Сокращение незапланированных простоев

Сегодня интеллектуальные устройства оснащены современной технологии сигнализации, которая позволяет оперативно доставлять критически важную информацию для ключевых сотрудников, повышая тем самым эффективность и сведение к минимуму время простоя.

В последние годы наблюдается все больший упор на предотвращение аварийных ситуаций в обрабатывающих отраслях промышленности. Несмотря на достигнутый значительный объем написано о деятельности завода, сигнализация анализ и дизайн диспетчерскую, там было гораздо меньше внимания на фундамент, на котором все это построено - приборов, отвечающих за процесс измерения и контроля.

Ответственность за много простоев, сбоев, а также другие проблемы, возникающие в постоянного и периодического контроля могут быть отнесены к области приборостроения. Не в этом нет ничего изначально плохого приборов, то это просто, что система автоматизации технологических процессов, и, по умолчанию, операторов и обслуживающего людей - не знаю достаточно о том, как инструменты в действительности работаете. Устройства вывешивали сражаться завода, и мы, в наших комнатах контроля, слишком мало знаем о жертвах пока враг не на нас.

Устройство проблемы, очень часто проявляется в виде технологических проблем. Это происходит, когда неизвестная проблема устройства существовали достаточно долго, чтобы отрицательно сказаться на процессе. Это может быть минут, недель или даже месяцев, в зависимости от применения и вида проблемы.

Со временем производство провисает от износа технологического оборудования и периферийных устройств, а также неточности, связанные с устройствами, которые носят, подключен, не в лад, или от калибровки. Обслуживание усилия в ходе запланированного завершения довести производство резервной копии, только чтобы увидеть его снова, пока провисание незамеченными проблема устройства можно вызвать незапланированные остановки.

Основная цель любой системы автоматизации процесса для устранения или минимизации производственных потерь. Однако финансовые выгоды не только стимул, чтобы избежать остановки. В непрерывном промышленности, слишком много инцидентов в переходных условиях остановок и пусков. Избежание потенциальных экологических, медицинских и безопасности, связанных с инцидентом обеспечить дополнительные стимулы.

Перерабатывающей промышленности пытались на протяжении многих лет вывести дополнительную информацию с поля, хотя успех был трудным и медленным. При использовании традиционных инструментов 4-20 мА, нет данных, помимо параметров процесса (PV). П. могут быть встревожены и отклонялись, но мало что известно о качестве PV. Операторы не могут обнаружить приборы проблем, таких как прилипания клапанов или подключен импульсных линий, пока процесс начинает заметно выйти из под контроля.

Что еще хуже, нет никаких указаний на причину. Один цикл начинает колебаться из-за прилипания клапан, то удары другой цикл, что цикл начинает колебаться, и вдруг процесс идет в направлении, оператор не хотят - из-под контроля. То, что началось как маленькая, легко, содержащиеся проблемы итоге оказывает существенное воздействие на производство, так как оператор не имеет возможности узнать, что начало этой проблемы и не предупредил, что вентиль торчал до петли стала нестабильной.

Оператор должен теперь иметь дело с потенциально серьезные проблемы процесса, не зная, чем она вызвана. Из всех аварийно-предупредительные сигналы, клапана, что вызвало расстройство не представлена. Так операторы должны выделить важные тревоги от мирской тревоги от ожидаемых тревоги, и, кроме того, постарайтесь определить, если есть основная проблема устройства вызывает беспокойства. Исторически, устройство проблемы были некоторые из наиболее сложных проблем, чтобы найти и поэтому они были одной из основных причин нарушения процесса, потому что нет никакой информации от самого устройства.

До сих пор, лучший способ понять ограниченные данные из поля к слою анализ программного обеспечения в верхней части системы автоматизации и компенсировать недостающие функциональные возможности. Эти программы highlevel посмотреть на сигналы тревоги, PVs и бревна от системы автоматизации и отсеивать полезной информации. Процесс моделей для оптимизации и диагностики могут быть созданы для проведения гуманитарных операций. Многие из этих инструментов достаточно сложные, но сложнее в настройке и обслуживании. Модель интеллектуального управления в реальном времени, оптимизации, экспертные системы, многомерного статистического управления технологическими процессами (SPC), а также анализ состояния всего лишь несколько примеров.

