数字通信标准在工业世界中发挥着越来越重要的作用。今天的智能现场设备利用各种数字协议，因此需要通用的配置和管理工具，有效地支持初始设置，日常维护和故障排除，以最大限度地利用智能仪器。
下面的案例研究描述了如何先进的移动现场设备管理工具，采用当前的FDT2®该技术可帮助全球主要聚合物生产商简化设备调试和维护任务，同时提高生产率并节省维护和服务工作。随着现代化FDT解决方案的实施，该公司现在能够在生产和防滑环境的整体维护活动中实现更高的效率。
采油专业知识
SNF s.a.s.成立于1978年，总部位于法国安德雷萨齐埃，生产用于饮用水，废水处理，石油和天然气，农业，以及采矿，造纸，纺织和化妆品行业的水溶性聚合物。它是世界上最大的聚丙烯酰胺制造商，占全球产量的43%，为130个不同国家的客户提供服务(见图1)。
近年来，SNF在化学提高采收率(CEOR)领域取得了重大销售增长。化学注入是用来增加油田原油采出量的。CEOR(也称为三次采油)可以将油井的采收率提高到40- 60%，而不是试图通过一次或二次采油将石油从地下开采出来。
SNF的产品应用于聚合物驱的三次采油方法，这是最广泛使用的CEOR方法。需要大量的应用知识，以确保根据温度、水成分和渗透率注入正确的聚合物。此外，为了防止聚合物降解和粘度损失，原位混合和加药需要专业知识。
为了解决上述生产挑战，SNF开发了可直接在油田安装的交钥匙滑橇和拖车式现场装置。作为CEOR过程的一部分，这些装置确保了聚合物的正确制备、混合和剂量(见图2)。
智能运营的重要性
防止计划外停机、减少停机时间和降低维护成本已被证明可以提供显著的经济效益。实现这些结果的一种方法是确保所有已安装的资产都被充分利用。
为了使工厂运行顺利，必须有简化流程和工作流程的解决方案。此外，必须提供已安装设备资产的准确表示。工厂所有者和运营商正在寻求工具来支持有效和高效的维护和运营管理。
与其他工业组织一样，SNF认识到实现智能现场设备、收集性能驱动数据以及在整个过程生命周期中优化操作的重要性。智能仪器可以安全地将正确的信息传递给专家，无论他们身在何处。
随着数字化和多功能现场设备越来越多地用于过程工业，组织可以访问来自此类设备的大量可用信息。数字通信协议的复杂性和增强的诊断能力创造了对易于配置和分析数据信息的工具的需求。
升级到现代科技
SNF是聚合物及其应用方面的专家，但为了高效生产，该公司依赖于其长期合作伙伴横河。在andrsamzieux生产现场，横河CENTUM CS3000和CENTUM VP生产控制系统用于控制三次采收作业中聚合物的生产。
作为该设施混合网络拓扑的一部分，安装了各种数字过程仪表，包括压力、液位和温度变送器;科里奥利流量计和电磁流量计;以及来自不同供应商(如Yokogawa, Endress+Hauser和Vega)的pH和电导率分析仪。
andrsamzieux工厂的一些生产线使用带有横河电机专有的Brain通信协议的现场仪器，以及用于设备配置、调试和故障排除的特定类型的手持终端。其他最近实现的安装使用HART通信协议与不同类型的手持终端。在这种情况下，工程师无法将备份、管理或比较数据作为设备管理程序的一部分。
在寻找最先进的技术来取代现有的手持设备时，SNF求助于横河，为工厂端工艺和远程聚合物注入滑块提供FieldMate解决方案。FieldMate以平板形式实施，以集成现有和现代数字网络和设备，并增强和简化设备配置，调试和故障排除的维护工作流程。平板解决方案是昂贵手持终端的理想替代品，为工厂维护人员提供相同的移动性，具有扩展功能、清晰的图形显示、趋势面板、参数数据库、维护信息记录等。站点技术人员使用多个平板电脑，每个平板电脑都有最新的数据库。工作执行后，数据库与服务器上的主数据库同步。
FieldMate自动扫描总线并报告发现的设备，包括设备的状态和基本设备参数，并打开正确的DTM。从那里，用户可以直观地导航到设备详细信息，如:诊断、配置参数、维护信息等。该工具的参数管理器功能可以方便地配置设备，将设备参数上传到数据库，并比较设备参数集(实际与历史)(参见图3)。
