采用基金会现场总线的优势分析

发布：2018-12-18 | 点击：人次

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基金会现场总线作为一种有生命力的技术能在众多的技术中脱颖而出，自有它独特的优势，但是这种优势和商业上的宣传不完全相同，现场总线控制系统的优势不是简单地表现在简化施工、先进的控制和降低日常生产的维护成本方面，而是表现在强大的自诊断功能和设备管理功能。利用基金会现场总线技术的自诊断功能可以加强设备维护管理，使设备的前瞻性维护（pmactivemaintenance）成为可能，提高设备的管理水平；同时利用现场总线控制系统的信息优势还可以方便地对现场总线设备进行全生命周期管理。通过设计、施工、调试和日常的维护经验来看，基金会现场总线与传统的控制系统相比有以下几个方面的优势：

一、具有更开阔的控制视野

传统的DCS/PLC控制系统只能看到控制系统的诊断信息，即使采用HART协议的智能仪表也只能看见设备的有限信息。基金会现场总线系统不仅可以显示主机控制器内部的信息，还可以显示现场总线设备的信息，现场总线设备和主机系统成为一个有机的整体，因此基金会现场总线比传统的控制系统具有更开阔的视野。

传统的控制系统（DCS/PLC）通过系统自诊断，可以判断控制系统的电源、CPU、l/O卡件是否有故障报警，但是对现场设备的诊断却无能为力，现场设备传递给控制系统的只有工艺过程变量（PV，ProcessValue），对于PV数据是否有效（数据的可信度）不能判断。基金会现场总线控制系统由于底层的现场总线设备和主机系统连为一个整体，形成完整、透明的“信息通道”，因此所有的现场总线网段设备信息都可以被主机系统读取，现场总线设备与主机系统通讯的数据不仅包括工艺过程变量PV值还包括自诊断信息，任何一台现场总线设备出现问题都会及时报警，操作人员可以立刻对报警进行处理，减少设备监察的死角，使全厂的设备处于可控状态。

二、先进的自诊断功能

基金会现场总线控制系统具有先进的自诊断功能，利用现场总线的自诊断功能可以加快对现场总线设备故障的判断，从而使故障排除更容易。换句话说，及早查出故障隐患可以使设备运行中断的时间缩到zui短，避免不必要的停车时间，这对于zui终用户来说是zui重要也是zui迫切需求的技术。

基金会现场总线设备的自诊断覆盖面很广，它可以根据制造厂商在故障模式方面的经验，利用附加的传感器和电子线路以及自诊断固件算法进行故障检测。例如现场总线变送器可以检测外部传感器的故障，如热电偶的故障，它还可以报告环境条件，如变送器所处的环境温度是否已经超过了设备要求的极限温度，操作人员一旦发现这些报警，就会进行相应的检查或维修，确保现场总线设备处于zui佳的工作状况和“健康”状态。

现场总线设备自诊断的zui大好处并不是告诉我们哪台设备坏了，而是告诉我们哪台设备现在没有坏，不需要检查；换句话说，现场总线设备提供的诊断信息能帮助我们做出的评价是“设备现在不需要做故障检查”；设备的自诊断可以帮助我们节约大量的无效工作时间。

基金会现场总线设备利用自身强大的自诊断功能，排除那些正常工作的设备，用户可以把故障查找的目标集中在少数有问题的现场总线设备，这样可以为用户节约大量的人力和物力。

现场总线设备自诊断的第二个好处是通过对故障报警的设备利用先进的诊断工具查明有问题的仪表，根据现场总线设备提供的诊断信息可以大致判断故障的原因，确定到现场工作时必须携带的备件和工具。基金会现场总线设备的模块（BL,OCK—ERR）参数是对动态诊断故障概貌zui理想的工具，它能通过设备管理软件来检查设备的“健康状况”。

