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在维护实践中使用设备诊断 - FF在中国.ppt

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在维护实践中使用设备诊断 - FF在中国.ppt Powered By Docstoc
					    在维护实践中使用设备诊断

                         钱浩
             ABB (中国)有限公司

            On behalf of
      Fieldbus Foundation TM




1      Successful Implementation & Improved Operation
    设备维护方式




    63%的时间浪费在调查所谓的并不存在的”问题”.



        Courtesy of Hydrocarbon Engineering April 2004
2                 Successful Implementation & Improved Operation
        数据的维护会对操作造成影响

               目的 = 改善运营效率

    l   预测性/主动性维护
        – 基于实时设备与过程诊断进行计划性的维护
        – 提升工厂可用性




3             Successful Implementation & Improved Operation
        阀门诊断
    诊断功能
    • 控制阀诊断功能
      Ø 总行程时间
      Ø 循环周期次数
      Ø 时间 开启/闭合/即将闭合
    • 定位器诊断功能
      Ø 通过检测位置/温度/压力范围
      Ø 阀门可控性监控
      Ø 零部件失效

    •   实施自动/远程校准
    •   记录阀门位置以进行最佳化的阀门控制




4               Successful Implementation & Improved Operation
        变送器诊断
    •   电 子硬件失效                                          流量阻塞
    •   测 量探头 老化/退化                                      信号波动
    •   损 坏或阻尼连 接                                        振动
    •   相关探测 元件损 坏
    •   探头 未配置在过 程中                                      电极吸附等级
    •   探头 被腐蚀                                           空管
    •   电 解质 不足
    •   温度探头 断开或者短接
    •   电导 率太高




5                 Successful Implementation & Improved Operation
     过程接口诊断
      – 设备能检测到引压管堵塞




                               Blockage at         Blockage at     Blockage at         No Blockage
                              both H/L side         High side       Low side

    DP (Differential
      Pressure)

      PH (Static
    Pressure H side)                                                                                 PL
       PL (Static
                                                                                                          PH
    Pressure L side)

     Outcome输出            DP, PH, PL          PH                 PL                   Independent
                          Low fluctuation     Low fluctuation    Low fluctuation      fluctuation



         Reference Data
    at no blockage condition                           ?
     DP, PH, PL fluctuation
      Data for Diagnostics
                                                   Normal
                         Statistics Calculations                                       DP = PH-PL


6                                    Successful Implementation & Improved Operation
    调整智能设备管理
    l   可告知设备需要校正
        – 仅当需要校正时
    l   可告知设备当前不需要维护
        – 无需浪费资源
    l   可告知设备需要怎样的维护
        – 能够快速处理问题, 并告知维护人员需要怎样的工具与
          备件
    l   能够在设备故障出现之前进行预测
        – 能避免以及预防故障
    l   在设备发生故障后能够发出通知且告知过程控制
        将受到影响
        – 能避免简单的设备故障而导致的过程控制关断

7             Successful Implementation & Improved Operation
    那为什么在线设备诊断功能未能完全采用呢?
    l   设备诊断处于工作状态
    l   但是, 这种诊断措施未能纳入到日常的维护工作中
    l   一大缺点是现今许多工厂经常忽略的他们所采用的协议:
        – 4-20 mA/HART
        – PROFIBUS
        – FOUNDATION fieldbus




8             Successful Implementation & Improved Operation
    ‘良好的’ 过程报警
    l   EEMUA 191过程报警管理规范定义了一个“良好报警“的八
        项指标 – 同样适用于设备诊断

    Relevant         在操作员 的优 先级 安排中是合理的且不可忽略的
    Unique           不只是其他报 警的重复信息
    Timely           对 故障进 行干预 或者进 行处 理要及时
    Prioritized      提示该问题 的紧 迫性需要操作员进 行干预
    Understandable   提供清晰易懂的信息
    Diagnostic       能够 帮助问题 的识别
    Advisory         提供正确措施的向导
    Focusing         关注在重要对 象上




9                    Successful Implementation & Improved Operation
     ‘良好的’ 设备诊断报警
     l   一个‘良好的’ 设备诊断报警应该:
     Relevant         发给 正确的人员 : 技术 人员 , 包括操作员 , 如果
                      会对过 程造成影响*
     Unique           不会重复
     Timely           在正确的时间 点发 送: 不会太早, 也不会太晚
     Prioritized      设备问题 的严 重性等级
     Understandable   提供清晰易懂的消息, 而不是一些加密代码
     Diagnostic       能够 帮助问题 的识别
     Advisory         提供正确措施的向导
     Focusing         关注在重要对 象上

     *只有一小部分的设
     备故障 (完全失效)
     会对过程控制造成影
     响


10                    Successful Implementation & Improved Operation
     漏掉了哪些东西?
     l   经时间检验的经验作业程序没有利用到诊断工作中
     l   以前的设备诊断还不够“好” :


     Relevant          设备诊 断信息未发 送给 正确的人; 工作站是远 程操作
                       的, 操作员 未看见设备报 警

