夏長(zhǎng)松（大慶煉化公司機(jī)電儀廠，黑龍江 大慶 163411）

隨著過(guò)程控制技術(shù)和智能儀表的發(fā)展，基于HART協(xié)議的智能儀表，如溫度變送器、壓力變送器、液位計(jì)、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥等，已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用，但由于沒(méi)有統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，智能儀表的優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有得到充分發(fā)揮，這在功能上是一個(gè)很大的浪費(fèi)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)HART智能儀表維護(hù)和管理需要，幾大DCS廠商先后推出的現(xiàn)場(chǎng)智能儀表管理系統(tǒng)，且陸續(xù)在國(guó)內(nèi)逐步地推廣，這種技術(shù)已經(jīng)基本成熟。本文介紹了橫河電機(jī)的智能儀表的在線管理系統(tǒng)（PRM）在中石油大慶煉化公司30萬(wàn)噸/年二期聚丙烯裝

橫河PRM的硬件要求不高，只需要一臺(tái)同操作站相同配置的工作站計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)配置與操作站的完全相同，與Vnet IP控制網(wǎng)絡(luò)連接，并通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)讀取現(xiàn)場(chǎng)智能儀表設(shè)備的信息?？刂普居布矫嫘枰x擇支持HRAT協(xié)議的I/O卡與之配合。如果需要將第三方控制系統(tǒng)內(nèi)的智能儀表接入橫河PRM系統(tǒng)可以使用與安全柵同配套的專(zhuān)用多路轉(zhuǎn)換器與安全柵以跨接方式讀取現(xiàn)場(chǎng)儀表HART通訊，并通過(guò)串口通信將數(shù)據(jù)從多路轉(zhuǎn)換器傳到DCS通訊卡。

PRM軟件安裝比較簡(jiǎn)單，只需按照提示即可完成。

PRM系統(tǒng)的配置最好在DCS硬件組態(tài)結(jié)束后，因?yàn)镈CS的通道位號(hào)已經(jīng)固定，從DCS中導(dǎo)出現(xiàn)場(chǎng)儀表清單比較準(zhǔn)確。PRM系統(tǒng)配置第一步需要將DCS導(dǎo)出的儀表清單再導(dǎo)入到PRM系統(tǒng)，按照系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)和I/O卡件順序建立儀表的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)場(chǎng)儀表上電后要對(duì)所有HART智能儀表進(jìn)行一次數(shù)據(jù)上傳?，F(xiàn)場(chǎng)智能儀表數(shù)據(jù)上傳后，PRM軟件會(huì)按照設(shè)備制造商分類(lèi)自動(dòng)再建立一個(gè)樹(shù)狀目錄。最終PRM內(nèi)會(huì)分別建立按照位號(hào)、硬件I/O地址、制造商三種方式排列的儀表列表。

橫河PRM支持設(shè)備描述文件（DD，Device Description Flie）的和設(shè)備類(lèi)型管理器（DTM，Device Type Manager），但不支持電子設(shè)備描述語(yǔ)言（EDDL，Electronic Device Description Language）。橫河的PRM軟件中默認(rèn)只安裝了橫河公司的智能儀表設(shè)備的DTM文件，這就需要補(bǔ)全現(xiàn)場(chǎng)其它智能儀表設(shè)備的DTM或DD文件。如果沒(méi)有DTM和DD文件PRM會(huì)按默認(rèn)參數(shù)讀出現(xiàn)場(chǎng)儀表信息，這種方式不直觀，可用性也差。

DD文件一般在智能通訊終端中使用，比如艾默生的375和475中，如果PRM中導(dǎo)入的DD和475中的DD文件相同，這兩者之間的界面完全相同。而DTM也是由設(shè)備制造商提供，與任何通用的FDT/DTM的設(shè)備管理平臺(tái)顯示風(fēng)格相同，菜單和操作方法相同，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備功能完整，操作界面友好，并提供完整的圖形支持。

2 PRM在裝置開(kāi)車(chē)前儀表調(diào)試階段的作用

想要PRM發(fā)揮最大的作用，須在現(xiàn)場(chǎng)儀表單回路調(diào)試前讓PRM達(dá)到備用狀態(tài)，即所有的智能儀表的DD文件或DTM配置齊全。現(xiàn)場(chǎng)儀表上電后首先要核對(duì)所有智能設(shè)備的位號(hào)、量程、單位等參數(shù)是否正確。例如聚丙烯裝置現(xiàn)場(chǎng)280臺(tái)智能變送器，26臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)，僅僅用了4個(gè)小時(shí)儀表參數(shù)就全部核對(duì)完畢，而SIS系統(tǒng)使用475智能通訊終端檢查了55臺(tái)智能變送器用了2個(gè)小時(shí)。與后者相比PRM可以同時(shí)和5臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表進(jìn)行通訊，也不需要接線，大大節(jié)省了時(shí)間。

