在进程工厂环境中,装置一套可以掩盖现场外表的财物办理体系需求选用某种类型的智能设备渠道。已然大多数现代现场设备除了可以供给模仿进程变量之外,都支撑HART通讯才能,那么企业就可以在做出决议计划时权衡是挑选传统的技能仍是集成HARTI/O技能,将自身进步为外表财物办理体系。
本文针对终究用户最为关怀的几个问题,从优化外表财物全生命周期功用的视点做了讨论。关于杂乱的财物办理程序,HART信息是否足以敷衍?支撑HART功用的本地I/O端口是否必需?是否有切实可行的办法将其应用于旧式I/O端口环境?在原有设备作业情况依旧杰出的情况下,用户是否乐意做较大的硬件改动?
布景假定
越来越多的出产厂商开端运用外表财物办理体系(Instrument Asset Management Systems ,以下简称IAMS)来进步其作业功率,削减保护频次,进步整体出产率。有用的财物办理战略可以极大地下降作业本钱和出产停机时刻。出产厂商很大一部分赢利耗费在保护上,所以这些本钱下降可以为公司带来明显的经济效益。
外表投运之后就开端面对老化的问题。流程自身、人机交互和时刻都会使进程设备和相关的现场外表的功用开端下降。为了操控并推迟这种老化,工厂保护人员需求对设备的作业进行监督和定时修理。他们所面对的应战便是一方面要保证装置的设备可以正常运转,另一方面又要下降保护作业所需的资源和人力本钱。可以运用本地操作员接口界面或许手操器与智能现场外表设备进行暂时的现场交互,可是真实所需的是一种可以在全厂区范围内接连与现场外表进行交互的办法,以获取预防性保护信息,并适当地进行长途服务。这便是IAMS的一个根本功用。
了解这种技能
最近几年,支撑数字技能的现场设备和现场外表在典型的进程工厂中大放异彩。数字设备可以供给关于作业环境的许多数据。这些数据可以被应用程序用于避免损耗和停机,进步质量和可靠性,并下降保护本钱。
数字设备技能取得开展并开端遍及的原因之一便是HART通讯协议的广泛应用,这种通讯协议供给了一种开放式的规范,改善了与智能现场外表的4-20mA通讯。大多数现代DCS解决方案都集成了HART I/O端口模块,可以与智能设备相连。这种I/O端口本质上是新老技能的混合,因为它一方面支撑传统的4-20mA信号(看起来与旧式的非HART I/O端口很相似),另一方面它又可以支撑数字编码的HART信号。
在任何DCS中选用财物办理体系都需求将财物办理软件与HART I/O端口和设备相连。尽管在一切操控体系中根本的协议都很相似,但这种集成机制一般都是专用的,每一个供货商都可以挑选自认为最好的实施办法。这其中有许多 “秘要技能”,以便更好地运用HART协议所能运用的有限的带宽。
尽管缺少一个集成HART I/O端口的开放式规范,主动化终究用户仍是期望在一切的DCS渠道上完成一些特定的功用。例如,I/O端口应该可以运用来自于智能HART部分的外表量程信息,并主动奉告模仿部分应该怎么映射4-20mA输出。此外,比如工程单位、数字进程变量和报警信息之类的规范HART信息应该能为DCS所用,用于操控意图并且可以被每一台现场外表所用,无须知道这些现场外表的细节。HART协议就具有取得这些信息的通用指令。
假如本地HART I/O不可用,那么单台外表或许成组外表的接口就将数字数据剥离,然后再发送给操控主机。图片来历:Moore Indistries International公司
智能设备所供给的用于装备、校准、毛病排查、保护和确诊的信息在其设备描绘(Device Description, 以下简称DD)文档中描绘,DD技能通过改善后,包括了有用的图形和安排结构,改善之后的技能被称为EDDL,即电子设备描绘言语。DD文件是包括对参数和功用描绘信息的二进制文件,主机应用程序与设备通讯时会运用到这些信息。外表供货商运用特定的编程东西和令牌解析器来创立编码DD文件。用来运用DD信息的软件或许东西一般就被认为是财物办理体系,主要被外表保护人员所重视。
许多主动化设备供货商现在运用FDT/DTM(现场设备东西/设备类型办理器)技能,有了这种技能,他们就可以出现更多有意义的设备信息。DTM是含有特定设备数据、功用和逻辑组件的软件模块,从简略的用于设定设备参数的图形用户接口东西,到可以针对确诊和保护意图履行杂乱核算的顶级应用程序,或许为设备校准设置杂乱的事务逻辑。DTM也具有相似接口,可以与之相连接的体系或许东西通讯。
设备供货商可以以一种办法在DTM中嵌入智能性,但这种办法很难在DD文档中完成,例如一些图形结构就无法运用DD技能来表达。并且,DTM依赖于特定设备和版别,所以它需求对操控网络上的每一台设备的特定版别有所了解。主动化业界对IAMS表达了激烈的爱好,实际上DTM才是对终究用户真实有价值的东西。IAMS仅仅是通讯的载体,安排信息的一种办法和与技能人员或许操作人员沟通的途径罢了。
需求考虑的问题
尽管FDT/DTM技能可以供给一些很有吸引力的功用,可是用户应该知道一些注意事项和正告。首要也是最为重要的一点便是实际上DTM有必要装置于每一个客户端(结构)上。所以,假如终究用户期望在10个客户端上运用来自于10个不同供货商的DTM文件包的话,就有必要要进行至少100次装置作业——乃至更多,因为或许有些供货商具有多个DTM文件包,再加上每一个DTM文件包或许具有的多个版别,终究成果便是保护面对着巨大的应战。未来的FDM版别(2.0版)答应DTM装置在服务器并应用在客户端上,可是现在,DTM只能这样办理。相比之下,大多数体系对DTM只能一笑而过,持续运用DD。
因为DTM是微软Windows程序,所以它依赖于Windows版别,对结构(例如DOT NET)、编程东西以及结构版别有必定的要求。作业于一种环境下的DTM或许无法作业于另一种环境,所以用户在运用的时分有必要很小心肠查阅DTM供货商供给的说明书,假如有疑问,那么就先测验。
并且,DTM有时分在一些巨大的独立结构下的体现与DCS环境不尽相同,例如PactWare。在独立结构下,设备途径相对较短,并且没有带宽约束,而DCS有必要严格办理有限的带宽,特别是关于HART设备。DTM并不知晓自己作业于何种环境之下,所以它不知道怎么进行排队等候作业,成果便是在DCS环境下所体现出来的功用或许很差。设备供货商对这个问题越来越清晰,可是终究用户依旧需谨慎对待。