得益于强大的现场设备管理功能，SNF工程和维护团队现在可以通过标准化的图形界面管理资产的整个生命周期并配置设备，并从他们的平板电脑访问信息。它还可以执行离线配置，当设备在调试期间连接时，参数集可以加载到单个设备上，从而节省了大量的时间。
SNF E&I工程师Pierrick Boissel评论道:“新的设备工具允许我们访问所有仪器数据以供进一步使用，例如离线检查仪器参数，并在更换后将所有数据下载到仪器中。通过我们的局域网，我们同步所有的平板电脑，这样每个用户都可以获得最新的数据。有了这个仪表数据库，我们的调试和维护工作变得更加容易。”
SNF E&I技术员Antoine Giri补充说:“在使用FieldMate之前，我们使用单独的标准HART和Brain手持终端。现在我们所有的智能设备都有一个单一的接口，这节省了故障排除的时间。此外，标准的手持终端只有一个简单的LCD屏幕，显示三个参数，而FieldMate提供了更直观和简单的配置方法来读取和记录数据。”
FDT/DTM解决方案的值
对于工业组织，FDT技术为利用智能设备最复杂的功能提供了一个通用的环境，以及一个单一的接口来集成任何设备资产和网络，并访问性能驱动的数据传感器到企业。
在FDT生态系统中，设备制造商为其产品提供设备类型管理器™(DTM™)软件，框架应用程序(嵌入系统或独立设备管理工具)进行通信
并读取这些dtm -不管每个设备的协议是什么。通过标准化的用户界面，无论供应商、设备类型/功能或通信协议如何，都可以实现配置、操作和维护的完整生命周期访问。
FDT在设备和用于配置、操作、维护和诊断智能资产的控制或监控系统之间创建了一种通用的通信方法。FDT解决方案不是一种通信协议，而是一种标准化的资产集成和数据传输技术。是公认的国际(IEC 62453)、北美(ISA 103)、中国(GB/T 29618)标准。
对于SNF这样的应用，dtm用于调试和进行环路检查(见图4)。在执行故障排除时，dtm还用于设备诊断的可视化(见图5)。维护工程师可以以全面的形式获得信息。标准的审计跟踪功能允许详细跟踪设备的任何更改，包括谁做了什么，何时以及为什么。这是一个强大的解决方案，使工厂人员能够清楚地看到智能现场设备，提前了解其状况，并在整个维护工作流程中灵活地采取行动。
FDT已被证明是新一代智能操作的有效工具，可以改进配置、校准和诊断能力。该技术有助于提供有价值的设备和工艺信息，从而节省成本并改进操作。更低的维护成本，更高的可靠性和更高的安全性只是几个重要的优势。
更容易滑橇调试
对于交付给世界各地主要石油公司的SNF聚合物注入滑块，FieldMate设备工具装载在平板电脑上，用于协助初始配置和调试。一旦调试完成，所有设备配置数据都将保存以供将来参考，并且设备工具的审计跟踪功能对于在将来出现问题时识别人为错误非常有用。
由于该设备管理解决方案利用了开放的、独立于协议的FDT标准，因此非常适合支持HART或FOUNDATION现场总线(根据聚合物注射制备过程的复杂性使用的通信协议)的防钻环境。为简单工艺(即准备注射用聚合物)设计的滑块与设备管理工具一起交付，以支持十几台设备，而用于更复杂应用的滑块则与处理单元、Centum VP生产控制系统和横河PRM集成工厂资产管理解决方案一起提供，而不是管理数百台设备的设备工具。
应用程序的结果
在日益复杂的工厂和工厂中，多种数字通信协议的存在，加上对扩展资产诊断功能的需求，推动了工具的采用，这些工具可以轻松配置和分析与现场设备管理相关的数据。
随着数字设备变得更加多样化和提供更大的功能，自动化供应商正在开发和提供基于FDT/ dtm的解决方案，这些解决方案具有简化和定量的功能。像SNF这样的制造商将继续受益于数字技术和面向用户的工具来管理他们的智能设备。FDT在提供安全可靠的互操作性和自动化系统、网络和设备的集成方面领先于时代。
“FieldMate为我们节省了很多时间，”Boissel总结道。“它使我们能够实现真正的生产力优势，并节省维护工作。”
SNF现在具有多功能的设备配置和调试能力，使公司能够在维护方案中实现更高的效率水平。
