近來，人們經常談論流程設備故障診斷的問題——其中的核心問題是現場總線儀器儀表或者上一級的資產管理系統(tǒng)的故障診斷問題。而對信息通訊的監(jiān)控，即總線系統(tǒng)的自我監(jiān)控卻討論的不多。其主要原因是一批新近研發(fā)成功的信息通訊監(jiān)控工具，使現場總線系統(tǒng)的通訊監(jiān)控工作變得非常簡單了。
通常情況下現場總線系統(tǒng)工作是非常穩(wěn)定的。這一點通過Reinhold & Mahla公司對運行設備的檢測得到了證實：當流程設備現場總線系統(tǒng)的局部出現錯誤后，大多數情況下流程設備仍然可以不受影響正常運行。只有超過了特定的干擾級別時，才會成為問題。人們常說：大多數情況下網絡一直暢通無阻，盡管時不時的出現網絡故障，例如由EMV引起的干擾，但只有在不斷的出現錯誤時才會出現故障。所以及時發(fā)現第一次出現的錯誤以及在現場總線系統(tǒng)安裝時就避免錯誤是非常重要的，這可以保證總線系統(tǒng)的安全可靠性。
如何診斷這類故障錯誤呢?Rheinhold & Mahla檢測實驗室的Sven Seintsch先生說：“過去通常利用示波器對現場總線網絡進行檢測。這項檢測工作要求檢查人員對現場總線網絡非常熟悉，但有時還無法檢測到所有的數據參數。在實踐中，信號抖動是最易觀察、監(jiān)控現場總線系統(tǒng)物理層工作狀況的一個指標。但當這一參數離開了設定的監(jiān)控窗口時，接收設備將無法收到它發(fā)出的信息?！?/FONT>
通過總線信號中的噪聲也可發(fā)現連續(xù)的生產過程中出現的故障和錯誤。但由于噪音僅在一定條件下使得通訊的質量變差，因此信號抖動就成為判斷現場總線系統(tǒng)工作好壞的重要指標。今天，已經有能夠對現場總線系統(tǒng)工作狀況進行診斷分析的工具了，例如對噪音、信號水平和信號抖動進行分析檢查的工具。
原則上有兩種故障診斷的工具，固定式故障診斷儀和移動式故障診斷儀。移動式故障診斷儀與普通的4~20mA萬用表沒有多大的區(qū)別。在流程設備現場總線出現故障后，維修服務人員到場對實際采用的儀器儀表技術進行分析。這種現場使用的診斷儀與硬件維護保養(yǎng)系統(tǒng)非常相似。只是維修服務人員必須有相應的專業(yè)知識，才能使用這些工具;要有一定的經驗，才能準確地判斷故障的原因是什么?在哪里發(fā)生的?Trebing &Himstedt公司的Steffen Himstedt先生也證實道：“到目前為止常見的現場總線故障診斷分析工具不是為流程設備的維修服務所設計的，而且也太復雜。它們的重點在于程序和程序錯誤的診斷分析。檢測結果大多數情況下都非常難懂，或者說只有專家和專業(yè)的維修服務人員才能看懂?！?/FONT>
因此就有了這樣的要求：在目前通用的流程設備控制技術中集成盡可能簡單的現場總線故障診斷分析工具。此外，用戶還希望得到明確的故障診斷分析報警和明確的故障排除提示，以便及時地了解出現的錯誤和流程設備工作狀態(tài)的變化，及時地排除流程設備運行中出現的故障。MTL公司的負責人Thomas Menze先生明確地說到：“這就是說要知道現場總線系統(tǒng)中出現的那些嚴重錯誤，從而避免流程設備出現意外的停產?！?/FONT>
實踐中的檢驗
在H?chst市Clariant Produkte有限責任公司的一次現場試驗中，首次在一套流程設備中安裝了大約40個總線設備和300個總線節(jié)點。這次試驗證實了，現場總線系統(tǒng)有著很高的穩(wěn)定性。之所以得出這樣的結論，一方面是因為使用了堅固的安裝技術(例如：存儲技術、現場總線變型技術、控制閥塊技術等等)，另一方面是因為采用了電磁屏蔽方案。該流程設備現場總線系統(tǒng)直至各個具體的檢測項目，都得出了很好的檢測結果。
良好的總線系統(tǒng)安裝是基礎
在使用了這樣的診斷分析工具之后，可以在流程設備運行的同時發(fā)現超過規(guī)定極限值的異?，F象(例如：信號抖動超標);并且可以在這些異常情況影響流程設備正常生產之前就進行故障排除。在試驗時，選擇了一套配備了現場總線系統(tǒng)最常見的元器件的流程設備。在這套流程設備的試驗中，可以直接看到現場總線安裝質量帶來的影響，以及改進提高的辦法。因此，Clariant Prodnket公司的Michael Pelz先生得出了這樣的結論：“根據這次現場試驗結果我們建議，在可能的情況下，新的現場總線系統(tǒng)最好直接配備Physical Layer監(jiān)控工具?！盤elz先生還補充了一個非常重要的觀點：“流程設備現場總線系統(tǒng)通訊可靠性的基礎是最佳的總線系統(tǒng)安裝。在診斷分析工具的幫助下，可以在流程設備試運行之前就對總線系統(tǒng)的安裝質量進行檢驗，從而才可能保證流程設備整個壽命周期內的質量?！?/FONT>
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