作者：丁新國(guó) 蔣卉
單位：齊魯石化儲(chǔ)運(yùn)廠 艾默生過(guò)程控制有限公司
電話：0533－7521721 021-28929054
一、引言（簡(jiǎn)介）
齊魯石化儲(chǔ)運(yùn)廠的汽車(chē)裝車(chē)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著乙烯新區(qū)的汽運(yùn)出廠任務(wù)，年出廠苯、環(huán)氧氯丙烷，對(duì)苯等產(chǎn)品70余萬(wàn)噸。在該崗位改造時(shí)遇到了以下難題:
1．該工號(hào)現(xiàn)有20套汽車(chē)裝車(chē)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境屬于防爆Zone I ,因此質(zhì)量流量計(jì)在選型時(shí)采用了隔爆型號(hào)，不允許帶電情況下開(kāi)箱維護(hù)，但是，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特殊，為了保證裝車(chē)系統(tǒng)的累計(jì)流量的精確，需要定期對(duì)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行調(diào)零，而現(xiàn)場(chǎng)的防爆要求不允許儀表帶電打開(kāi)防爆箱進(jìn)行操作。
2. 儲(chǔ)運(yùn)廠于2000年通過(guò)國(guó)際ISO-9001的認(rèn)證，所有計(jì)量器具的參數(shù)修改都要求做到有文檔記錄，但是實(shí)際工作中，文檔記錄通常會(huì)不夠完整及時(shí)，為日后的的規(guī)范管理增加了麻煩。
3．由于工藝原因，液體物料傳輸過(guò)程中會(huì)混入氣泡，形成二相流，對(duì)儀表的測(cè)量造成誤差。二相流不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)。尤其是不嚴(yán)重的二相流，在裝車(chē)結(jié)束后操作人員才會(huì)發(fā)現(xiàn)流量計(jì)存在問(wèn)題或出了誤差，儀表工根據(jù)操作人員的質(zhì)疑對(duì)流量計(jì)及周邊的設(shè)備進(jìn)行檢查，影響裝車(chē)效率和客戶滿意度。因此盡早發(fā)現(xiàn)故障、降低精度誤差十分重要。
二、解決方案
我們選用的高準(zhǔn)CMF300+9701及CMF300+1700質(zhì)量流量計(jì)，具備兩路輸出接口，一路為脈沖輸出，接入到傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)器，以進(jìn)行質(zhì)量累加運(yùn)算；另外一個(gè)端口為HART通訊協(xié)議端口，該端口將HART數(shù)字信號(hào)加載到傳統(tǒng)的4~20毫安信號(hào)， HART指令，包括組態(tài)信息、診斷信息及儀表標(biāo)定回零信息。
高準(zhǔn)質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)置在線診斷功能，可以偵測(cè)管道內(nèi)存在氣泡的二相流，儀表傳感器故障、儀表斷電等故障。這些診斷信息可以通過(guò)HART協(xié)議傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。維護(hù)人員在上位機(jī)根據(jù)這些診斷信息對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的預(yù)測(cè)性維護(hù)。
上位機(jī)安裝了艾默生公司的AMS智能設(shè)備管理軟件，實(shí)時(shí)采集質(zhì)量流量計(jì)的在線診斷信息，也可以直接在上位機(jī)對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的組態(tài)進(jìn)行修改。
艾默生公司的智能設(shè)備管理軟件ＡＭＳ是專門(mén)針對(duì)HART協(xié)議和總線協(xié)議的智能設(shè)備進(jìn)行組態(tài)、標(biāo)定、診斷及歷史事件記錄的設(shè)備管理解決方案。
硬件原理圖
我們通過(guò)艾默生公司提供的多路轉(zhuǎn)換器連接到現(xiàn)場(chǎng)的20臺(tái)智能質(zhì)量流量計(jì)的HART端口，將HART通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為485格式的信息，進(jìn)入上位機(jī)的由AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)行處理。
AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)中設(shè)置了電子巡檢功能，每隔五分鐘對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的狀態(tài)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)故障直接可以在報(bào)警列表中顯示，提示工人需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)。電子巡檢與傳統(tǒng)的人工巡檢形成互補(bǔ)（人工巡檢檢查設(shè)備及管線跑冒滴漏，而電子巡檢檢查設(shè)備內(nèi)部故障及組態(tài)的狀態(tài)更改）。
電子巡檢周期
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)儀表出現(xiàn)故障，例如：管道中的氣泡流等，五分鐘之內(nèi)顯示在ＡＭＳ智能設(shè)備管理系統(tǒng)的報(bào)警列表中，以聲光方式提示維護(hù)人員，維護(hù)人員可以根據(jù)報(bào)警列表的提示信息及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。縮短了故障存在的時(shí)間。
ＡＭＳ智能設(shè)備管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的組態(tài)修改，現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員可以在ＡＭＳ智能設(shè)備管理軟件上直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的組態(tài)信息進(jìn)行修改，無(wú)需打開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)的防爆箱。
流量計(jì)的回零標(biāo)定也可以直接在AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)上進(jìn)行。
我們?cè)诹髁坑?jì)維護(hù)和檢查過(guò)程中，經(jīng)常需要查看流量計(jì)的密度，溫度，體積流量測(cè)量值，通過(guò)AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)可以方便地查看到這些信息。
AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)內(nèi)置事件記錄功能，現(xiàn)場(chǎng)的故障狀態(tài)，組態(tài)修改記錄，儀表標(biāo)定等事件都可以完整的記錄下來(lái)，通過(guò)該系統(tǒng)可以方便的查詢每一臺(tái)儀表自安裝以來(lái)發(fā)生的所有的事件。例如當(dāng)有人修改流量計(jì)的組態(tài)時(shí)，無(wú)論是使用AMS進(jìn)行的操作，還是使用手操器在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的操作， AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)都能夠精確的記錄修改的時(shí)間，操作人員、原因以及每一個(gè)參數(shù)修改前后的數(shù)據(jù)狀態(tài) 。
三、總結(jié)
AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)自2004年安裝以來(lái)，解決了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的在線維護(hù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了電子巡檢，很多故障可以在控制室發(fā)現(xiàn)和解決，減少了人員在防爆區(qū)域出入的次數(shù)。提高了儀表的可用率及完好率。
原來(lái)影響測(cè)量精度的管線流量測(cè)量精度的二相流也可以及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，儀表工可以根據(jù)AMS的提示及時(shí)發(fā)現(xiàn)二相流。并及時(shí)做出檢查和處理，大大降低了計(jì)量精度誤差。
通過(guò)ＡＭＳ智能設(shè)備管理系統(tǒng)記錄了自安裝以來(lái)的所有的設(shè)備事件，減少了設(shè)備維護(hù)文檔的制作的時(shí)間，比較傳統(tǒng)的文檔，更加精確，實(shí)時(shí)，易于查詢。
（轉(zhuǎn)載）