Сложные или нет, слоистых программы опираются на анализ информации, полученной из системы автоматизации и приборов. Слишком часто, системы автоматизации и / или устройства, может говорить лишь о ценностях, но не могу сообщить о фактическом здоровья оборудования. Эти слоистые приложения не имеют возможности узнать, если используются значения являются действительными. Поэтому они не имеют критической информации устройство надежно модели и диагностики процесса. Хотя слоистых анализа в традиционных системах автоматизации увеличил производство, оно мало что сделало, чтобы помочь определить устройство проблем и предотвращения незапланированных простоев.

Повышение качества информации, в настоящее время

При использовании традиционных устройств и систем автоматизации, оператор знает о неэффективные устройства, когда они отрицательно влияют на процесс. Только тогда, когда устройство не сразу, а система автоматизации дает плохие ошибки ввода / вывода делает оператор узнать устройство проблемы.

Если оператор получает сигнал тревоги для процесса устройства проблему, он не получает права тревоги или достаточной информацией. Он становится расплывчатым предупреждения, даже если проблема имеет решающее значение. Эти тревоги неоднозначной и трудно диагностировать. Тот же сигнал тревоги может быть вызвано плохо настроенной цикла, вверх по течению по кругу налево в ручную, изменения в продукт или ряд других проблем в устройстве.

Часто, многолетний опыт только оператор может спасти положение. Но и тогда он часто приходится работать по интуиции. Он может отрезать обслуживания с целью проверки передатчика просто потому, что процесс идет "действует немного вялым". Хотя передатчик, как известно, смутьян, на этот раз хорошо. Затем, он может сосредоточиться на настройку цикла для решения этой проблемы, возможно, вызваны последние изменения сырого материала. Если проблема не устраняется, догадок продолжает пока проблема не будет найден - будем надеяться, прежде чем процесс закрыт.

Появление шины Фонд изменение этой исторической модели, не только для контроля, а также для устройства диагностики и тревогу. Фонд шины устройств выполнения их собственных диагностики и может установить статус их измерения или вывод предупреждения системы автоматизации устройства проблем. Они также могут диагностировать первичный сигнал процесса для выявления проблем, которые ранее были трудно, если не невозможно, чтобы обнаружить.

Устройство входов используемых систем автоматизации фильтруются устройство чтобы исключить шум и обеспечивают стабильный сигнал для контроля и тревогу. Однако, это также предотвращает фильтрацию необработанной информации от отправки в системы автоматизации и анализа приложений. Эти отфильтрованных данных было установлено, содержат большой объем информации. Фонд шины устройств в настоящее время анализ этой исходной информации и раскрытия новых способов выявления процесса и устройства проблем. Проведение анализа на уровне устройства является идеальным, поскольку скорости обнаружения и удержания нефильтрованного ввода данных.

На рисунке 1 показано сырого ввода. Кривой слева от увеличительное стекло представляет выходе передатчика, как он будет направлен в системы автоматизации. Внутри лупы сырой информации, имеющейся в передатчике.

Одним из интересных применения является обнаружение подключен импульсных линий. Традиционно, если попытка вообще подключены линии были рассчитаны на системы автоматизации или более высокий уровень применения из-за отсутствия шума. "Тихие" передатчик предполагается, что импульс линий, обслуживающих его полностью заглушен. Многоуровневых программ анализа также пытались определить подключен импульсных линий путем моделирования нескольких значений процесса вывести проблемы в одном из значений. Эти методы обнаружения, может быть дорогостоящим, неточной, трудно настраивать, а также может создать много ложных срабатываний сигнализации.

Понять смысл шума

Узнаваемой, переминаясь образец шума, а не отсутствие шума, означает, что импульс линии подключения. Этот образец шума является примером того, как информация, которая была отфильтрованы устройства могут быть использованы. В Фонд шины передатчики, шаблоны могут быть выявлены и электронном встревожены в самого датчика. Кроме того, путем проведения этого анализа в устройстве, обнаружения изначально проще. Изготовителем устройства хорошо знает реакции устройства в соответствии с изменяющимися сигналов шума и поэтому может обеспечить "готовых" и экономичное решение. Например, устройство может быть учил шаблон для нормального шума с четкими линиями импульс, а затем следить за шумового сигнала для вариаций, что он знает означает линии подключения.