     Unique            有重复报 警, 但还 不是主要的问题
     Timely            低速的多路复用器架构
     Prioritized       未按照设备 的重要级别 或者故障严 重性等级 来划分
                       其报 警, 所有的设备报 警均是相同优 先级
     Understandable    显 示的是加密错误 代码
     Diagnostic        未提供错误 注释
     Advisory          未提供错误 解决方案
     Focusing          未突出强调 重要的对 象
11                    Successful Implementation & Improved Operation
     所有设备的及时诊断需要对多种协议的支持
                           设备类型                                      HART   DPv1 PA FF-H1
     Transmitter / Analyzer / Meter                                   Y       -   Y   Y
     Control valve positioner (pneumatic)                             Y       -   Y   Y
     Electric actuator / MOV                                           -     Y    -   Y
     On/Off valve (pneumatic)                                          -      -   -   Y
     Proximity switches                                                -      -   -   -
     Solenoids                                                         -      -   -   -
     Remote I/O box                                                    -     Y    -   Y
     Drives, motor starters, MCC                                       -     Y    -   -
     Safety transmitter (4-20 mA)                                     Y       -   -   -
     Shutdown valve partial stroke tester (discrete
     on/off signal)                                                     Y    -    -   -
     Gas chromatograph                                                  -    -    -   Y
     Tank gauging system                                                -    -    -   Y

     l   一种协议不能涵盖所有设备
     l   电磁或接近开关非智能; 使用内置有总线协议的开/关阀

12                         Successful Implementation & Improved Operation
     给正确用户的相关信息




13        Successful Implementation & Improved Operation
     工作站需要在合适的地点被相关人员操作
 l   有些工厂的设备管理站是在现场的本地设
     备室(LER)
     – 没人愿意到LER
     – 要确保在中控室CCR里能进行访问
 l   有些工厂的设备管理站是放在了控制室内,
     但是放在角落里的单独的电脑里, 需要额
     外的登录信息

     – 操作员操作方式的单调乏味, 因此他们
       就直接打电话给维修工人
     – 要确保操作员不多于三次鼠标的点击
       就能访问设备诊断信息




14            Successful Implementation & Improved Operation
     在正确的时间将设备信息发送给正确的人员
     • 发送的信息带有时间标记
     • 设备报警首先发送到主控
       单元然后到人机界面




                                        FF




15            Successful Implementation & Improved Operation
     设备诊断信息须进行分类并发给相关人员
     l   在几分钟之内解决设备故障和
         在几个小时内解决故障对过程
         控制造成的影响是大不一样的
     l   在过去, 操作员无法获取设备诊
         断报警
         – 要确保尽快地将故障报警发送给
           操作员
         – 要确保对设备报警进行分类和过
           滤
          • 比如操作员不用忙于处理其他海量的
            报警
     l   这需要组态工作, 就像过程报警
         管理一样也需要组态
                                                    New FF field diagnostics classified
                                                    per NAMUR NE 107 status signals
16             Successful Implementation & Improved Operation
     设备诊断报警必须进行优先级服务配置
     l   过去, 设备的诊断报警没有优先级概念
     l   不能对诊断报警进行过滤
         – 操作员要么收到所有报警, 要么没有报警 – 两者均不可
           接受
         – 工程师在解决问题的时候不能安排优先级
     l   要确保基于以下因素来对设备诊断报警进行优先
         级配置:
         – 设备的重要性等级 (对过程的重要性)
         – 故障的严重性等级
     l   这需要组态工作, 就像过程报警管理一样也需要组
         态


17             Successful Implementation & Improved Operation
     设备报警优先级与分类




18        Successful Implementation & Improved Operation
     用户界面必须方便易懂, 建议性与针对重点对象
     l   以前的软件通常采用错误
         代码
     l   EDDL能从设备供应商提供
         向导




19            Successful Implementation & Improved Operation
     用户界面方便理解
                                                           • 功能块参数与DD菜
                                                             单的属性对话框

                                                           • DD菜单和参数组的
                                                             树型结构显示

                                                           • 支持多窗口显示

                                                           • 在详细视图外能够访
                                                             问菜单




20        Successful Implementation & Improved Operation
     基于数据化的诊断显示必须是图形化的




21        Successful Implementation & Improved Operation
     围绕设备管理软件来重新编制作业流程
     l   对4-20 mA和开/关类信号标准的这种
         作业流程显然需要对总线型的信号进行
         优化
         – 操作员不能从过程故障来判断设备
           故障
         – 工程师需要到现场才能了解情况
     l   要确保围绕设备管理软件来重新编制作
         业流程
         – 连续地对设备健康状况进行监控以
           达到预测性维护
         – 在去现场解决故障之前首先从设备
           管理软件里进行故障诊断和验证




22               Successful Implementation & Improved Operation
     设备管理的维护流程

                                      分析
           sdf
                                                            决策
     通知
                  报告
                                                                             实施

                                                                        计划


          监控




                 流线化的维护步骤能够在最短时间内让故障资产重新投入生产




23                     Successful Implementation & Improved Operation
     新能力的培训
     l   过去的操作员仅仅获得操作站软
         件的培训, 而没有设备管理软件
         的培训
     l   技术工人们的培训局限于手操器
         等设备, 而没有设备管理软件的
         培训
     l   确保每个操作员与技术工人都能
         得到设备管理软件的培训
          – 怎样搜索设备标签, 工厂装
            置, 设备等级
          – 怎样搜索特定的设备类型




24                Successful Implementation & Improved Operation
     总结
     l   架构
         – FOUNDATION fieldbus和其他总线技术
     l   工作站的放置
         – 工程师和操作员查看的地方
     l   需要组态配置
         – 优先级设置, 分类设置
     l   用户界面操作
         – 易于理解, 诊断, 建议, 重点对象
     l   作业步骤变更
         – 重新写入




25                Successful Implementation & Improved Operation
     QUESTIONS?




26   Successful Implementation & Improved Operation

				
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