智能儀表問世后,PlantWeb的概念得到越來越普遍的應(yīng)用。工廠管控網(wǎng)PlantWeb的精髓就是工廠自動(dòng)化結(jié)構(gòu)中的每一部分都是數(shù)字化、智能化的,包括DCS、SIS、現(xiàn)場(chǎng)儀表等。整個(gè)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)以現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備為基礎(chǔ),充分利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能信息,將以往被動(dòng)的維護(hù)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榍罢靶缘闹鲃?dòng)維護(hù)方式,提高工廠的運(yùn)行性能,從而獲得更大收益。
主動(dòng)維護(hù)方式是一種預(yù)測(cè)性維護(hù)方式,當(dāng)操作或維護(hù)人員收到設(shè)備發(fā)出的預(yù)警信息時(shí),主動(dòng)去檢查該設(shè)備的狀況,在設(shè)備故障擴(kuò)大之前就把它修復(fù)好,避免故障進(jìn)一步惡化而影響生產(chǎn)。主動(dòng)式的維護(hù)方式使維護(hù)工作不再盲目,避免事故后排査故障的被動(dòng)局面,維護(hù)人員依靠這些設(shè)備的預(yù)警信息,可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行和健康狀態(tài)了如指掌,這樣不但降低工廠維護(hù)成本,同時(shí)也保障工藝的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,可以提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
艾默生PlantWeb工廠管控網(wǎng)所定義的數(shù)字化工廠結(jié)構(gòu),將過程自動(dòng)化的水平提高到一個(gè)新的高度。PlantWeb不但能降低項(xiàng)目險(xiǎn),也能提高工廠的運(yùn)行性能。對(duì)于工廠中常用的智能設(shè)備,包括儀表、閥門,以及旋轉(zhuǎn)設(shè)備和工藝設(shè)備等,它們都有豐富的診斷信息,這是傳統(tǒng)設(shè)備不具備的。
在無線技術(shù)應(yīng)用于過程工業(yè)之前,任何自動(dòng)化結(jié)構(gòu)都是通過布線的方式來實(shí)現(xiàn)的。有些場(chǎng)合布線困難,或者布線成本高,導(dǎo)致測(cè)量困難,更不用說用智能儀表。智能無線技術(shù)就是將PlantWeb的功能延伸到過去無法到達(dá)的領(lǐng)域,其應(yīng)用包括生產(chǎn)過程過程和設(shè)備的監(jiān)測(cè)、人員工作效率和工廠環(huán)境的管理。
無論是通過有線還是無線方式,智能設(shè)備和PlnntWeb自動(dòng)化結(jié)構(gòu)都改變了工廠的運(yùn)作模式,維護(hù)的方式從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)。
plantWeb與其他自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的不同在于:
1、能夠高效采集和管理各類新型信息(包括設(shè)備健康狀況和診斷信息),信息來源可以是智能HART和基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備,以及其他各類過程設(shè)備。
2、不僅提供過程控制,而且可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化,以及與其他工廠和商務(wù)系統(tǒng)的集成。
3、采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而不是中央分布式結(jié)構(gòu)。具備更高的可靠性和規(guī)??勺児δ堋?/span>
4、結(jié)構(gòu)的各層采用標(biāo)準(zhǔn)方案,包括充分利用基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線。
一、PlantWeb的組成及工作方式
1、PlantWeb的結(jié)構(gòu)組成
PlantWeb基于現(xiàn)場(chǎng)的體系結(jié)構(gòu)提供了設(shè)備管理、過程控制和管理執(zhí)行的自動(dòng)化解決方案,它包括3個(gè)關(guān)鍵的組件,即智能化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)、一體化的模塊化軟件。
①設(shè)備
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)置的智能功能是P1antWeb工廠管控網(wǎng)多樣性和功能的關(guān)鍵。
可采用HART設(shè)備、常規(guī)儀表或FF現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品(包括電導(dǎo)率變送器、氧量變送器、數(shù)字閥門控制器、pH變送器、風(fēng)門擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)、壓力變送器、流量和密度計(jì)、溫度變送器、氣相反譜儀、閥門變送器、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、氧分析儀等)。通過PlantWeb,用戶能在一個(gè)單一的平臺(tái)和相同的用戶界面情況下,得到一個(gè)完整的方案以集成FF現(xiàn)場(chǎng)總線、HART和常規(guī)I/O。
②AMS設(shè)備管理系統(tǒng)
AMS使得維護(hù)人員只需點(diǎn)擊數(shù)鍵就可遠(yuǎn)程檢查、組態(tài)和標(biāo)定設(shè)備。而在維護(hù)車間或控制室的人員能連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備以便能立即了解何處出現(xiàn)問題,因此,可在故障造成工廠停運(yùn)前發(fā)現(xiàn)問題,提高企業(yè)效益。
③DeltaV
DeltaV系統(tǒng)使得安裝、工程、使用和系統(tǒng)擴(kuò)展變得容易和直觀。
a、DeltaV是基于FF現(xiàn)場(chǎng)總線和現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上構(gòu)建的,提供了一個(gè)完整的集成方案,其系統(tǒng)也擴(kuò)展和包括了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
b、工廠一體化設(shè)計(jì)極大地減少了開車時(shí)間,因其能自動(dòng)識(shí)別設(shè)備和連接在總線上的設(shè)備標(biāo)志,只需將設(shè)備連到總線,拖、放設(shè)備到網(wǎng)絡(luò),就使設(shè)備在線了。
c、可采用DeltaV瀏覽器拖、放進(jìn)行復(fù)制操作。
