DeltaV? 過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)集成機(jī)械信息，為操作人員提供實(shí)用的信息并保護(hù)關(guān)鍵的設(shè)備資產(chǎn)。
簡(jiǎn)介
資產(chǎn)管理可定義為：為優(yōu)化成本、性能及風(fēng)險(xiǎn)對(duì)業(yè)務(wù)的影響，而采取的一套規(guī)則、方法、程序和工具。誰(shuí)對(duì)資產(chǎn)管理負(fù)責(zé)?操作和維護(hù)小組必須共同努力識(shí)別并實(shí)施改進(jìn)設(shè)備健康狀況的方法。兩個(gè)小組通過(guò)讀取渦輪機(jī)資產(chǎn)信息獲得所需信息，從而為每一臺(tái)設(shè)備制定操作與維護(hù)策略。
傳統(tǒng)集成
復(fù)雜而且昂貴
在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，讀取機(jī)械健康診斷信息的過(guò)程十分復(fù)雜，成本高昂，而且相關(guān)人員必須掌握Modbus、系統(tǒng)以及特定機(jī)械設(shè)備方面的專業(yè)知識(shí)。典型的配置步驟包括但不限于：
● 命名模塊(一次性輸入的概念并不適合)
● 指定數(shù)據(jù)方向
● 數(shù)據(jù)類型選擇(有符號(hào)、無(wú)符號(hào)、16 位、32位)
● 瀏覽標(biāo)簽類型
● 確定數(shù)據(jù)類型(1 = 輸出寄存器，2 = 輸入寄存器)
● 數(shù)據(jù)起始地址(不可忘記起始地址的偏移量。16 位與 32位的情況不同)
● 控制系統(tǒng)配置(功能塊，控制模塊)
● 面板設(shè)計(jì)(比例系數(shù)、工程單位、量程、報(bào)警門限值、單位轉(zhuǎn)換、鏈接數(shù)據(jù)值)
● 操作員畫面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)值鏈接
● 報(bào)警配置
● 其他內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè)。
圖 1 – 傳統(tǒng)的機(jī)械健康信息集成非常復(fù)雜
對(duì)于振動(dòng)值、報(bào)警門限值、傳感器健康狀況、繼電器狀態(tài)這四個(gè)(或更多)參數(shù)，每個(gè)參數(shù)都對(duì)應(yīng)著30多個(gè)步驟，12臺(tái)顯示器上的兩個(gè)通道更是讓步驟數(shù)量成倍增加。機(jī)械保護(hù)系統(tǒng)需要24 個(gè)振動(dòng)通道執(zhí)行 2,400 個(gè)步驟才能完成集成過(guò)程。如果不熟悉這一過(guò)程，無(wú)法輕松完成如此復(fù)雜的步驟。只有精通設(shè)備的人員才能勝任集成工作，否則必須通過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)才能了解如何使用振動(dòng)和過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)。
操作員畫面
以前，一旦通過(guò) Modbus或者其他總線協(xié)議建立了數(shù)據(jù)管道，還必須完成大量工作才能真正做到為操作員提供實(shí)用的數(shù)據(jù)。必須使用映射數(shù)據(jù)組態(tài)控制策略、報(bào)警門限值等內(nèi)容。此后還必須組態(tài)操作員畫面和面板，以顯示控制策略、機(jī)械參數(shù)和報(bào)警。
是否行之有效?
