李瑩

摘要：本文介紹了計(jì)算機(jī)設(shè)備管理系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，分析了DCS廠商在開發(fā)過(guò)程中和專業(yè)軟件公司分工合作以及開放化軟件平臺(tái)所起的作用，并給出了典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用示例，提出了國(guó)內(nèi)開發(fā)的思路。

關(guān)鍵詞：AMS設(shè)備 管理系統(tǒng) 發(fā)展 應(yīng)用

1 系統(tǒng)產(chǎn)生的基礎(chǔ)

90年代中期，由于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，特別是Windows操作系統(tǒng)的普及甚至日趨壟斷，越來(lái)越多的MIS和DCS系統(tǒng)開始采用通用的軟件平臺(tái)，這就為一批專業(yè)的管理軟件公司提供了廣闊的生存空間。在美國(guó)馬薩諸塞州的PSDI和南卡羅來(lái)納州的DATASTREAM公司就致力于開發(fā)計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)（CMMS）并在這個(gè)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，該系統(tǒng)主要為用戶提供自動(dòng)化的維護(hù)管理方面的幫助，比如：建立設(shè)備檔案、按排計(jì)劃、定期檢修、勞動(dòng)力和費(fèi)用等。這兩個(gè)系統(tǒng)成功的一個(gè)主要因素是他們首先利用了其它工控系統(tǒng)的龐大實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，PDSI的Maxime產(chǎn)品支持SQL數(shù)據(jù)核心和軟件環(huán)境，可適于于廣泛的工業(yè)領(lǐng)域；而DATASTREAM的MDI則將廣泛應(yīng)用于PLC工作站的InTouch數(shù)據(jù)讀入系統(tǒng)。一些傳統(tǒng)的專用儀表制造商如本特利公司也憑借其在轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)測(cè)量方面的多年經(jīng)驗(yàn)在WindowsNT平臺(tái)上開發(fā)了Systeml標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械管理軟件，它包括多個(gè)接口軟件可以和DCS系統(tǒng)相連。Systeml可選的模塊主要有：分析軟件、性能監(jiān)視、轉(zhuǎn)子平衡、儀表校正、潤(rùn)滑油分析、轉(zhuǎn)子分析、軸承數(shù)據(jù)庫(kù)、文件管理等。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)構(gòu)成日趨復(fù)雜，而作為用戶不必要也不可能培養(yǎng)和擁有一批真正精通系統(tǒng)內(nèi)核的維護(hù)分析工程師。而EHM可以利用其虛擬測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)Intemet和Honeywell的專家服務(wù)中心相連進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和調(diào)整，為用戶提供了極大的便利。

2 典型的結(jié)構(gòu)

