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状态监测和自我诊断——过程仪表的未来

作者:David Lincoln2024.03.26阅读 988


此图片来源:ABB
  状态监测技术的发展为提高许多工业应用的性能提供了新的机会。
  从水处理厂到石化设施,大多数工业过程都严重依赖于各种工艺仪表。温度和压力变送器流量计、气体和液体分析仪等设备,被用于确保精确的测量和控制。
  虽然工厂管理人员主要关注的是工艺流程的正确运行,但提供数据的仪表也需要关注。它们需要可靠、准确地运行,以确保工艺流程的正确运行,因此它们自身的健康和性能也需要优先考虑。
  现在的过程仪表在很大程度上已经脱离了过去的模拟技术,大多数都是数字技术。除了提供有关工艺参数的数据之外,这些仪表还产生有关其自身性能和准确性的丰富信息。许多现代设备可以检查自己的电路是否存在问题,并评估自己的性能,这可以帮助技术人员校准和维护。
  01  状态监测和自我诊断
  设备的状态监测带来了很多好处,包括能够持续检查测量设备的健康状况。在某些情况下,这些信息可以与设备供应商共享,设备供应商的专家可以根据设备的健康状态和远程帮助提供服务建议。有些供应商会从他们的设备中获取数据,并提供完整的在线状态监测系统,以帮助用户更好地决定设备的状态和未来。
  另一个主要好处是减少维护。许多仪表可以通过自清洁进行维护;然而www.cechina.cn,对设备状况的准确评估允许用户转向预测性维护模式。这可以避免进行耗时的定期维护,如果设备位于偏远地区或难以接近控制工程网版权所有,这也是一个重要因素。
  自我诊断也有助于设备实现最大的正常运行时间。这对于气体排放监测系统等关键运营来讲尤其重要。由于它们监测潜在的有害气体www.cechina.cn,管理这些系统可用性的法规变得越来越严格。在规定最严格的国家,每半小时最多只能有10分钟的无效运行,平均每天只能出现5-6次无效半小时,或者每年最多只能有10天的无效运行。
  状态监测也可以包括远程监测。这样管理人员就可以通过直接发送到智能手机或平板电脑的报警,持续了解仪表状况。
  02  有效通信和灵活性
  要想充分利用这些功能,首要条件就是要实现与设备的有效通信。尽管大多数测量设备都是数字的,但许多应用仍然使用4-20mA电流回路。
  另一个关键因素是能够询问设备。主要方法之一是基于NAMUR NE 107标准的内置状态监测和诊断。从本质上讲www.cechina.cn,NAMUR NE 107将内部诊断分为四个标准状态信号——故障、功能检查、超出规格和需要维护。这使处理报警的技术人员和其它工艺人员更易于处理这些问题。
  状态信号也可以包含更详细的信息。例如,故障信号可以包括关于设备问题的信息,或者过程本身是否是故障源。
  灵活性也是NAMUR NE 107诊断的一个主要特性——用户可以关闭任何不需要的诊断,也可以配置如何报告诊断结果。
  03  自动化验证提升准确性
  现场验证是保持设备准确性的重要步骤。人工验证在过去被广泛使用。基于万用表和类似设备的使用,这需要经过培训的技术人员,并需要更长的停机时间。一个更快的选择是软件验证。然而www.cechina.cn,这可能需要使用几个不同的软件包,这些软件包可能并不总是适用于所有通信协议。
  更好的现代验证软件包可提供更高的自动化程度,不需要经过专门培训的技术人员。它们可以支持多种设备类型,对设备状况进行深入分析,生成变量校准报告,并确定设备是否通过验证。
  相较于手动验证,自动验证可能带来好处的一个例子是,一家企业使用这项技术每年减少了100多万美元的成本。最初,该企业每年要花费15万美元用于验证75个监管用的测量设备,而每年的维护和维修费用达到10万美元。由于质量差,该企业还损失了5%的产量。通过转向自动化验证,该公司至少减少了16.2万美元的维护费用,产量也得到大幅提升。
  最具有成本效益的维护方法是预测性维护,状态监测是其重要基础。预测性维护使用性能数据来预测哪个设备或设备上的哪个组件可能发生故障以及何时发生故障。维护人员可以更有效地调查设备状况,根据生产计划执行任务,并在仪表故障前进行维修。更好地了解仪表的实际情况,就可以在合适的时间以合适的方式进行维修,从而延长仪表的使用寿命。
  采用预测性维护计划的主要好处之一是可以减少计划外停机时间——如果仪表只在必要时停止运行,就可以在最长时间内持续发挥监测作用。另一个好处是能够更有效地安排任务和利用劳动力资源。
  从预防性维护转向预测性维护有助于消除没有价值或不能改善设备运行的日常任务。除了降低整体维护成本外,还可以消除不准确调整的风险。
  现代测量和监测仪表具有很大优势,它们有助于对自身状态进行监测www.cechina.cn,为预测性维护提供信息。通过这种方式,它们可以保持更长的运行时间;确保任何行业的仪表用户都能以经济高效的方式,尽可能延长过程正常运行时间,同时满足相关监管要求。
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