由于能够及时为操作和维护人员提供可操作的有用信息,工厂的效率将大大提高。将工程、组态、维护和操作显示等有效整合到工厂数控中心的操作和维护工作站中,可使工作人员方便地获得现场智能信息,从而提高工厂性能。
增强型的电子设备描述语言(EDDL)是实现设备与工厂结构无缝整合的关键技术,它使智能设备的使用变得前所未有的方便。
绊脚石
工厂希望能够充分利用智能设备的诊断信息,但是在以前由于种种原因,人们很难实现这一目标。
其实所有的智能设备都能够利用内置的自诊断功能对自身状态进行连续监测,而数字自动化和资产管理系统则又可对这些自诊断信息进行连续监测,但是老系统不能做到这点,它无法获取设备的诊断信息。
这是由于在某些系统中I/O卡采用专有的设备通讯协议,而在另一些系统中根本就没有实现设备通讯。仅管工厂中的设备一般都是通过HART通讯协议进行通讯的,但是专有系统依然无法获取设备的智能信息,因而这些诊断信息就在设备中搁浅了。
另外,如果诊断信息仅仅显示在维护操作站上,是不能够及时传达给维护人员的,因为一般维护工作人员都在现场而不是电脑前,在这种情况下操作人员需要回到操作台后才能打开详细的设备诊断信息,看到设备报警。
连接
为了能与工厂的现场仪表互操作,控制系统需要配置HART
I/O卡件或Foundation现场总线接口卡来实现设备与智能设备管理软件之间的通讯,大多数现代化的控制结构都有这项功能。
如果工厂的控制系统是老式的,不支持HART通讯协议,那么目前唯一的方法就是在DCS的I/O卡旁边并连一个HART多路转换器,与设备进行通讯并把信息传递到智能设备管理软件中。
所幸的是,现在有一种更为简便的方法将智能设备的诊断信息连接到传统DCS系统的设备管理软件中。将WirelessHART无线适配器接到现有的HART有线设备上,通过无线通讯获得设置和诊断等设备智能信息。
采用这种无线方式,安装在现有设备上的适配器可建立起一个无线网状网络,将数字数据传递到WirelessHART无线网关,相对于之前的有线HART多路转换器方案,无线方案要简单得多,它彻底摆脱了传统DCS专有设备协议的束缚。
建立WirelessHART网络结构后,工厂可以在网络中添加WirelessHART压力、液位、流量、温度、阀门位置反馈、pH 和振动变送器。
集成
设备如果发生故障,运行不正常,将最终影响过程,影响的程度有可能是几分钟,也有可能是几小时。设备的诊断功能可以在过程受到影响前预先通知操作人员采取有效措施,避免故障的发生。
根据设备的故障预报,操作人员可将回路调为手动,或派人对阀门进行手动操作。当过程被保护起来后,他们再通知维护人员维修设备。对于操作人员来说在这种情况下利用设备诊断信息,就要求获取信息的过程简单易行。
所有的设备预报,包括相对不紧急的,针对还未发生的故障发出的预报,可从维护工作站获得。基于状态的维护功能应由指定工作站行使,或是集成在工程师站中。操作人员可从操作员站直接打开设备管理软件。
采用EDDL可将设备诊断信息集成到操作员站中,EDDL是HART、基金会现场总线、Profibus和WirelessHART的有机组成部分。正是因为有了EDDL,设备的集成不再需要软件的驱动,而只需要通过一些压缩的文本文件就行了,这种方案非常可靠,而且可内置于控制系统本身。其它的设备集成方案则不适用于在操作站上的集成。
通过EDDL,在工程师站上显示的调试和维护界面具有相似的感观,而且操作非常简单。例如,在装有系统数据的控制台上设置设备是很方便的。因此,管理系统数据和进行现场总线设备的设置及编辑只需一台工程师站。
维护人员工作站最好与操作人员的控制台分开,由维护工作站单独行使运行职能以外的设备诊断和设置。
系统可灵活用于集成的或分离的设备诊断,但是指定的维护工作站并不替代内置于控制系统的调试和维护功能。
只有控制系统操作程序和智能设备管理软件是集成的,服务器是分开的,出于安全考虑,维护工作站需要一个独立的服务器,而且对于访问进行严格管理。这将防止整个控制系统在对变更程序没有适当控制和管理的情况下,因网络的变化而受到影响。