试车调试时间缩短了三周,人机界面获得了极大的改进,操作员们也称,新的生产线运行得“最棒”。
编者按:本文由一位切身体会到工业进步的工程师撰写,来源于个人感受,因此本文观点仅代表个人立场。
由于现场智能仪表和面向总线工厂架构的应用,位于佛罗里达州Cantonment的Advanced Elastomer Systems, L.P. (AES)公司一条新的热塑弹性体(TPE)生产线得以及时启动。AES,是埃克森美孚化工旗下的一家公司,它将新启动生产线的既定目标确定为,提高设备可靠性,缩减维护成本,简化操作并实现产量最大化。
尽管由于这两季飓风非常活跃,加上卡特里娜飓风造成的资源和人力的消耗,项目未能按计划进行,但是我们通过高效配线和快速启动追赶了一些落后的时间。原计划需要四周的仪表调试周期最后仅仅用了八天的时间。
增加新的生产线是AES扩张计划的一部分,目的在于维护其TPE供应量占全球市场份额大约30%的领导者地位。据美国工业市场研究机构Freedonia集团公司,经2003年的一份研究报告称,从2003年到2007年该种弹性体的全球需求量预期年增长速度大约为6.4%
特定的先进控制技术能够充分利用现场智能仪表的诊断能力和总线结构的安装效率。例如,基金会现场总线网络,用于离散I/O的AS-interface现场总线和Ethernet/IP协议均被运用到艾默生的 PlantWeb数字工厂架构中。现场总线网络在大多数情况下能避免传统分布式控制系统的接线混乱和大接线盒的使用。最终,该项目的控制系统接线成本降低了大约15%。
在系统试车、启动和运行阶段我们也看到了更多的好处。如前所述,300个智能设备的安装和调试缩短了大约3周的时间,部分归因于仪表出厂时配置和网络已经就绪,设备只要插上就可以进行测试,因此很少需要再就单独的设备排除故障。
资产管理的优点
将资产管理运用于现场仪表调试能节约大量的时间。而之前的情况是,几个人组成工作小组,现场确认每个设备的位置,检查接线情况,并且使用无线电与控制室联络核实每个控制回路。而通过使用艾默生的AMS技术,只要一个技术员就能够直接从控制室跟每个仪表通讯,无需打开仪表壳或I/O柜,只要根据现场的观测器显示就能够确定设备工作情况,可以一个接一个不间断地进行检测。因此,一两个人组成的AES技术员组就能用很短的时间完成整个检查过程。
现场总线系统从一开始就运行良好。虽然至今没有出台相关标准,但事实已经超出了我们的预期。操作员认为大部分的功劳要归功于资产管理应用的多功能特性。
现在我们可以用同一软件对所有这些设备进行监控,以方便随时维护。如果某台设备或相关装置的状态低于预置限位,状态报警装置会告知操作员可能出现问题,技术员可在线远程检查问题,而不再需要跑到现场去查看设备。我们的员工多次直接通过界面显示设备状态是否正常继而判断出问题的原因所在。这种设备可视化和诊断能力使得该技术区别于传统的过程排除式故障排除法。该技术提供的可用信息简化了设备维护工作,增强了设备能力,提高了产品可靠性,并实现了产量的最大化。这有助于我们达到新生产线的一些既定目标。
这些目标得到了新数字工厂自动化系统的巨大支持,该系统与总线现场设备协同工作来控制生产过程。我们使用的自动化控制系统并非当前工厂TPE生产线使用的分布式控制系统。我们的员工不愿意拷贝现有的操作流程(这样会使已知的系统缺陷一直存在下去),他们努力理解新技术,学习如何使用新系统更好地去满足各种需求。至于说更为具体的东西,比如事件顺序、温度和流量参数,以及控制监视图表,我们更为信赖系统操作员们的丰富经验。
操作员钟情于新的HMI
DeltaV自动化系统的功能特性经常被认为是“无与伦比的”。它的操作员界面是全厂信息最全面和最便于操作的。由于工厂操作员可能被派到生产线的任何一个地方,所以他们必须学习和掌握新旧两个系统。一些操作员一开始认为新系统更复杂且更难操作而心存抗拒,但他们很快就发现事实正相反。在经历过厂内各条生产线后,绝大部分操作员都赞同这套新系统是最好的,并成为了它的忠实拥护者。
我们从2006年6月开始试车调试,7月进行首次试生产。在通过一个必要的资格评审过程后,到10月上旬,产品实现装运和销售。由于在这段时间内,还有一些启动相关装置需要配置,我们仍需要从控制系统供应商获得更多的现场技术支持。而艾默生公司提供的强有力的支持和帮助,甚至超出了我们的预期。
从系统启动开始一切都很顺利,只发生过三次仪表故障。AMS设备管理器的诊断功能可以让维护工人快速精确地找到问题,从而缩短了排除故障所需的时间。较早发生的一次故障是由于一个现场设备无法启动,后两次是因为接线终端松动。每次问题都得以快速确定和解决,并没有影响到正常生产。这项技
AES相信,这种非传统架构就是控制系统未来的发展方向。具有诊断功能,便于操作,结合现场精良仪表的控制系统已经得到了工厂的积极响应。如果Advanced Elastomer Systems要建设一套新的TPE生产线,这些技术将很可能成为它的标准配置。
更多信息,请访问:
www.as-interface.net
www.emersonprocess.com
www.fieldbus.org
www.odva.org
www.santoprene.com