Значение зная о подключен обнаружения импульсной линии могут быть огромными. Например, передатчики подключен импульсных линий являются одним из общих неудач устройства известны причины остановки на кипящем каталитических крекеров, один из самых важных и дорогостоящих элементов оборудования в НПЗ. Стоимость закрытия каталитического крекинга может достигать $ 1 млн / г при среднем отключения прочного 7 дней.

Исторически, системы автоматизации знал еще меньше о их результатов, чем их материалов. Только то, что было предложено на выход не было известно. Существовал нет прямой обратной связи. Пока вход от передатчика соответствует заданной просила, все считается нормально. Тем не менее, это не всегда так. Рассмотрим клапана, например. "Подразумевает" клапана часто проявляется для операторов, дальнейшее утаивание факта, что система автоматизации не знает действительного положения клапана.

Чтобы проиллюстрировать этот момент, предположим, регулирующий клапан торчит. В попытке сохранить просила клапана, давление клапан размахивая дико (рис. 2). Хотя просила выхода из системы автоматизации и соответствующие П. появляются хорошо, клапан не является. Зная, что это клапан основные проблемы, прежде чем она не может позволить завод принимать превентивные меры по борьбе с потенциальными незапланированные остановки, вызванной этим клапаном. Даже зная, что в качестве основных, а тот факт, что действительное положение клапана, сильно отличается от расчетной подразумеваемых позиции клапана может привести к ранней диагностике клапанов проблемы.

При решении этих задач может обеспечить реальное практическое значение для завода, это только начало. Инженеры устройств дизайн агрессивно оценки новых способов выявления, диагностики и доклад приборов и технологических проблем. Поскольку скорость микропроцессора и потребление электроэнергии, продолжают улучшаться, эти новые технологии будут учтены устройств.

Сохранение тайны

Даже если устройство достаточно умен, чтобы обнаружить проблемы, то к чему эта информация, если устройство не может сказать кто-нибудь? Никто не имеет времени на поиск через каждый прибор ищет проблем. Большинство Фонд шины устройств, сегодня способна обнаруживать от 15 до 20 различных предупреждений условия, такие как отказ памяти и вне диапазона стоимости. Некоторые из этих предупреждений означает устройство неудач, а другие информационные. Наряду с определением проблемы, устройство должно иметь возможность генерировать сигнал тревоги.

Для тех устройств, которые могут генерировать сигналы, типовые решения, как правило, к крайности. Некоторые устройства группы, все условия предупреждения в один сигнал тревоги, а другие в отдельности каждый из сигнализации оповещения условиях. Оба эти решения имеют серьезные проблемы. Что только один сигнал для устройства всех проблем, больших и малых, были брошены в один сигнал. Поэтому, когда устройство не сигнализация, не существует простого способа узнать его значение. С другой стороны, наводнения пользователей до 20 сигнализации на устройство не является полезной либо.

Вместо этого устройства должны отправить несколько, хорошо понимают сигналы тревоги. Чтобы быть полезным, значение каждого бдительны - воздействие на устройство и процесс, - должны быть классифицированы. Оператор должен понимать, что не так с устройством и какое влияние на этот процесс. Например, оператор должен знать, клапан не удалось, и застрял, но не могут заботиться о том, почему клапан застрял, поскольку он не изменяет влияние на этот процесс. Однако, обслуживающий персонал очень интересуют подробности о том, почему клапан застрял, потому что они должны знать, что нужно сделать, чтобы исправить эту проблему.

Знаем ли устройство не удалось, находится в срочной необходимости технического обслуживания, или обнаружить консультативных условие может помочь отдельные незначительные проблемы с крупными. По группировки от 15 до 20 предупреждений в следующих трех типов сигнализации, пользователи могут сразу осознать масштабы проблемы устройства:

1. Не удалось тревоги означает, что устройство имеет юридическую силу "и не в состоянии выполнять свою основную функцию. Примеры включают в себя жестоко покрытием или сломанной рН электрод стекла, датчик не удалось путешествия клапан, сбой памяти и т.д.