通常整個(gè)集成過(guò)程需要長(zhǎng)達(dá) 5天的時(shí)間。即使完成了配置，配置的復(fù)雜和繁瑣程度也可能增加網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、測(cè)試時(shí)間和干擾報(bào)警。工廠操作人員、維護(hù)人員和管理人員常常無(wú)法獲取重要的機(jī)械健康診斷信息，因?yàn)樵S多工廠都沒(méi)有認(rèn)識(shí)到讀取健康狀況信息的益處，比配置與組態(tài)過(guò)程所需的成本和人力更重要。
然而，渦輪機(jī)價(jià)格昂貴，一旦失效，可能對(duì)人員安全和預(yù)算造成難以估量的影響。如果渦輪機(jī)開裂，人員安全將受到極大威脅。渦輪機(jī)的維修可能耗時(shí)數(shù)周甚至數(shù)月，導(dǎo)致維護(hù)預(yù)算不斷攀升，生產(chǎn)計(jì)劃也被延誤。此外，如果得不到機(jī)械反饋，操作員無(wú)法了解工廠操作對(duì)機(jī)械健康產(chǎn)生的影響。近半數(shù)設(shè)備故障都與不良操作習(xí)慣有關(guān)。
掌握設(shè)備健康數(shù)據(jù)有助于防止災(zāi)難性故障的發(fā)生、降低維護(hù)成本并最大限度提升產(chǎn)能。但是，人們往往很難看到這一點(diǎn)，因?yàn)橐獮椴僮鲉T和其他人員提供設(shè)備健康數(shù)據(jù)，通常都需要付出艱苦的工作。
來(lái)自艾默生的集成機(jī)械健康方案
艾默生過(guò)程管理在決定改進(jìn)哪些技術(shù)時(shí)，采取了"以人為本"的設(shè)計(jì)方案。該方案關(guān)注人們?nèi)绾瓮瓿擅刻斓娜蝿?wù)，而不是單純?yōu)榱思夹g(shù)創(chuàng)新而改進(jìn)技術(shù)。艾默生"以人為本"的設(shè)計(jì)方案消除了不必要工作、降低了技術(shù)的復(fù)雜程度，并將專業(yè)知識(shí)嵌入到技術(shù)中。
艾默生的集成機(jī)械保護(hù)和預(yù)測(cè)技術(shù)消除了將渦輪機(jī)信息整合到過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)的繁冗任務(wù)。這種更簡(jiǎn)便的方式能全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械健康信息的無(wú)差錯(cuò)整合，可節(jié)省大量工時(shí)。配備DeltaV v10.3(或更高版本)、AMS? Machinery Manager 5.3(或更高版本)和CSI 6500 Machinery Health? Monitor A6824R 通信模塊后，用戶能夠：
● 消除復(fù)雜和昂貴的集成工作
● 為操作員提供可直接使用的機(jī)械健康診斷信息
● 使用預(yù)置畫面元素(圖符)迅速繪制操作員畫面
● 實(shí)施全面的機(jī)械監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)、預(yù)測(cè)和性能監(jiān)控功能
3步式設(shè)置
渦輪機(jī)械與 DeltaV 過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的連接只需 3個(gè)簡(jiǎn)單步驟在10 分鐘內(nèi)即可完成。AMS Machinery Manager 和CSI 6500 Machinery Health Monitor能夠?qū)①Y產(chǎn)參數(shù)掃描、選擇并導(dǎo)入DeltaV 系統(tǒng)：