三、现场总线设备的前瞻性维护

基金会现场总线设备在传递数据的过程中包含了丰富的信息，利用现场总线的设备管理系统（AMS，AssetManagementSolution）可以帮助现场总线设备进行设备的全生命周期管理，AMS通过对现场总线设备的运行维护信息进行统计、归纳和预测，给每台现场设备建立维修档案和巡检记录，通过这些电子档案的建立可以快速地发现现场总线设备潜在的问题，为现场总线设备的前瞻性维护创造条件。

现场总线设备储存了设备本身应用有关的数据和信息，存储在EPR（）M里的信息不能优化现场总线设备的运行，但是对于加强设备的管理非常有用，这些信息不仅包括设备的位号、制造商信息、固件版本、序列号等基本信息，还包括设备的材质、工作范围、设备运行的历史数据。利用现场总线的设备信息可以方便地管理设备备件，现场总线设备包含了大量的设备基础信息，利用AMS功能可以快速地将设备备件型号和类型进行统计，这些信息甚至可以连接到ERP直接触发备件的自动采购。

大家都知道，对于现场设备的前瞻性维护就是积累平时现场总线设备运行的状态及参数，对设备运行的历史数据进行分析，从而形成设备维修的“先导性指示”。设备历史数据的收集需要占用工程技术人员大量的时间和精力，收集的数据往往存在很大的滞后性，时效性比较差。基金会现场总线的设备管理系统（AMS）具有统计功能，利用现场总线设备收集的“先导性指示”，如工作时间统计和极限工作环境指示等参数来触发维护报警，因此工厂可以利用运行统计数据把检修资源（人力资源和备件资源）集中到那些需要维修的设备，提高人力资源和备件资源的使用效率。

基金会现场总线的设备管理系统（AMS）还有备件统计、巡检路线设定、检查内容自动统计等功能，这些先进的功能可以将现场总线设备从设计、采购、安装、运行到报废的整个过程组成一个完整的数据库，形成现场总线设备全生命周期管理，指导工程技术人员和操作人员维护现场总线设备。

四、提高工作效率，减少装置定员

基金会现场总线利用其先进的信息功能和自诊断功能可以提高工作效率，减少工厂对维护人员的定员，通过设备管理系统（AMS）在控制室内直接同时对多台现场总线设备进行检查。艾默生过程管理公司于2004年发布的《AMS智能设备管理系统工作流程指南》对基金会现场总线和传统设备的工作效率进行了对比，表2—1所示为传统设备和基金会现场总线回路检查的时间对比，通过表2-l的数据发现基金会现场总线进行回路检查的时间只有传统设备的18％[（7÷38）×100％=18％]。

五、积累使用经验、储备技术人才

任何一项有发展前景的新技术，一旦发挥其先进的功能都会对公司的发展产生巨大的推动。目前基金会现场总线的使用范围正在逐步扩大，广泛地应用于生产过程控制，而且在加强设备的全生命周期管理方面也取得了长足的进步。

基金会现场总线的技术人才是制约大规模使用现场总线控制系统的瓶颈，只有及早地使用基金会现场总线系统，为公司积累使用经验、储备技术人才，这样才能在需要的时候从容地进行项目建设。

公司的人才储备非常重要，是一个公司软实力的重要体现。大家都知道在项目规划、谈判、审查以及建设过程中，前期发现问题产生的费用与项目后期整改花费的费用比例关系为1：10：100：l000（项目规划：设计审查：项目建设：生产运行）。项目规划的前期修改只需要在脑袋里修改思路或利用计算机修改设计方案，项目后期的改造就需要重新安装或更换设备，zui坏的结果是现场运行的设备存在安全隐患，导致生产装置不能稳定运行甚至发生重大的安全事故。我想这也是各企业对基金会现场总线的态度，在没有把握的情况下不大规模使用，只是在小装置或非关键装置进行试验性的使用，大家的目标都是为了积累使用经验、储备技术人才。

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