通过信息优化维护

建立高效且有效的维护团队需要充分和及时的信息。

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传感器随着智能,仪器,仪器,数字网络和先进的诊断算法而组合,以提供完成任务所需的工具。所有这些工具都产生了大量信息,通常会被锁定成大型数据库保险库。

关于“大数据”概念的文章发表在2011年11月号民众科学杂志,Rena Marie Pacella说,“数据库不是金库,它是一个花园。”这句话很好地抓住了现代趋势,甚至在工业自动化应用中也是如此。应该在不同的单位培育和挑选信息,为优化生产提供营养——包括利用方面和可用方面。在这里,我们查看培养信息,以便使维护团队的工作得到优化,从而提高资产可用性。

您可能会认为,要完成提供更好的资产性能和监控的重大升级,需要一个非常昂贵和耗时的软件项目。但如果是一个较小的项目,其结果“更可靠、更准确、更防错,关键审计更好,使工作更容易”呢?Mike Moyer是太阳能大气公司的质量经理,该公司是一家全球性的真空炉OEM和航空航天工业的商业热处理商,他用这些词来描述最近的一个项目。

“我已经在业务中22年,以及EuroTherm的录音机(其中一部分)Invensys运营管理(www.invensys.com)这是我们历史上最好的货币化改造之一,”他说。对于金属热处理,Solar Atmosphere的熔炉必须按照SAE AMS2750标准操作。该公司之前的监测系统包括一个基于纸张的条形记录仪,连接到配置成区域的9个热电偶。然后在纸条上就会有大量的数据,并手动将数据输入电子表格。然后有人必须找到这一时期的高热电偶和低热电偶,并查看热电偶认证,以作出任何必要的修正。

在改装之后,视频图形记录器捕获数据。工程师打开一个实用程序,添加热电偶校正因子加上其他数据(例如测量哪种炉子),那么该实用程序将所有内容添加并导出符合AMS2750报告要求的报告。实施不是很困难,“使用系统很容易”,Moyer说。“每个人都有PC,所以这只是PC上的一个申请来检查。”

莫耶说,新系统让这项工作变得容易多了。“在过去,当一项工作完成时,我们会把纸撕下来,附在订单上,使它成为永久记录的一部分。但那只是一张纸上的记号。任何分析都必须手工完成,”莫耶说。“今天,我们可以输入批处理时间,然后追踪数据。对于接受数字数据还是纸质数据,我们有些疑虑,但我们的客户中有许多已经接受了数字技术的年轻工程师。他们张开双臂拥抱这一切。”

Kim CoSteau,产品营销总监Avantis(http://iom.invensys.com/en/pages/avantis.aspx.位于安大略省伯灵顿的英维思运营管理公司(Invensys Operations Management)补充道:“关键是能够捕捉所有信息,不仅要跟踪数据,还要跟踪资产的记录。我们正在研究的一个想法是一个“热图”概念,以图形化的方式显示出那些需要关注的区域。然后显示必须采取的下一个行动。热图考虑了资产的临界性,加上有关条件的信息。这种硬件/软件解决方案通过将数据转换为信息来提高维护效率。”

霍尼韦尔过程解决方案(www.honeywellprocess.com.Phoenix Process Automation供应商也是通过Chris Stearns的高级解决方案产品经理的产品经理,还抛光其资产管理器解决方案。“这个想法是采取数据并以格式将其放在格式化,以便用户知道在哪里集中时间和注意。他们可能有成千上万的乐器,但没有办法弄清楚最重要的事情。或者也许维护在试图积极主动的同时导致问题,“斯特别斯说。

专注于无线

斯特恩斯指出,工厂中大量的旋转设备以及随之而来的振动分析可能是一个挑战。更大的发动机或涡轮机可能会引起注意,但其他很多可能不会。也许科技公司一年左右会去检查一次。”“所以,我们专注于无线获取信息。管理人员不希望训练有素的技术人员只是到处收集数据,所以我们进行监测,并建立模型来创建一个简单的健康指数,并将其与其他数据结合起来,以决定是否发送故障警报。然后有了数据,技术人员就可以决定向资产转移什么。”

在埃克森美孚的新加坡化工厂(SCP),管理层寻找自动化泵振动监测和维护的方法,以避免对植物性能产生负面影响的不必要的停机。通常,泵正在运行,直到出现失败的状态情况,没有任何警报来触发操作员采取必要的操作。