● 第 1 步：– 掃描 CSI 6500 硬件：掃描過(guò)程讀取插入 CSI 6500 的每一個(gè)卡件以及配置信息。您無(wú)需翻閱用戶手冊(cè)尋找可用參數(shù)。無(wú)需重新輸入CSI6500內(nèi)的已輸入信息。AMS Machinery Manager 通過(guò)以太網(wǎng)掃描 CSI 6500并發(fā)現(xiàn)監(jiān)視器及其所有屬性。掃描將返回在 CSI 6500 首次配置時(shí)已輸入的大量信息。這些信息包括監(jiān)控模塊類型、模塊名稱、傳感器名稱、軸承名稱、機(jī)器名稱、工程單位、傳感器靈敏度、報(bào)警門限值、模塊健康狀態(tài)和繼電器狀態(tài)。通常每個(gè) CSI 6500 系統(tǒng)的掃描需要大約 20 秒。
● 第 2 步 – 選擇參數(shù)和報(bào)警：完成數(shù)值掃描后，您可選擇這些值去設(shè)置與工廠相關(guān)的參數(shù)和報(bào)警。從整體振動(dòng)數(shù)據(jù)、峰值和相位數(shù)據(jù)、繼電器狀態(tài)等參數(shù)中進(jìn)行選擇，指示應(yīng)導(dǎo)入哪些監(jiān)控模塊和傳感器。在選擇過(guò)程中，您可選擇使用以太網(wǎng)的 DeltaV VIM通信或者DeltaV 串行接口通信方法。這兩種通信方法都可根據(jù)需要提供冗余配置。您只需三條信息即可完成這一步驟：控制器名稱、DeltaV Explorer中的廠區(qū)名稱，以及第一個(gè)虛擬串行端口的名稱(通常是 c57)。選擇所需的機(jī)械健康參數(shù)后，您可選擇缺省設(shè)置或者自定義設(shè)置。第2步通常需要大約 5-10 分鐘，具體取決于自定義的程度。
● 第 3 步 – 導(dǎo)入 DeltaV：確定值之后，輕松將配置文件(.fhx)導(dǎo)入您的 DeltaV系統(tǒng)。在導(dǎo)入過(guò)程中自動(dòng)創(chuàng)建控制模塊和功能塊。振動(dòng)功能塊成為過(guò)程自動(dòng)化控制策略的一部分。功能塊能夠利用比例系數(shù)、工程單位、報(bào)警門限值、滿量程范圍和在第2步中選擇的參數(shù)。面板自動(dòng)鏈接新控制模塊，同時(shí)啟動(dòng)機(jī)械健康監(jiān)控。為完成導(dǎo)入過(guò)程，需要下裝控制器。這一步需要大約 30 秒，至此，集成過(guò)程完成。
圖 2 – 只需3個(gè)步驟，10 分鐘即可完成。無(wú)比輕松!
操作員畫面
導(dǎo)入過(guò)程中DeltaV系統(tǒng)除了自動(dòng)配置數(shù)據(jù)集和控制模塊外，還能夠?yàn)椴僮鲉T畫面創(chuàng)建機(jī)械健康面板模板和機(jī)械健康圖符。使用這些基本圖符定制操作員畫面，輕松創(chuàng)建操作員功能接口。
圖 3 – 集成機(jī)械健康信息的DeltaV 操作員畫面
機(jī)械健康診斷
發(fā)生機(jī)械健康報(bào)警時(shí)、它們將自動(dòng)出現(xiàn)在DeltaV Operate 的報(bào)警欄中，無(wú)需額外的配置。選擇該報(bào)警后，將彈出CSI 6500 面板，面板包含了有助于實(shí)時(shí)決策的關(guān)鍵機(jī)械健康信息。面板能夠立即為操作員提供信息，例如哪個(gè)傳感器、軸承或者振動(dòng)參數(shù)處于報(bào)警狀態(tài)。此外，面板還帶有柱狀圖，它使用合適的工程單位顯示相對(duì)于滿量程的振動(dòng)等級(jí)。內(nèi)置儀表報(bào)警與艾默生機(jī)械健康系統(tǒng)自動(dòng)同步報(bào)警門限值，因此在故障測(cè)量值導(dǎo)致工廠停產(chǎn)之前，能夠立即采取措施。
在 DeltaV控制工作室中自動(dòng)創(chuàng)建功能塊，功能塊包含可直接使用的規(guī)則并可針對(duì)工廠特定的異常情況自定義規(guī)則。該方法能夠簡(jiǎn)單快速地為操作員提供決策支持。
易如反掌!