對(duì)于單回路儀表調(diào)試，PRM也同樣有很高的效率，在PRM使用變送器的回路測(cè)試功能改變變送器的電流輸出，可以快速的完成儀表單回路的5點(diǎn)校驗(yàn)。在聯(lián)鎖調(diào)試上，PRM同時(shí)調(diào)用多臺(tái)儀表，尤其大大縮短機(jī)組三取二回路的調(diào)試的時(shí)間，使得聯(lián)鎖調(diào)試更加簡(jiǎn)單。

3 日常維護(hù)過(guò)程中的作用

PRM在日常儀表維護(hù)中的一個(gè)主要功能就是輪詢(xún)，即PRM按照一定的時(shí)間間隔（默認(rèn)為1小時(shí)）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行一次巡檢，如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)儀表發(fā)生故障報(bào)警，將生成故障記錄，并發(fā)出報(bào)警提示儀表巡檢人員。這種儀表巡檢方式在非智能儀表時(shí)代是不可想象的，沒(méi)有人能用這么短的時(shí)間完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的巡檢，這是一個(gè)革命性的進(jìn)步。此方式提高了儀表人員的巡檢范圍，將現(xiàn)場(chǎng)所有智能儀表都納入了巡檢范圍。從以前只能對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的巡檢擴(kuò)展到現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的全面巡檢，技術(shù)的進(jìn)步大大提高了勞動(dòng)強(qiáng)度和效率。

其次PRM可以部分實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)管理，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)報(bào)警時(shí)采取措施，防止設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重故障，導(dǎo)致生產(chǎn)波動(dòng)。PRM中的報(bào)警級(jí)別分為警告、報(bào)警和故障，可以根據(jù)不同級(jí)別設(shè)置輪詢(xún)時(shí)間，對(duì)于報(bào)警的儀表可以將輪詢(xún)時(shí)間縮短為半小時(shí)或者是10分鐘。

此外，PRM可記錄某些型號(hào)的閥門(mén)智能定位器的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、閥桿累計(jì)行程等數(shù)據(jù)，給閥門(mén)定期維護(hù)提供了依據(jù)。

在裝置運(yùn)行期間，出現(xiàn)過(guò)某臺(tái)調(diào)節(jié)閥智能定位器檢測(cè)到閥門(mén)行程偏差過(guò)大，某型號(hào)的閥門(mén)定位器記錄到了短時(shí)間的一次閥門(mén)內(nèi)部故障，這都應(yīng)引起維護(hù)人員的高度重視，提前分析查找原因，通知操作人員注意某些設(shè)備的運(yùn)行情況，制定相應(yīng)的預(yù)案，盡量消減裝置因關(guān)鍵儀表設(shè)備故障而波動(dòng)或者停工的風(fēng)險(xiǎn)。還有一臺(tái)小流量調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)報(bào)警，提示維護(hù)請(qǐng)求，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查為膜頭和閥體之間的壓帽松動(dòng)導(dǎo)致零點(diǎn)變化。相比以前的設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題再去解決的設(shè)備管理模式，預(yù)管理是一個(gè)新的設(shè)備管理模式，也是應(yīng)逐步探索和完善的設(shè)備管理新方法。

4 PRM功能的深層次利用

PRM系統(tǒng)通過(guò)HRAT協(xié)議讀取了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的大量信息，儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，如何更有效的利用這些數(shù)據(jù)是應(yīng)該深入思考的問(wèn)題。這里筆者也做了一些嘗試。

（1）導(dǎo)出設(shè)備列表后，可以得到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及參數(shù)的一手資料，有助于新裝置設(shè)備臺(tái)賬的建立，和設(shè)備、備件的采購(gòu)。還可以利用事件記錄分析對(duì)比儀表故障率和儀表維護(hù)工作量，為后續(xù)工作提供依據(jù)和指導(dǎo)。

（2）在系統(tǒng)擴(kuò)展上，由于在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮到裝置其它控制系統(tǒng)（例如PLC、SIS）中的智能儀表接入的問(wèn)題，目前這些儀表還不能連接到PRM系統(tǒng)，解決的辦法是采用安全柵廠商提供的HART多路轉(zhuǎn)換器通過(guò)通信連接到PRM系統(tǒng)。

（3）直接利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，首先可以讀取變送器膜盒溫度，可以作為現(xiàn)場(chǎng)儀表伴熱運(yùn)行是否良好的參考；其次對(duì)于重要的閥門(mén)可以讀取閥門(mén)定位器的位置反饋信號(hào)，作為閥門(mén)工作是否正常的依據(jù)；還可以利用質(zhì)量流量計(jì)的密度參數(shù)，對(duì)介質(zhì)汽化進(jìn)行監(jiān)視。以上這些都可以實(shí)時(shí)的顯示于DCS系統(tǒng)畫(huà)面上，作為一種輔助的監(jiān)控手段，最大化地發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

橫河PRM系統(tǒng)在中石油大慶煉化公司30萬(wàn)噸/年二期聚丙烯裝置使用中取得了良好的效果，并逐步在新建裝置推廣。

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