d、提供了適用于HART、FF現(xiàn)場(chǎng)總線和常規(guī)I/0的單一用戶接口。
e、規(guī)格可變結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了自動(dòng)化方案,可用一種方案處理不同規(guī)模的項(xiàng)目。
f、提供了預(yù)告工程化的控制策略資料庫。
g、自動(dòng)存檔滿足法規(guī)需要。
2、PlantWeb的工作方式
P1antWeb上這些聯(lián)網(wǎng)的組件以開放的通信標(biāo)準(zhǔn)來連接,在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)采用FF現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),在工廠級(jí)采用以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),不同應(yīng)用平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換則采用OPC。
在這樣的一個(gè)方案中,所有的組件猶如網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn),同時(shí)收集、發(fā)布和使用信息。概括來說,PlantWeb有三種工作方式:
①智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備收集信息。
②DaltaV自動(dòng)化系統(tǒng)為過程提供方便的控制、管理和信息。
③AMS軟件處理信息以增加設(shè)備管理功能。
二、PlantWeb的功能
PlantWeb的3個(gè)關(guān)鍵組件協(xié)同工作,為用戶提供3個(gè)關(guān)鍵的功能,即過程控制、設(shè)備管理和管理執(zhí)行。過程控制使用戶能以最少的花費(fèi)提高工廠性能;設(shè)備管理幫助用戶節(jié)省維護(hù)費(fèi)用和全面提高工廠設(shè)備可用率;管理執(zhí)行則改進(jìn)經(jīng)理的決策過程的其他新信息。
1、過程控制
PlantWeb基于現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)提供了緊密、有效的控制以達(dá)到更佳的過程性能,通過與地點(diǎn)無關(guān)的控制,增加了新層次的靈活性、規(guī)模可變性和可承受性。
傳統(tǒng)的工廠控制由分散控制系統(tǒng)(DCS)來完成,若用戶想增加一些回路或功能,通常必須對(duì)DCS擴(kuò)大投資,包括額外的用于控制室、工程實(shí)施等所需的費(fèi)用。
現(xiàn)在,基于現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)帶來了全新的面貌,若用戶采用FF現(xiàn)場(chǎng)總線,用戶將能實(shí)現(xiàn)與地點(diǎn)無關(guān)的控制。PID等功能塊可運(yùn)行在任何有意義的地點(diǎn),如控制系統(tǒng)、變送器、閥門或其他設(shè)備中。將控制功能放到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能釋放控制系統(tǒng)的容量,以便其能發(fā)揮更高的功能,如高級(jí)控制等。
由于艾默生過程管理的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備采用一組通用的功能塊,無論控制功能是在何處完成的,控制策略的執(zhí)行都將保持不變,即設(shè)備擁有異常的靈活性以及規(guī)??勺兊哪芰ΑS脩裟軓囊粌蓚€(gè)回路開始,然后根據(jù)需要和費(fèi)用情況,以可以承受的速度逐步擴(kuò)展規(guī)模,方便增加更多的回路或功能。
2、設(shè)備管理
利用現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和系統(tǒng)的功能,設(shè)備管理幫助用戶降低費(fèi)用和提高生產(chǎn)率。
過程控制涉及對(duì)過程內(nèi)容的監(jiān)控、測(cè)量和管理、而設(shè)備管理涉及對(duì)過程中運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行同樣的工作,這不僅包括用戶的閥門、變送器、分析儀和其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,而且還包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備如泵和電動(dòng)機(jī)等。
P1antWeb的AMS設(shè)備管理系統(tǒng)使得用戶能更好地管理工廠的設(shè)備。例如,AMS使得維護(hù)人員只需按幾個(gè)鍵,就可遠(yuǎn)程檢查和組態(tài)一臺(tái)設(shè)備,在維護(hù)車間或控制室的人員能連續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài),可立即發(fā)現(xiàn)問題所在。
3、管理執(zhí)行
PlantWeb實(shí)現(xiàn)了過程控制和業(yè)務(wù)管理信息之間的無縫集成,覆蓋范圍從設(shè)備級(jí)到用于過程優(yōu)化的工廠和業(yè)務(wù)系統(tǒng)、維護(hù)管理、資源規(guī)劃和其他企業(yè)管理功能。
OPC提供了溝通工廠底層和業(yè)務(wù)管理之間的有價(jià)值的橋梁,并且,隨著互聯(lián)網(wǎng)和易于使用的瀏覽器功能的完善,在企業(yè)任何地方的人們都能輕易獲得所需信息,從而更好地管理過程、工廠和業(yè)務(wù)。
三、PlantWeb的效益
PlantWeb基于現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)代表過程自動(dòng)化的未來,但用戶不必去等待其突破性的效益,目前它們就回買現(xiàn)。
1、減少過程偏差
PlantWeb可以達(dá)到智能與控制級(jí)別,處理過程可以更加精確地管理,減少了處理的復(fù)雜性,而且偏差被減至最小。
2、增加工廠的可用率
PlantWeb幫助用戶減少了非計(jì)劃停車時(shí)間,縮短了過程轉(zhuǎn)變時(shí)間,并保持用戶的過程狀態(tài)和運(yùn)行工況良好。
3、減少投資和工程費(fèi)用
隨著過程的建立,PlantWeb在設(shè)計(jì)、安裝、布線、測(cè)試、校準(zhǔn)、調(diào)試、文件編制等方面均能節(jié)省開支,實(shí)踐表明儀表項(xiàng)目的節(jié)省能達(dá)到30%或更多。
4、減少操作和維護(hù)費(fèi)用
PlantWeb配備了更有效的管理過程及設(shè)備工具,減少了不必要的維護(hù),并對(duì)必要的維護(hù)進(jìn)行了精簡(jiǎn)。
5、更好地滿足安全和環(huán)境要求
通過方便的信息訪問和自我存檔、工程、、控制和維護(hù)工具,Plantweb使用戶更容易達(dá)到法規(guī)要求。
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