與耗時(shí)5日的配置和映射的做法相比，只需10分鐘即可在DeltaV系統(tǒng) 中完成集成機(jī)械健康信息的設(shè)置不費(fèi)吹灰之力。過(guò)去，即使完成一個(gè)最基本參數(shù)的映射和配置，也需要執(zhí)行 30 個(gè)步驟，而現(xiàn)在只需要掃描、選擇和導(dǎo)入數(shù)據(jù)這三個(gè)步驟，非常輕松。DeltaV 集成機(jī)械健康技術(shù)實(shí)現(xiàn)了預(yù)防故障、降低維護(hù)成本和最大限度提升產(chǎn)能的所有優(yōu)點(diǎn)。
集成機(jī)械監(jiān)控方案具備預(yù)測(cè)、保護(hù)和性能監(jiān)控等各項(xiàng)功能，提供了全面的解決方案：
● 機(jī)械保護(hù)技術(shù)結(jié)合全面的 API 670 保護(hù)，有助于避免災(zāi)難性故障，提高安全系數(shù)并保險(xiǎn)公司的要求
● 預(yù)測(cè)診斷技術(shù)可最大限度提升利用率，提高可靠性并降低維護(hù)成本
● 性能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)能最大化、降低能耗并將排放降至最低
DeltaV集成機(jī)械健康技術(shù)為操作員提供了至關(guān)重要的機(jī)械健康信息，能夠減少設(shè)備故障。操作員能夠了解工藝變化對(duì)設(shè)備性能和健康狀況產(chǎn)生的影響。反之，設(shè)備故障的減少也降低了人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，有助于順利完成生產(chǎn)計(jì)劃。艾默生的集成機(jī)械保護(hù)和預(yù)測(cè)解決方案是PlantWeb? 數(shù)字工廠架構(gòu)中的一部分，它能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供關(guān)于過(guò)程、儀表以及其他資產(chǎn)的適當(dāng)信息。
全面監(jiān)控解決方案
在工廠資產(chǎn)管理方面合作的操作和維護(hù)小組還需要渦輪機(jī)以外的其他工廠設(shè)備的信息。作為一整套預(yù)測(cè)維護(hù)應(yīng)用，艾默生的AMS Suite?能夠?qū)崿F(xiàn)輕松瀏覽和了解所有工廠信息。
圖 4 – AMS 應(yīng)用套件
識(shí)別并優(yōu)先處理生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)
由Meridium提供支持的AMS Asset Portal?能夠最大限度地提高資產(chǎn)性能、降低風(fēng)險(xiǎn)以及優(yōu)化企業(yè)的維護(hù)成本。AMS Asset Portal是艾默生 PlantWeb 數(shù)字工廠架構(gòu)的核心組件，能夠整合工廠中的資產(chǎn)數(shù)據(jù)，幫助用戶定義、查看和衡量指標(biāo)，從而分析您的資產(chǎn)性能。
AMS Asset Portal 將整個(gè)工廠中大量資產(chǎn)數(shù)據(jù)整合至一個(gè)應(yīng)用程序。用戶能夠?qū)嵤┤轿坏谋O(jiān)控，包括過(guò)程變量、變送器健康狀況，以及關(guān)于機(jī)械健康狀態(tài)或者驅(qū)動(dòng)裝置健康狀態(tài)的大量信息。這些資產(chǎn)信息能夠避免非計(jì)劃性停車，也能夠?qū)⒕S護(hù)費(fèi)用保持在預(yù)算范圍內(nèi)。
隨著工作人員的不斷減少，個(gè)人承擔(dān)的責(zé)任日益加重，工廠人員沒(méi)有充足的時(shí)間進(jìn)行資產(chǎn)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的挖掘，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更高使用價(jià)值。當(dāng)然，我們可以開發(fā)定制儀表板，但是需要多少種不同的版本?如果需要分析的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，會(huì)出現(xiàn)什么情況?
