智能仪器

发布时间:2018年8月28日

智能仪表和资产管理系统的发展正在为工业流程运营商提供一系列新的机会。提供对扩展信息数组的实时访问,这些开发可以有助于大大提高流程性能。PWE看着已经发生的关键发展,他们可以带来流程环境的好处。

自1983年以来,当智能仪器首次出现过程和发电厂时,传感器和微处理器技术的持续进步有助于为用户提供稳步增长的信息商店。

现场测量中的智能仪器或直接影响单个或多个植物变量,包含用于处理数据的微处理器,并且是商业上的“从架子上取下”。这些仪器不仅包括用于测量和通信的传感器,还包括执行器,阀门,电机变速驱动器和其他控制设备。它们允许运营商和工程师获得有关该过程和设备本身的更有用的信息。

今天的工厂工程师和运营商可以访问电源管理,维护系统,过程自动化,资产优化和安全系统等功能。Namur NE107等标准正在稳步改进人机界面(HMI),更容易委托,配置和操作仪器参数。

智能仪器的好处

智能仪器的特点是:

•快速,双向数字通信

•增强传感器,电子设备和过程诊断

•在不同的操作条件下提高测量精度

•更好的记录保存

•无线通信能力

随着现场总线网络中的智能仪器,流程工程师现在可以访问可用于优化过程性能的增加的数据阵列。远程配置和校准,详细的过程变量数据和诊断都以一小部分传统成本提供,而不会影响信息价值。

智能仪器的主要优点包括:

•缩放过程变量:无需在仪器之外进行进一步缩放,降低了复杂性和引入误差的可能性

•自我验证/状态:仪器状态和健康的指示,警告运营商改变测量质量和潜在问题

•标签号:清晰的P&ID识别网络中的设备,减少潜在的错误

•描述:仪器的书面定义及其应用程序更清楚地识别其作用

•时间戳:提供过程变量信息的实时记录

•序列号:可与远程仪器生命周期管理系统和维护信息同步

•可溯源验证:指示设备校准有效,通常寻址ISO 2001第7.6章

总线通信的发展急剧增加了传输信息量。此外,可以在现场设备和系统之间以及现场设备之间进行数字信息的双向通信。

为了充分利用沟通改进和满足更高级的需求,在现场设备中进行大变化,尤其是具有无线功能的更改。

无线可能性

目前,过程仪器获得的潜在有价值的信息往往被留在现场。如果创建了一条返回主机控制系统的通信路径,则可以监控这些信息。

许多仪器都有一个内置的HART通信协议,通常在仪器调试期间使用。随着WirelessHart无线适配器的到来,现在可以实现与远程状态监控应用的成本效益和安全通信。

通过拥有无线通信路径,可以最大化植物资产,并且无助于降低成本并最大化生产率的平均工厂停机。

恢复的信息可以包括:

•多变量过程数据

•仪表状态监测

•降低阀门性能

•伸出阀

•需要分析仪校准

•低水平的pH校准缓冲股票

•仪表超压计数器

•质量流量和占总人员

•质量流量和密度/温度

除了测量值,状态和报警信息提供有价值的信息,有关工厂条件以及测量值的可靠性。

多变量传输

随着总线通信支持多变量传输,与传统的模拟传输系统相比,仪器可以通过单个电缆传输多个测量变量,该传统的模拟传输系统需要每个变量的电缆。

使用总线通信系统使得能够传输多个数据,例如控制信号,限制信号和阀门开启信号。

通过结合多个传感器系统,可以扩展测量和控制能力,以同时测量变量,如压力,温度和流量,帮助有效监测广泛的应用。有了这些信息,外部因素(如环境影响)可以得到补偿,过程控制变得更快、更有效。

提高DP流量计的精度

一个多变量DP仪表可以测量压力表或绝对压力、压差和温度,通过减少管道侵入和泄漏的机会,克服了与多个仪表相关的问题,同时促进法规遵从性。

DP流量测量中存在三个错误源,具体:

•最小化发射机错误

•最大限度地减少压力和温度变化引起的气体和蒸汽误差

•最小化主要元素错误

将这三种来源最小化可以提供最好的准确性和可重复性。

新型智能变送器可以通过考虑影响DP流量测量的各种压力变化源和流量误差的影响来提高性能。

资产管理

连续生产的设备正常运行时间是提高工艺工厂生产率和整体盈利能力的一个重要因素。智能仪器可以在优化维护功能方面发挥关键作用。

在诸如发电厂的一些应用中,在长脉冲线传递到远程安装的压力变送器的情况下,可以发生维护问题。这些线可以像每周那样的频率插入一次,这可以显着影响测量可靠性。智能压力发射器配备插入脉冲线路检测(PILD)可以快速警告维护部门以进行测量问题。在这种情况下,可以在发送数字和/或模拟报警时显示诊断消息。

此功能可保护发射器,同时提供压力测量环的预测诊断。

还可以监测批判性重要旋转机械的操作条件。永久安装的传感器使得可以连续地传送振动信息。支持机械的振动水平也可以通过使用便携式设备的植物人员定期测量现场。

此外,通过健康管理软件对数据进行处理,可提供完整的运行状态图。覆盖频率的能力,并匹配故障频率峰值,允许训练有素的人员有效地分析数据。警报报告使决策者能够快速评估情况,并采取适当的行动,以防止崩溃。

namur标准

ABB Smart Instruments遵循Namur NE107“红绿灯”原理来识别故障级别,可根据应用程序调整。

这种聚焦资产管理支持最大的生产率,同时产生最低成本。通过采用预测的维护策略来确保基本生产资产的可靠性以及使用基于现场诊断来识别和避免潜在问题的生产率最大化。仔细规划和执行植物周转,最大限度地减少了它们的持续时间,并在它们之间延长间隔。

预测维护计划可以预期提高产品吞吐量提高1%至3%,在三到六个月内产生足够的回报额外收入。

概括

尽管智能仪器有许多好处,但在整个过程工业中,基于现场的智能的好处仍然有很长的路要走。然而,从艰难的贸易条件、健康和安全问题到能源成本和环境问题,当今所有影响企业的关键领域都面临着越来越大的压力,所有这些都促使电厂运营商寻求更聪明的工作方式。智能仪器可以帮助他们做到这一点。

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