工厂希望避免操作人员每隔一段时间亲自去泵的位置记录振动记录。它需要一个可靠的解决方案,可以帮助工程师监测和查看分布式控制系统(DCS)中连续运行的泵的振动状态,使他们能够为泵的维修或服务的任何预测行动做好准备。

SCP转向霍尼韦尔及其onyWeless解决方案,通过通过无线技术引入信号来执行泵振动监测,使得所有振动信号可以舒适地从中央控制室环境监控。这还将通过提供有关提示服务和维护的必要数据,帮助进一步增强单个泵信息。

霍尼韦尔与埃克森美孚一起使用,通过将其与SKF振动监测系统集成以满足其所说的目标来部署OneWireless解决方案。霍尼韦尔管理了整个项目,其中包括一个用于硬件安装和第三方SKF供应商的内部承包商,提供泵振动监测系统。

实施后,在工厂体验到的好处包括:

  • 无需操作人员每日现场检查,每天节省整个流程1小时以上。
  • 使工厂能够在设备故障之前采取预防措施,并最大限度地减少任何损坏。
  • 将泵数据集成到DCS中,进行数据分析和预测测量,估计常规维修的可行服务时间。
  • 增强了设备的生命周期并减少了可能的停机时间。
  • 通过无线实现降低了项目布线成本。在布线成本下节省大约20%。

继续讨论网络、数据库和可视化的竞争主题,考虑另一个行业的例子——石灰生产。Singleton Birch Ltd.是英国领先的独立石灰供应商,产品范围包括生石灰、熟石灰、天然水力石灰、分级白垩、骨料和其他专业产品和服务。单身的伯奇请罗克韦尔自动化(www.rockwellautomation.com.及其系统集成商控制局面系统(www.incontrolsystems.com为其位于林肯郡梅尔顿罗斯的英国网站开发一个新的全站点基础设施,可以从一个点访问。

现有的基础架构包括五个不同的DataHighway + Allen-Bradley SLC控制器网络。这种碎片意味着,为了诊断问题,电工不得不携带RS232通信的笔记本电脑,周围由30多个PLC控制的非常大的区域。它们还必须使用USB闪存键进行各个备份。

缺少硕士备份的中央存储库导致遗失评论和灾难恢复计划差。这通过缺乏变化控制和审计跟踪进行复合,加上未经经验的电工,使未经授权的Ad-hoc更改对控制系统。反过来,这可能导致缺乏产品质量可追溯性问题 - 特别是与控制系统相关的产品质量问题。工程师还发现很难在其他笔记本电脑上进行在线修改,然后他们没有远程访问。这导致频繁的现场呼叫。

Ken Hebdon,Singleton Birch的维护和项目的电气工程师非常简洁地总结了他公司的需求:“我想将它全部拉到一起,并将其联系在一起,所以我可以从一个地方访问它,无论是在网站上还是在网站上访问它。我想要一个网络,可以让我与工程块中的计算机与所有控制器和相关的硬件交谈;我想把这些信息提供给现场所有电气和机械工程师。“

以太网接入

InControl Systems的第一步是通过全站点以太网方便访问所有现有的控制和SCADA节点。从软件的角度来看,InControl Systems推荐安装罗克韦尔自动化的FactoryTalk AssetCenter,它为用户提供了一套以资产为中心的工具,可以安全地集中管理工厂和过程自动化生产环境。它通过保护对控制系统的访问、跟踪用户的操作、管理资产配置文件、配置流程工具和提供运行资产配置的备份和恢复来实现。

“使用FactoryTalk资产中心,”Hebdon解释说,“我可以远程访问网络,问题或所需的代码更改都能更快地解决。我们现在也有一个全面的审计跟踪,它记录了日期、时间和做出改变的人——所有这些都由一个基于许可的系统监督,我可以控制这个系统。”

Hebdon解释说:“当时的解决方案运行得非常快,灾难恢复现在变得容易多了。每个人都很快接受了它,并欣赏我们现在拥有的额外工具来寻找错误。技术人员可以全天候访问,但只能诊断故障或问题,只留下那些有必要权限的人进行代码更改。”

由于这个新系统,Hebdon报告称,标注时间减少了95%,并且他们在解决问题所需的时间内看到了85%的减少。“现在一切都可以随时可供工程师使用,他们正在寻找尤其简单的编程,”他补充道。

电厂优化

另一种数字网络技术,使维护团队能够将资产保持在轨道上是HART,它的同伴无线接地,由此颁布HART通信基金会(www.hartcomm.org..威斯康辛能源公司(We Energy)发现,这些连接技术正符合医生的要求。