2. Содержание предупреждений означает, что устройство работает в деградировавших состояние, но оно еще несколько в состоянии выполнять свою основную функцию. Вентиля, фактическое положение значительно отклонилась от своей позиции, но просил все еще может быть в состоянии достичь просила потока является хорошим примером. Другим примером является рН электрод, который начинает рушиться или прерывистый короткий.

3. Консультативных сигнализация указывает условии, что не влияет на процесс или ухудшать устройства, но выиграют от превентивных или упреждающих мер. Примером этого является температура окружающей среды, как обнаружить датчик давления, что находится за пределами рекомендованного диапазона.

Слышишь меня?

Хотя устройства могут генерировать сигналы, можно услышать систем автоматизации и управления ими? Традиционные системы автоматизации знаю только отфильтрованные входы и выходы просил и не в состоянии услышать устройства сигнализации.

Новые цифровые системы автоматизации, построенный для богатства цифровой информации из этих интеллектуальных полевых устройств, способных принимать и объявлять эти устройства генерируемых сигналов. Оператор может видеть сигнал с помощью передатчика, заявив, что он подключен импульсных линий. В зависимости от процесса, это сигнал тревоги может произойти несколько минут, дней или месяцев, прежде чем процесс подвергается воздействию достаточно, чтобы вызвать процесс тревогу. Таким образом, меры по исправлению положения могут быть выполнены, возможно избежать процесса проблема.

Важность устройства сигнализации зачастую диктуется, где и как устройство используется. Провал неясным клапан обхода могут быть незначительные неудобства, и с низким приоритетом тревоги. Тот же тип аварии на критических клапан корма смогла бы стать приоритетной сигнализации, требующих немедленного внимания. Каждое устройство сигнализации потребности иметь возможность индивидуально приоритеты на основе, как устройство используется. Оператора и / или эксплуатацию техник можно просмотреть список приоритетных устройства сигнализации их значение для процесса, а также тип проблемы в устройстве.

Кроме того, операторы должны знать, что они потеряли связь с устройством. Устройство не может отправить не удалось тревоги, если она уже не может общаться. Наряду с аварийно-предупредительные сигналы Фондом шины устройство, цифровая система автоматизации должна предлагать "не обменивается" тревоги для данного устройства.

Как правильно сигнализация с нужным абонентом

Как только устройство сигнализации происходит, он должен иметь такие же функции, как и любой другой сигнализации в рамках системы автоматизации. Это включает в себя признание сигнализация, электронные лесозаготовки, лицевые панели устройства и т.д. Более подробная информация устройство является уникальным для каждого устройства, и должна быть обеспечена устройством. Оба операторов и обслуживающего персонала, возможно, потребуется доступ к этой информации, чтобы правильно оценить проблему. Справка о том, как решить эту проблему должны быть легко доступны через контекстно-зависимая информация и инструкции.

Чтобы показать, как устройство сигнализации могут быть использованы в повседневный операций завода, рассмотрим потока передатчика в цикле управления потоком, который подключен импульсных линий, без первого, а затем устройство тревожной. Устройство находится в стационарном состоянии. П. читается потоком передатчик устойчивый и неизменный, но то, что оператор не знаю, что ПВ заморожено из-за подключен импульсных линий. Существует ни одно устройство тревожной, так что оператор не будет уведомлен об этой проблеме. До новых расхода требуется, нет никаких признаков того, что передатчик имеет проблемы. Изменение в единицу нагрузки требует больше потока, так что увеличение уставки. Регулирующий клапан начинает дальнейшего открытия, пытаясь достичь просила расхода. Поскольку передатчик замораживается на уровне предыдущего расхода, клапан просто держит открытия, пока он в конце концов настежь. Вниз по течению танк определяет высокий уровень и создает на высоком уровне тревоги, но дисплей оператора показывает входящий поток, как низко, не высоко, так почему тогда на высоком уровне тревоги на танке? Это простая задача, но она не очень легко решить ..

