM。

  分离自有系统
  炼油厂已经使用维护系统很长一段时间,在20世纪90年代后期,MOL Danube工厂就已经有了自己开发的系统。工厂的维护经理设定了下列目标:
  ·创建一个在线分析、传送及装配诊断系统;
  ·创建一个实验室与现场校准支持系统;
  ·自动将测量结果和诊断报警发送给ERP系统,尤其是SAP-PM系统;
  ·提升工厂生产可得性,削减维护成本;以及
  ·加强CAPEX(资本支出)项目支持www.cechina.cn,做到“物尽其用”。

  HART通讯
  将3707台仪表连接到在线诊断系统当中,已经改变了MOL维护部门工作的方式。在线设备诊断,来自现场的信号传送到工厂维护和控制系统当中,可以防止工厂停产或者生产率下降。工程师可以检测到那些日积月累可能会造成严重事故的小问题,由此引发的工厂停工就得以避免。

  报警管理
  设备的报警管理系统,旨在提升运营效率。工程师需要检测各种设备的型号和生产商,根据严重程度为HART通讯所提供的设备报警设定优先级。基本的要求,是在一个缺陷还没有发展到需要购买新的设备以取代失效设备之前www.cechina.cn,尽量用低的成本消除隐患。

  更加稳定的运行
  MOL Danube工厂自动化工程师József Bartók认为,该系统“可以确保系统的稳定运行,提高控制的精度”。这是该项技术直接关乎企业盈亏平衡的一个方面,它可以增加企业的利润。
  仪表和电气部门了解到,使用HART技术可以轻松弥补由于控制不精确带来的利润损失。
  “在既定工厂的内部,由于应用分离过程的回路控制不精确,很容易反过来影响控制阀失调,如果不借助HART技术支持的智能阀门定位器,很难将这个故障识别出来,”Bartók说:“通过应用这项技术CONTROL ENGINEERING China版权所有,阀门失效可以扫描出来,通过反复校准,损失可以降低到最低。”
  HART年度工厂大奖是由HART通讯基金会颁发,用来表彰全世界范围内在实时领域使用HART通讯技术的先进功能提升运营水平、降低成本、提高工厂可靠性的人员、企业和工厂。

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