就大型过程控制项目而言CONTROL ENGINEERING China版权所有,现场总线在项目设计阶段就开始显现出节省费用的特点。工厂的设计和建设投入力量不多。
项目建设期间,由于现场总线减少了布线,而且大大缩减了所需的物理空间,因而项目的建设费用降幅很大。减少布线与少占用空间就意味着设备的安装与调试的人力投入比原来要少。
但是,项目收益不仅局限于建设阶段。工厂投运后,使用现场总线后具备的诊断功能帮助最终用户提高生产能力,改进产品质量,延长设备正常运行时间,降低设备维护与能耗成本。
基金会现场总线在性能上要优于传统的模拟技术,控制工程师对此很少有异义。现场总线的远程I/O联网工作简化了;它还能提供实时数据和强有力的诊断功能;它能实现设备的互可操作性和集成度高的回路控制。
然而CONTROL ENGINEERING China版权所有,有些最终用户在设计过程自动化项目时并没有注意到现场总线最重要的经济好处。尽管实施现场总线后工程建设费用(CAPEX)的减少是众所周知的(减少布线、机箱机柜、现场设备等),但是用户往往不考虑技术也
设备成本更低,调试速度更快
向Verhappen询问及安装现场总线经济上的理由时,他会说,用户应把关注点集中于项目的生命周期。Verhappen作为位于美国印第安纳州安哥拉的Tri-Stare大学(www.tsutechcen.org/fieldbusifo.asp)内的现场总线培训教师和现场总线基金会下属的最终用户咨询委员会(EUAC)前主席,早在加拿大的Syncrude期间就热衷于基金会现场总线。他将该技术视为控制系统项目生命周期的一次明智投资。
“现场总线项目与传统的4-20mA系统相比,建设费用总共节省25-30%,并不罕见,”Verhappen说。“现场总线的使用减少了终端接线数量,而且由于多变量测量的原因,使得远程I/O的数量减少了。”
最终用户用上了基金会现场总线后,由于控制硬件,I/O,通信硬件均内置在现场变送器内,将控制功能分散到现场减少了设备成本。抬高地板就能铺设电缆的空调房就不需要配备了。离散控制,I/O或耗电量大的仪表柜以及任何控制模块,I/O模块或通信模块,控制柜和I/O柜,独立的终端单元,配套的电缆将不复存在。它们也同样出现在现场。
Verhappen对此作出诠释,“尽管现场总线设备与材料最初的投入是某些用户不得不考虑的因素,但是你在权衡了工程建设周期缩短与劳动力投入减少后,建设费用的大幅度降低是显而易见的。现场总线已经证实,安装人员减少50%,调试时间缩短75%。设计工作节省50%。”
根据Honeywell现场总线产品经理John Yingst的介绍,现场总线节省费用的事能对最终用户的底线产生很大冲击。“我们的其中一位客户对我们的基金会现场总线解决方案持信任态度,因为它的出现,减少了系统的占地面积和铺设电缆的成本,”Yingst说。“一些报道介绍说,用上现场总线后,组态和调试时间大大缩短了。调试时间包括许多数据的处理,而且现场总线的更高带宽确实是有用的。”
Invensys Process Systems负责现场总线系统开发的产品经理Charlie Piper对此有相同看法。“电子技术与成套技术的发展,使控制系统独立于现场总线的占地面积显著缩小了,”Piper说。“如果每个网段挂接设备的平均数在大约六台以上,且它们的出现替代了成排机柜时控制工程网版权所有,现场总线还能进一步降低成本。”
运行性能更好,维护效果更佳
尽管大多数最终用户认识到现场总线的使用能节省建设费用,
但他们往往不考虑通过技术使运行费用节省下来的因素。
Verhappen把运行与维护效能看作是促使大多数现场总线新项目上马的主要动力。他说,“审视典型的工业过程工厂维护所牵涉的内容,是件有趣的事。研究结果表明,制造成本的40%涉及维护,所有的维护工作中有50%是起补救作用的。而且,所有的维护工作中有60%是多余的。”
Verhappen注意到,用上现场总线的工厂已证明,由于现场总线诊断能力发挥更好作用,预测性维护数据越来越多,设备管理的效果更好控制工程网版权所有,故障报警次数越来越少,查出故障的速度更快CONTROL ENGINEERING China版权所有,维护费用节省10~20%。
许多最终用户现在作出技术决策并不是取决于减少布线和缩短调试时间等现场总线传统的特点,而取决于建立知识性系统,这些系统使操作人员能够实现运行不断改进的系统。这些用户认识到,现场总线的真正好处要在系统投运和调试结束后才会显现出来。