Теперь давайте посмотрим на второй ситуации. Блок снова в стационарном состоянии, но на этот раз включает в себя установку устройств сигнализации. Как только передатчик обнаружит проблему, он посылает сигнал тревоги оператору. Новые, непризнанные сигнализация, с меткой устройство имя и сообщение о том, он подключен импульсных линий, отображается. Поскольку этот аппарат находится в стационарном состоянии, нет непосредственного воздействия на процесс. Оператор может изменить состояние передатчик вне службы и график обслуживания, чтобы очистить линий. Любые изменения в работе потока цикла может быть выполнена вручную, а передатчик вышли из строя.

С ограниченным временем, операторы должны сосредоточить свое внимание на устройства сигнализации, что означает, проблема, где устройство, или скоро будет, что отрицательно сказывается на процессе. Обслуживающий персонал, однако, интересуют уведомления о всех устройств проблем. Например, предупреждение, которое означает, что клапан достиг определенного числа циклов бы только неудобства для оператора. Обслуживания, однако, заинтересованы в этом тревоги, чтобы они могли по времени более детальной диагностики на клапан, чтобы проверить на предмет износа и утечки, и, возможно, поймать устройства проблемы, прежде чем она становится процесс или экологических проблем.

Возможность разделения информации, относящейся к оператору, что отношение к обслуживающему персоналу это очень важно. Таким образом, в цифровой системы автоматизации, устройства сигнализации должны быть в состоянии будет осуществляться отдельно от процесса сигнализации.

Предоставление необходимой информации сигнальное устройство права персонала завода это только часть истории. Пользователи за пределами среды системы автоматизации может потребоваться доступ к этой информации сигнальное устройство. Компания может выполнить своих заводов удаленно без каких-либо локальных операторов, или же они могут запускать централизованные отдела обслуживания, которое управляет нескольких заводов. Эти удаленные операторов и обслуживающего персонала, должны иметь доступ к этой информации сигнальное устройство, чтобы принять меры и принимать разумные решения. Персонала машиностроительного завода на корпоративном офисе может быть также заинтересованы в устройство сигнализации для критических устройств. Важно также понимать, что пользователей информации, сигнальное устройство не всегда может быть человеком - другими системами автоматизации и приложений более высокого уровня, бизнес может найти информацию, устройства сигнализации бесценны.

Интеллектуальных устройств и цифровых систем автоматизации должны быть способным обеспечить доставку этого новообретенным богатством информации для всех заинтересованных пользователей, где они находятся. Пользователь может быть оператором на станции местного оператора, Remote Supervisor обслуживание завода доступны через мобильный телефон или корпоративного планирования ресурсов предприятия (ERP) продукта системы управления жизненным циклом приложение будет доступно через локальную сеть завода (LAN).

ИТ для спасения

Доставка устройства сигнализации для разных пользователей требует формат сообщений с целью информационного обеспечения устройства сигнализации, поставка механизм для обеспечения того, чтобы эта информация пересылается и получил по конкретным пользователям, и средства, чтобы эту информацию доступной для тех, кто в ней нуждается, будь пользователь находится на сети связи системы автоматизации корпоративной сети или через Интернет.

Новые информационные технологии на сегодняшний день помогают сделать это случиться. Вот три примера, которые могут быть использованы для использования в предоставлении устройства сигнализации:

Extensible Markup Language (XML). Когда устройство сигнализации обнаружения документа XML создается. XML является универсальным языком Интернета, и, как таковая, читаемый в большинстве веб-браузеров. XML обеспечивает основную структуру документа и синтаксис к информации, содержащейся в памяти устройства сигнализации. Информации об устройствах сигнализации, как это первоначально генерируется имеет смысл только для устройств и цифровых систем автоматизации, способных считывать данные. XML может подвергнуть эти данные в едином формате, чтобы все могли понять. В дополнение к предоставлению структура и синтаксис для информации сигнальное устройство, XML также может хранить данные устройства и описать контекст данных, в понятной человеку форме, и даже может сделать это уникально для каждого устройства.

XML, по определению, является расширяемым, таких, что каждое устройство сигнализации может быть охарактеризован набор тегов XML. Метки представляют собой отдельные параметры устройства сигнализации. Информации об устройствах сигнализации с помощью передатчика, дифференциального давления с подключен импульсных линий может быть предусмотрен иной набор данных, чем предупреждение клапана, что он путешествовал слишком далеко. XML обеспечивает такую гибкость, позволяя каждому устройству охарактеризовать его собственной сигнализации с собственным набором уникальных теги XML, которые могут быть названы, чтобы описать параметры сигнала в деталях.