作为美国最大的公用事业联合发电设施,该公司的山谷电厂对可靠性有独特的需求。此外,如果谷电厂“失去了它的区域供热蒸汽系统,密尔沃基市中心的大部分地区将没有供暖,”密尔沃基We energy山谷电厂的计算机仪器技术主管托德·戈登(Todd Gordon)说。

该植物在20世纪60年代后期开始运营,生产蒸汽和电力服务。两个蒸汽装置,每个蒸汽装置都有一对锅炉和单个提取汽轮机发生器,每个发电量为140兆瓦的电力。

在他的30多年与我们的能源中,Gordon帮助煤炭的公司的公司工具将其自动化平台从模拟控制转换为基于微处理器的分布式控制。在那个时候,HART通信从20世纪80年代与手持通信设备一起使用,到了与控制室中运行的资产管理软件的永久连接的笔记本电脑。现在,支持HART的智能阀门定位器,也称为数字阀控制器(DVC),在提供所有生命周期阶段的操作需求方面发挥关键作用:设计,施工,设备配置,循环检查,操作,维护,故障排除和保险合规性测试。

“哈特自1999年以来已经使用了HART智能阀门定位器,并且提供了有价值的诊断功能,使我们能够在阀门运行时进行故障排除问题,”戈登说。HART技术还安装了多个较旧的但仍有可行的控制阀时的扩展服务。

“我们在旧阀门上安装了hart支持的DVC,我的经验是,在安装新阀门之前,它可以让坏阀门更好地工作。值得庆幸的是,我们不仅通过这种方式成功地推迟了资本支出,而且当我们决定更换旧阀门的时机合适时,我们还可以将DVC从旧阀门转移到新的阀门总成,”Gordon说。

根据初始手持设备的通信,该公司采用了一台装有阀门管理软件的笔记本电脑。例如,当控制室操作员识别出“泄漏”或未完全关闭的阀门时,技术人员可以将笔记本电脑连接到离线阀门,行程阀门,并将其动作和“签名”与先前的基准进行比较确定问题。

到2005年,该工厂在笔记本电脑上升级了基于笔记本电脑的预测性维护软件,使其能够通过多路复用器与HART智能设备通信到DCS。这款授权的仪器和控制人员可以在线监控从一个位置在线监控智能设备,并在流程运行时远程收集其条件的信息。以这种方式评估阀状况,消除了物理地前往现场设备的需要,有利于全面的,在线在线诊断。

HART技术与智能定位控制的组合减少了磨损,延长了使用寿命和提高了阀门可靠性。此外,智能通信仪器根据戈登的说法提供更好的锅炉控制和更高效的蒸汽生产,同时通过DVC的远程监控阀门动作通过识别泄漏蒸汽或损失仪器空气的阀门来节省了大量成本节约。并且诊断支持速度识别潜在问题,并提供均匀,可靠地供应蒸汽到市中心的密尔沃基的地区供暖蒸汽系统。

谷电厂的几十年连续升级领导戈登认为,“一般而言,该技术通过改善的运营和成本避免来支付自己。此外,他们发现较新的自动控制系统工作良好,特别是当它们从智能现场设备接收准确的输入时。“

谈到最后一项提高诊断能力的技术,这项技术将为技术人员指明正确的方向,位于德克萨斯州奥斯汀的现场总线基金会新任营销总监拉里·奥布莱恩说,基金会现场总线诊断概要规范(FF-912)的定义是允许任何基于电子设备描述(EDD)的系统访问和配置现场总线设备中的诊断。现场诊断概要文件不更改现有基金会现场总线堆栈规范。但是,概要文件引入了一个新的字段诊断警报类型。系统更新将提供更广泛的集成功能(如配置向导),这将提高诊断性能。”

Dan Roessler,行业营销,Aspen技术www.aspentech.com.),总结情况,“当企业有一个良好的计划和有效地管理资产管理 - 建立的资产的资产利用指标,以用户友好格式的正确资源显示和分发资产利用指标,以及可用分析的利用率为了快速识别根本原因并采取纠正措施来解决问题的工具 - 他们可以改善资产效率并实现盈利能力。“

Aspen技术www.aspentech.com.
Avantis(http://iom.invensys.com/en/pages/avantis.aspx.
霍尼韦尔过程解决方案(www.honeywellprocess.com.
HART通信基金会(www.hartcomm.org.
英维思运营管理(www.iom.invensys.com.
控制局面系统(www.incontrolsystems.com
罗克韦尔自动化(www.rockwellautomation.com.

加里Mintchellgmintchell@automationworld.com,是主编的编辑自动化世界

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