為了迅速識(shí)別并優(yōu)先處理生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，管理人員需要掌握資產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀況以及生產(chǎn)信息。想象一下，您可以隨時(shí)查看鍋爐控制儀表與閥門的狀態(tài)、循環(huán)排水泵和電機(jī)機(jī)組的健康狀況，以及整個(gè)鍋爐單元的性能指標(biāo)。一眼就能掌握單元的整體狀況。
對(duì)于要求迅速響應(yīng)的條目，可設(shè)置報(bào)警將電子郵件發(fā)送給相關(guān)人員，以便采取措施或發(fā)出通知。生產(chǎn)經(jīng)理可能需要在工廠的運(yùn)行效率低于正常水平時(shí)收到電子郵件通知。這時(shí)發(fā)送的電子郵件會(huì)顯示整體設(shè)備效率在某一工藝單元中開始下降。點(diǎn)擊電子郵件中的鏈接，該生產(chǎn)經(jīng)理可以進(jìn)入他/她的專用儀表板，進(jìn)一步了解效率下降的更多相關(guān)信息。經(jīng)過(guò)查看該單元的活動(dòng)報(bào)警，發(fā)現(xiàn)某個(gè)關(guān)鍵閥門出現(xiàn)了多次行程偏差報(bào)警，這導(dǎo)致管線下游出現(xiàn)了液位問(wèn)題。點(diǎn)擊另一個(gè)鏈接可查看相關(guān)的建議，包括以前出現(xiàn)該問(wèn)題時(shí)所采取的措施。此時(shí)可以立即生成一份帶有處理建議的工作單，將其發(fā)送到EAM/CMMS 系統(tǒng)，要求維護(hù)人員立即響應(yīng)。在問(wèn)題得到解決之前，持續(xù)監(jiān)控該過(guò)程。
在工廠運(yùn)行、可靠性和效益方面有何改進(jìn)?AMS Asset Portal 能提供即時(shí)的可用信息，幫助管理人員將注意力集中在業(yè)務(wù)目標(biāo)上。
相關(guān)信息
AMS Asset Portal 能夠提供確保工廠正常運(yùn)行的相關(guān)信息。用戶能夠：
● 全面了解整個(gè)企業(yè)的關(guān)鍵資產(chǎn)信息，從而指導(dǎo)決策
● 借助針對(duì)具體職能所提供的信息，立即關(guān)注重點(diǎn)區(qū)域
● 制定計(jì)劃并生成有意義的報(bào)告，從而發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)，定位問(wèn)題
● 在移動(dòng)設(shè)備上接收復(fù)雜資產(chǎn)的實(shí)時(shí)報(bào)警，以便管理生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)
● 確定目標(biāo)和關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)，推動(dòng)有助于提升業(yè)績(jī)的改進(jìn)措施
● 與 PlantWeb Service協(xié)作，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備和AMS Suite的價(jià)值最大化
關(guān)鍵資產(chǎn)詳細(xì)信息
AMS Asset Portal 幫助您輕松高效地查找信息。定制的用戶首頁(yè)包含了最常用的信息，例如表格、圖形和詳細(xì)信息鏈接。查詢功能幫助用戶深入研究資產(chǎn)數(shù)據(jù)，精確定位問(wèn)題并找出問(wèn)題根源。
圖 5 – 定制首頁(yè)
建立并跟蹤自定義標(biāo)準(zhǔn)，從而顯示性能不良的資產(chǎn)部分，制定世界級(jí)的維護(hù)策略和程序。以圖標(biāo)、圖表和表盤形式顯示KPI結(jié)果， 輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)際性能與目標(biāo)性能的對(duì)比。
AMS Asset Portal 數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意查詢項(xiàng)或數(shù)據(jù)項(xiàng)都可以生成報(bào)告。對(duì)于需要定期查看的報(bào)告，可創(chuàng)建常用報(bào)告的定期生成功能。即使出現(xiàn)特殊情況，也可以輕松地手動(dòng)創(chuàng)建報(bào)告。此外，將報(bào)告通過(guò)電子郵件發(fā)送給同事，或者在AMS Asset Portal 首頁(yè)上發(fā)出在線協(xié)作通知，輕松實(shí)現(xiàn)協(xié)作。
圖 6 – 報(bào)告為查看關(guān)鍵性能指標(biāo)提供了簡(jiǎn)便方式
提升績(jī)效
能夠?qū)MS Asset Portal 與維護(hù)管理系統(tǒng)集成至一起，從而根據(jù)資產(chǎn)狀況和性能生成工作通知。與這些系統(tǒng)集成后，整個(gè)組織就能通過(guò)整合資產(chǎn)信息與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，制定關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)共同目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
小結(jié)
為了制定與設(shè)備配套的維護(hù)策略并達(dá)到生產(chǎn)要求，渦輪機(jī)的健康信息對(duì)于過(guò)程工廠的重要性與日俱增。為操作員提供機(jī)械健康方面的信息不再需要以往那種大量的工作。PlantWeb 架構(gòu)幫助操作員迅速查看機(jī)械健康信息。由Meridium提供支持的AMS Asset Portal，能夠全面整合過(guò)程數(shù)據(jù)、機(jī)械健康狀況和其他工廠設(shè)備信息，為工廠管理提供了最高運(yùn)行效率所需的工具。
（轉(zhuǎn)載）
