智能仪器电源演进预测维护

智能仪器的设计，以帮助过程工厂的维护人员预测设备故障，防止计划外的过程关闭。但这并不是大多数核电站的现实情况，在那里，反应性的、故障时修复的维护仍然是常态。造成这种情况的因素有很多，从模拟仪器占主导地位的安装基础到对变化可能产生不可接受风险的担忧。

虽然许多公司基于历史经验转向预防惯例，但这种策略也被证明是浪费和昂贵的。“而不是依靠反应性的维护策略，许多过程行业采取了下一步，即艾默生过程管理的可靠性解决方案的产品经理Nicholas Meyer解释说，这是关注基于时间的预防策略。“但这种方法是劳动密集型的，并且经常导致过度的活动。”

Amit Ajmeri，资产管理顾问美国横河川公司，引用研究表明，常规维护工作的63％的实地考察实际上是不必要的。“这种不需要的维护支出，”他说，“表示惊人的12％的制造成本。”

搬到预测维护

随着维护实践从基于状态监测的预防性策略转变为预测性策略，智能仪器正在崭露头角。

毫不奇怪，在预测维护和智能乐器的最早采用者中，流程停工或灾难性失败为工人，植物和公司声誉产生最大的风险的行业。其中包括电力和石化行业，特别是炼油厂。

Moazzam Shamsi说艾默生工艺管理，是指通过消除大多数现场设备的基于时间的维护，设施经理实现了自由派改变的生命科学公司。

该公司估计，仪器维护所需的时间减少了约40%，每年节省约5.25万美元。对控制阀进行预测性维护也具有经济效益。”“通过只在实际需要维护时使用阀门诊断和提取阀门，公司每年又节省了16500美元。每年停工所需的时间也减少了一半，工厂的可用性也增加了，允许生产更多批次。”

存在许多障碍

有了这样的成功案例，为什么那么多公司不能充分利用智能仪器的功能呢?

“仍然需要许多人类障碍所需的行为改变来预测维护，”Meyer说。“公司经理经常误认为这种方法太贵了。实际上，2010年的NPRA可靠性和维护大会报告称，无功率维护成本高于计划维护的50％。“

由于裁员和专家知识的流失，许多工厂也依赖于反应模式。迈耶补充道:“也许最大的挑战在于改变工作流程所需的文化和培训。工厂担心他们没有时间或专业知识来培训员工以一种新的工作方式。”

Clinton Hommel，产品营销专家，能源监控和管理菲尼克斯他还指出，通信技术是主要的症结所在。“尽管使用熟悉的通信协议已经变得更加普遍，但很大一部分设备仍然只能使用专有协议进行通信。”

大多数过程植物仍然生活在模拟世界中的事实呈现了另一个挑战。“谈到传感器时，4-20 mA电流回路仍然是最常见的传感器输出信号，”位置传感器的营销经理亨利·米克说气泡。“模拟电流回路有几个优点，如简单，成本适中，易于故障排除和断线检测。然而，它们的缺点包括麻烦的接地和屏蔽问题，特别是在长距离运行时，以及距离限制。这些设备通常只提供测量的过程数据，限制了它们在预测性维护中的用处。”

Ajmeri说，为了取得成功，预测性维护策略需要智能现场设备、开放通信协议以及集成设备和资产管理软件。

对于仪器，尤其是对任何过程都至关重要的阀门，开发能够管理所有数据的智能软件变得至关重要。“当一个工厂有6000甚至16000台仪器时，你首先关注什么?”现场设备管理和现场总线产品的产品经理John Yingst问道霍尼韦尔．“它创造了一种WACK-A-MORE环境。这就是为什么运营商和设施管理人员需要更好的方法来优先考虑信息，以便他们可以做出智能决策。“

Hommel补充说，信息过载的这种潜力是更好地利用智能乐器的主要障碍。“对于所有可用的信息，可以在流程或机器上追踪，这真的很难在时间到时间来说是什么重要的，并且这些信息有时会在无用或非关键信息的海洋中丢失。发生这种情况时，大多数或所有集合都被忽略了。“