XML обеспечивает структуру, синтаксис и однозначного определения информации сигнальное устройство, но еще нужно, чтобы другие поймут XML в контексте. Схемы XML представляет собой формальное описание правил документа XML. Подумайте о XML в виде набора слов и схемы в качестве средства эти слова в предложения и абзацы. Схема содержит XML имена тегов, которые описывают уникальную информацию, сигнализацией и указывает, какие теги разрешены в документе, и в каких сочетаниях.

XML схемы могут быть определены для каждого типа устройств сигнализации, либо для каждого типа устройства, ни одной схемы сигнальное устройство может быть определена для всех типов устройств сигнализации. Как XML самой схемы XML является расширяемым, так что как много или как мало информации могут быть включены в схему по мере необходимости. Схемы XML публикуется для использования всеми, так что получатель может понять информацию, содержащуюся в документе XML в контексте.

Simple Object Access Protocol (SOAP). Это легкий XML-протокол, основанный на том, что облегчает доставку информации сигнальное устройство любой аппаратной платформе, в любое время и в любом месте, достигнув рабочей станции оператора, мобильный телефон обслуживания менеджером или корпоративной системы ERP. Хотя SOAP может быть использован в самых разных систем обмена сообщениями и может быть доставлен через различные транспортные протоколы, типичных для транспортного протокола SOAP является гипертекстовой Transport Protocol (HTTP), протокол сети Интернет. HTTP является предпочтительным механизмом транспорта по ряду причин - всеобщее признание, доступность, понятность, способность преодолевать брандмауэры, и это протокол реального времени. использования SOAP в открытых отраслевых стандартов (XML и HTTP) позволяет любому подключен к корпоративной сети или сети Интернет для получения информации об устройствах сигнализации.

Показывая информации об устройствах сигнализации в универсальный формат, используя XML и его доставку к любому получателю в любую точку мира, используя SOAP, имеющаяся информация сигнальное устройство в настоящее время необходимо дойти до каждого, что заинтересована в нем. Цифровые системы автоматизации могут сделать эту информацию устройство сигнализации поставляется с веб-сервисом устройств сигнализации.

Веб-сервисов. Эти XML-приложений, обмен данными, доля задач и автоматизировать процессы над интранет или Интернет. В ИТ-мире, веб-сервисы может быть что угодно, от простых биржевых режиме реального времени с гостиничным комплексом и авиакомпании заказа услуги. Веб услуги, такие как XML и SOAP, основаны на простых и неимущественные отраслевые стандарты, которые призваны сделать возможным для программных приложений непосредственно общаться друг с другом. Потому что все сообщения в XML, веб-сервисы не привязаны к какой-либо один операционной системы или языка программирования; Windows приложений, написанных на C можно говорить с приложениями UNIX написана на Java. Отметим, что веб-сервисы сосредоточиться на том, что данные для обмена, в то время как SOAP ручки переноса данных из точки А в точку Б.

СИНДИ SCOTT является менеджером DeltaV продукт для Emerson Process Management, Process Systems Div. (8627 Мопак Expwy Севера, Остин TX 78759, телефон: (512) 418-7459, факс: (512) 418-7500, E-почта: <a href="mailto:cindy.scott@emersonprocess.com"> Синди. scott@emersonprocess.com </ A>). В настоящее время она по маркетингу и ответственность за проведение операций и тревожные продуктов для системы DeltaV. Скотт окончил Мичиганский государственный университет со степенью бакалавра в области машиностроения.

CHRIS войлок является менеджером DeltaV продукт для Emerson Process Management, Process Systems Div. (8627 Мопак Expwy Севера, Остин TX 78759, телефон: (512) 418-4734, факс: (512) 418-7500, E-почта: Крис <a href="mailto:chris.felts@emersonprocess.com">. felts@emersonprocess.com </ A>). В настоящее время он по маркетингу и интеграции продуктов, таких как OPC XML и системы DeltaV. Фелтс окончил Канзас-во Моск. со степенью бакалавра в области электротехники.