Fisher—Rosemount支持其相關(guān)公司將生產(chǎn)的壓力、溫度、液位、成份分析儀表和閥門、馬達(dá)、控制器和應(yīng)用軟件引入智能化領(lǐng)域，在所有這些產(chǎn)品中都包括了對(duì)裝置、應(yīng)用和過(guò)程的診斷功能。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)-R開發(fā)了AMS設(shè)備管理系統(tǒng)，它為工廠管理和工程人員充分運(yùn)用豐富的HART或PP信息維護(hù)其設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和與智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，使用戶能夠監(jiān)視、管理和調(diào)整過(guò)程中運(yùn)行的設(shè)備和過(guò)程本身，改變了傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型的、被動(dòng)的維護(hù)管理模式，發(fā)揮設(shè)備出廠時(shí)的功能，實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)性的自動(dòng)化的設(shè)備管理。AMS是提供一個(gè)單一的平臺(tái)用于數(shù)據(jù)和應(yīng)用管理、操作員接口以及對(duì)其它廠商的產(chǎn)品進(jìn)行通訊支持。實(shí)際上，AMS性能軟件是一系列獨(dú)立模塊的連接AMS的應(yīng)用軟件是在Windows95或NT平臺(tái)上運(yùn)行，可以完成標(biāo)定、組態(tài)、診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)、監(jiān)測(cè)、報(bào)告等功能。F-R的PER-FORMANCE軟件充分利用了微軟技術(shù)，基于PC機(jī)而開發(fā)的，它為與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備以及向其它軟件包傳送住處提供了一個(gè)集成的軟件環(huán)境，主要完成運(yùn)行、工程管理和維護(hù)等功能。其核心軟件是現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器軟件（FieldServer），以此作為二級(jí)平臺(tái)，可支撐一系列模塊化應(yīng)用軟件，為用戶提供了一個(gè)圖形化界面?，F(xiàn)場(chǎng)管理器（FieldManager）軟件PER-FORMANCE是運(yùn)行在現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)平臺(tái)上的模塊化應(yīng)用軟件之一，通過(guò)它可以進(jìn)行組態(tài)、查找故障、調(diào)試所連設(shè)備及保持這些設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)。AMS的軟件體系是建立在開放的模塊化軟件平臺(tái)之上的，因此，還將把其它第三方開發(fā)的針對(duì)特殊應(yīng)用的軟件例如泵的振動(dòng)、泄漏、磨損等集成到AMS之中。通過(guò)AMS的Pass—through功能可以將AMS連接到DCS上，這樣就能直接利用DCS數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于非Windows平臺(tái)工作站系統(tǒng)。則可以通過(guò)另設(shè)PC機(jī)與HART或FP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息的，以HART方式為例：其網(wǎng)絡(luò)方案包括HART轉(zhuǎn)換器、電纜和RS232轉(zhuǎn)換器可連接32臺(tái)HART設(shè)備，而轉(zhuǎn)換器本身是RS485網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)可尋址節(jié)點(diǎn)。RS485-RS232轉(zhuǎn)換器則用來(lái)連接HART轉(zhuǎn)換器與PC機(jī)中現(xiàn)場(chǎng)管理器的服務(wù)器軟件之間的通訊。HART方案只是一個(gè)過(guò)渡，它可以方便地應(yīng)用于4-20mA模擬信號(hào)傳輸?shù)南到y(tǒng)；但隨著越來(lái)越多的廠商采用PF總線生產(chǎn)智能化設(shè)備，AMS的應(yīng)用可不在局限于F-R的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，而更多地應(yīng)用于第三方產(chǎn)品領(lǐng)域。

3 應(yīng)用實(shí)例

阿莫科石油公司的懷特工廠采用了Honeywell的TDC3000系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控其13套裝置超過(guò)30000個(gè)點(diǎn)，為了提高效率，他們?cè)赥DC3000系統(tǒng)上加載EHM來(lái)監(jiān)視設(shè)備的健康狀態(tài)。Honeywell的EHM系統(tǒng)是用來(lái)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)設(shè)備（泵和壓縮機(jī)）、熱交換器、控制閥、反應(yīng)塔、反應(yīng)爐和管道系統(tǒng)，可處理諸如流量、壓力、液位等數(shù)據(jù)并可糾正、核準(zhǔn)設(shè)定參數(shù)。對(duì)于全廠的2000多臺(tái)泵來(lái)說(shuō)，EHM監(jiān)視每臺(tái)泵的流量、上游溫度和下游控制設(shè)定點(diǎn)，如果說(shuō)控制閥位未變且溫度不變而出口壓力下降，這就說(shuō)明該泵的內(nèi)部存在劣化，系統(tǒng)立即發(fā)出明確的報(bào)警。通過(guò)X-WINDOWS接口可以將AMS移植到TDC3000的通用的X操作站上，對(duì)于操作員來(lái)說(shuō)AMS系統(tǒng)和TDC3000一樣運(yùn)行顯示在操作員站。維護(hù)工程師通過(guò)工作站不但可以了解各設(shè)備的運(yùn)行工況，還可以隨時(shí)存儲(chǔ)和調(diào)用各種工程文件、運(yùn)行報(bào)表、歷史記錄、儀表檔案等材料。為了更加形象，EHM 利用了3D技術(shù)，用戶可以在圖形工作站上以3D的方式進(jìn)入虛擬的設(shè)備間和可靠性管理間內(nèi)，打開模擬的文件柜獲取所需的設(shè)備歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)劣化時(shí)就及時(shí)發(fā)出報(bào)警，使維修人員能準(zhǔn)確進(jìn)行修復(fù)；正是有了這個(gè)系統(tǒng)的幫助，全廠只有6個(gè)工程師進(jìn)行儀表的校驗(yàn)、管理和維護(hù)。

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