在过去,现场设备证明了可能过犹不及,传输了大量的诊断信息,实际上用户被数据淹没了。NAMUR,一个由大约15000名过程控制专家组成的欧洲组织,已经编写了一份文档来帮助开发人员处理这一洪水般的信息。NE 107,现场设备的自我监测和诊断,概述了一系列关于如何使用为需要它的人和系统创建的上下文表示来提高可靠性和提供现场总线诊断数据的建议。
NE 107将诊断压缩为四个标准状态函数。清晰和结构良好的数据的可用性对工厂操作员和维护人员有相当大的优势。用户现在只接收到他们实际需要的信息,而不是获得数千个多余的测量细节。这消除了许多与工厂运行和故障排除有关的不确定性。“根据NAMUR NE 107建议的标准化诊断允许从以前的刚性、周期性和通常不必要的间隔维护策略转变为根据需要灵活维护。因此,设备集成可以节省大量的资金,”Vega的产品经理Juan Garcia解释道。
对于那些需要利用NE 107实现附加价值的诊断任务的人来说,FDT技术是理想的技术。FDT技术是全球接受的标准(IEC 62453、ISA103和中国国家标准GB/T 29618),用于跨不同制造商的协议和应用的智能现场设备通信和集成。这两个规范的结合可以帮助开发人员和运营商利用现代网络或现场总线设备中的诊断功能。FDT集团在他们的风格指南中加入了NE 107的象征意义。
在Stadtentwässerung und Umweltanalytik纽伦堡管理过程技术的Hans Wolfgang Frank和Lars Fenner解释说:“我们污水处理厂的七个自主网络之一专门用于与智能现场设备通信,使信息可用于资产管理、工程和维护。”FDT技术使我们能够实现一个标准化的工程环境,独立于设备制造商,用于所有现场设备的参数化和调试。它允许我们从工厂尽可能多的地方访问现场设备。”
FDT由两个主要组件组成,用于实现设备集成和操作管理。一个是设备类型管理器(DTM),它包含智能设备的特定设备数据、功能和逻辑元素。另一个是框架应用程序,作为可视化界面,允许工厂操作人员通过设备DTM查看和与智能设备通信。正是通过FDT等设备集成和维护技术,实现了智能仪器的实现,跨网络汇集NE107诊断报告的能力,提供了具有明确意义的主动维护方法。下面是四个例子,展示了将NAMUR NE 107和FDT技术结合起来收集和分析设备和网络诊断时可以获得的改进。
根据客户要求进行诊断
Endress+Hauser专注于几个开放标准,以满足客户对分类诊断消息的需求。Endress+Hauser Process Solutions的技术营销主管Sandra Wesner表示:“我们所有HART、Profibus和FOUNDATION现场总线设备的dms都有一个标准化的诊断模块,该模块在现场总线规范的基础上,一致且独立地实现了NE 107通信协议。”“因此,用户可以准确地接收到他们所需的信息,以便快速、正确地做出反应。”
来自Endress+Hauser的测量技术是最先进的,实现了现场总线标准化诊断信息的规范扩展,以一致的方式在设备中实现,如FOUNDATION现场总线,FF-912和Profibus Profile 3.02。打开设备DTM后,动态诊断信息自动显示在基于fdt的工厂资产管理工具中,如Endress+Hauser的FieldCare。它由人类可读的故障消息、描述故障可能原因的数据和准确的操作指令组成。有了这些信息,即使是经验不足的用户也可以进行诊断并纠正故障,而无需操作说明或对设备的详细了解。
聪明的设备
能够看到丰富的信息可以帮助公司提高效率,减少停机时间。Vega的雷达系统收集大量的诊断数据,使其更容易维护系统。Vega的Garcia说:“我们的传感器实现了持续的内部监测和诊断功能。“这些活动的结果,以及四种定义的网元107状态——维护需求、功能检查、故障和规范之外的状态——以压缩诊断消息的形式提供给过程控制系统。”如果需要维护,负责人员可以通过相应的传感器DTM以有针对性的方式向传感器要求更详细的信息,并在必要时引入适当的措施。例如,如果来自Vega的plics®雷达传感器的信噪比越来越小,其原因可能是天线上的材料粘连。然后可以有针对性地计划天线的清洁。
现代技术,如雷达,提供了许多选项的例行程序和检查,帮助用户优化他们的工厂的过程。设备状态的有针对性的查询可以通过可用的dms通过FDT帧应用程序进行,如免费的,独立于制造商的操作软件和现场总线的现场设备的配置和参数化,PACT制品.
使用更大的测量值存储器可以在传感器现场获取和保存数据。Vega的新的plicsplus设备生成提供了用于日志操作的事件和诊断内存。所有这些都与一个独特的时间代码相结合。例如,在故障分析时,可以保存回波曲线,读取内存后进行分析。
监控很容易
尽管三分之二的用户认为对现场总线网络的持续监测是绝对必要的,但到目前为止只有少数人实施了这种监测。用户可能会购买具有最佳设备诊断功能的设备,但如果由于网络存在问题,诊断信息无法到达过程控制系统,则许多好处将失去。
在需要连续可靠运行的地方,安装现场总线系统应该是一个重点。现场总线故障可能会造成严重的后果,因此总线段应该有高质量、高可用性的安装。基金会现场总线H1和Profibus PA的现场总线拓扑结构在诊断工具的帮助下成为一个可控的工厂组件,如包括NE107网络状态报告的高级诊断模块(ADM)。现场总线现在处理起来容易多了”,在百富负责过程自动化培训的Thomas Westers说。“所有信息都可以在控制室的安全环境中通过DTM获得。没有必要进入工厂,这提高了个人和工厂的安全。”
自动化测试工具用于安装检查和监控。它们可以以完美运转的通信为基础进行循环检查。倍加福的ADM提供了很高的操作舒适度,可对现场总线拓扑进行检查,记录连接的现场设备,记录偏差,并可与规划文件进行比较。ADM使用一个专家系统,通过简单易懂的文本精确地指出安装过程中的不规律。典型的安装错误,如屏蔽不足,接地错误,不正确的终止或短路可以迅速补救。
标准化和用户友好
Trebing+Himstedt为Profibus, Profinet, EtherNet/IP, Modbus TCP和工业以太网提供跨网络监控系统。TH Scope网络软件可以在操作过程中监控网络。当结合通过Profibus-Ethernet网关TH Link的网络访问时,软件可以很早就发现故障。诊断软件可以在一个应用程序中监视多个现场总线网络和通信协议,并将报告标准化的NE 107功能诊断,使设施维护更容易。“资产管理系统的标准化、现代化和用户友好的操作概念是不可或缺的,”Trebing+Himstedt负责市场营销和工业传播的Katja Große表示。该应用程序不仅提供了从FDT框架应用程序对不同现场设备的中央访问,而且还提供了工厂范围内的现场总线和现场设备的并行监控。所有这些都不需要额外的努力。”
用户受益于针对不同现场总线协议的标准化诊断系统,并在调试、操作、库存和维护方面获得支持。用户不需要通信协议的特殊知识。这是因为网络和设备中的错误可以通过直观的操作界面快速显示出来。其他工具包括错误或问题的自动报警信号和基于红绿灯的简单显示。
操作效率是工厂潜力的关键。这些不同的实现所获得的好处强调了使用FDT技术访问网络和现场设备诊断的价值,并提供统一的NAMUR NE 107状态报告。当技术易于实现时,用户可以快速使用它们并改进操作。