设定优先级

尽管霍尼韦尔的资产管理解决方案的产品总监“开始改变，但虽然供应商和现场总线组织在过去的帮助下，但是在过去的情况下，在过去可能没有做好的服务优先考虑设备警报的优先考虑。霍尼韦尔这样的许多供应商现在提供仪器资产管理解决方案，坐在设备上方和DCS上方，以提供决策的环境。

行业组织正在参与进来，并提出了优先次序的规范。一个例子是NE-107，它是由Namur提出的，相当于欧洲的ISA。在过去的两三年里，确定优先次序也一直是各国政府努力的主题现场总线基金会（FF-912）和HART。

供应商正在积极开发优先级工具。温特斯解释说:“你需要知道过程中仪器的关键程度和故障的严重程度，这样你才能将注意力集中在最重要的事情上。”“我们的目标是让安全、安保和警报管理等工作更加自动化。仪器资产管理解决方案还保留历史记录，以便进行根本原因分析。”

Menke表示，供应商正在开发带有数字接口的过程传感器，以提高传感器数据的数量和质量，实现与传感器的双向通信，并提高安装和故障排除的易用性。其中一个接口是IO-Link，由包括Balluff在内的一个行业联盟支持。IO-Link工作在三根24v非屏蔽电缆上(电源、公共和信号)，并由任何普通工业以太网网络支持。

“智能数字传感器不仅可以提供其处理数据，还可以报告串行和型号的信息，以进行维护跟踪，”Menke解释说。“一些传感器将存储有关压力下或过压事件的信息，例如，例如低于或高。”

他补充道:“许多智能传感器都可以远程参数化，因此可以在控制器内实现测量范围的缩放。这在更换损坏的传感器时非常方便。无需检查校准记录，然后进行台架校准或安装后进行校准，只需将控制器中存储的配置文件上传至新传感器，即可接入控制系统。”

无线技术也是预测性维护的工具。Emerson的Meyer介绍了一家北美炼油厂，该炼油厂在需要更换过滤器时，使用无线温度和压力变送器提醒操作人员，从而降低了泵维修成本。无线设备的安装成本比传统有线设备低90%。通过减少计划外的泵故障，主动监控帮助炼油厂提高了焦化操作的可用性。

扩展基础设施

其他行业团体通常在欧洲，正在支持标准和技术，以便更容易应用智能仪器以进行预测维护。FDT集团的例如，AISBL推广了开放的、独立于供应商的FDT(现场设备工具)标准，以简化现场设备的配置和访问。

符合FDT标准的软件工具，称为设备类型管理器（DTM），制造商可以应用于其设备，使传感器数据能够跨现场总线传送。

“DTMS支持的智能仪器自动提供积极的设备健康警报，”Glenn Schulz，FDT集团的董事总经理。“许多DTM也为设备及其网络提供了问题的潜在原因和最可能的纠正措施。例如，当网络开始展示噪声时，DTM将警告操作员对条件，表明可能的原因如丢失的终止电阻。“

当Profibus和Profinet International（PI）组织还支持制造过程控制和资产管理，提供伞形结构，使在线管理工具能够直接查询智能设备的当前状态。它涵盖了仪器的诊断和报警报告作为其日常操作的一部分。

“PI方法以预测/主动维护依赖于仪器本身内置的诊断/报警方案。校准或调试时间，仪器符合其运营参数，“Profibus Test Lab主任John Swindall说PROFI接口中心．“这个操作频带被编程进去，例如模拟输入的允许电压电平。这个范围内的任何东西都只是数据;任何超出范围的东西都可以产生诊断或警报，显示在控制室或人机界面上。只要编写人机界面和控制室应用程序的人知道数据就在那里，做维护的人就可以24/7地访问这些数据。”

对于有关预测维护的一些实用提示，请参阅http://awgo.to/534.．