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          自動化儀器儀表與控制系統(tǒng)現狀及發(fā)展趨勢

          作者: 時間:2010-05-28 來源:上海儀器儀表行業(yè)協(xié)會 收藏

            功能安全標準雖然已經出版,功能安全研究的范圍還在深入和擴大。一方面是現場通信的功能安全問題研究,這些研究成果已經部分反映在一些現場

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/109466.htm

            我國許多研究機構今年開展了功能安全的研究工作,主要包括:對安全要求高的用戶機構,如石油、化工、制藥類機構,開展了如何提出和確定功能安全要求的研究。他們采用風險評估技術、可信性管理方法、HAZOP(Hazard /and/ Operability Study,危險與可靠性研究)分析等方法,確定目標對象對功能安全的定量要求。

            制定了宣傳貫徹兩個國家標準,培訓功能安全工程師的工作。同時一些機構開展了工程項目和儀表產品的功能安全評定工作。

            一些儀表制造廠開始研制高可靠性的功能安全儀表產品。個別企業(yè)為了使用戶對產品的認證有更好的認同,他們將產品向國際權威機構申請認證。

            總體上,雖然我國創(chuàng)新的功能安全研究成果還少,但功能安全的活動已經在國內啟動,正逐步深入地展開。

            (四)系統(tǒng)維護與儀表診斷

            基于企業(yè)對安全和質量的要求,系統(tǒng)維護與儀表診斷受到用戶、制造商和研究者各方面的關注。系統(tǒng)維護與儀表診斷分為4個層次:生產流程的診斷、生產裝備的診斷、自動化控制系統(tǒng)的診斷、現場儀表的診斷。

            生產流程的診斷原則上不屬于自動化儀表范疇,但是診斷信息的交換涉及自動化儀表系統(tǒng)。國外儀表用戶成立了一個用戶組織——MIMOSA(an Operations /and/ Maintenance Information Open Systems Alliance,運行和維護信息開放系統(tǒng)聯(lián)盟)。該組織的使命是開發(fā)和鼓勵企業(yè)在O&M(Operations /and/ Maintenance,運行和維護)中和CALM(Collaborative Asset Lifecycle Management,資產生命周期管理協(xié)作)中采用開放信息標準。它提供一系列相關信息標準。CCOM(Common Conceptual Object Model,通用總體對象模型)是所有MIMOSA標準的基礎,而CRIS(Common Relational Information Schema,通用相關信息模式)則提供了儲存企業(yè)運行管理信息的手段。它還提供元數據參考庫和采用XML和SQL的系列信息交換標準。該組織還與OPC合作,成立了Open P&M(Open Operations /and/ Maintenance,開放運行于維護)組織。他們制定的基礎信息標準用語多種行業(yè),MIMOSA提供資產管理相關信息標準,OPC提供數據獲得喝傳輸標準。

            針對生產裝備的監(jiān)控、診斷儀表系統(tǒng)是近兩年推向市場的新產品。主要用于對某些典型生產裝備(如旋轉機械、流體管線)的監(jiān)控和診斷。這些系統(tǒng)使用的檢測手段包括振動測量、激光測量、紅外熱像、超聲掃描以及普通的溫度壓力測量,將監(jiān)測的信息通過統(tǒng)計分析、頻譜分析、模式識別、數據挖掘等專家系統(tǒng)的分析,得出對設備的診斷。典型產品有Emerson公司的CSI機械設備狀態(tài)管理系統(tǒng)。

            自動化控制系統(tǒng)的診斷通常是控制系統(tǒng)中設備管理軟件的一個模塊或一種功能,負責控制系統(tǒng)自身以及現場以表達的實時診斷和預測維護?,F在各家自動化儀表跨國公司幾乎都有自己的產品,例如Emerson公司的AMS(資產管理系統(tǒng)),Siemens公司的PDM(過程設備管理),在此不一一列舉。自動化控制系統(tǒng)診斷產品看的發(fā)展很快,功能和性能不斷增強;現在生產裝備的監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)自身的診斷往往是在同一個平臺上進行。為了改善這一層面的可互操作性,近年Emerson 公司、Siemens 公司及OPC等幾家承諾相互合作推進互操作技術的統(tǒng)一。

            現場儀表的診斷與上述幾層的維護、診斷在方法上有很大區(qū)別。首先,上述方法都是通過傳感器采集信息,通過各種手段的分析實現診斷?,F場儀表本身體積較小、功耗低,可用于診斷的信息資源很少;其次,現場儀表的診斷結果顯示往往借助控制系統(tǒng)軟件或手持操作器,因此其診斷過程中常常有現場儀表與另一端的互動,以補充自身資源的不足。

            現場儀表的診斷難度較大,HART基金會的《HART 診斷指南(草案)》將維護分為三級:要求維護(已經發(fā)生故障)、需要維護(儀表已超過維護周期)、建議維護(儀表到了維護周期)。而維護周期由智能儀表根據儀表的損耗情況或固定的時間確定。

            我國大型設備方面的維護和診斷研究已有多年的歷史,在旋轉機械等典型裝備方面有不錯的成果和成功的應用,有兩個學會組織聚集了我國這方面的力量:中國振動工程學會故障診斷專業(yè)委員會和中國自動化學會技術過程故障診斷與安全性技術委員會。在自動化控制系統(tǒng)自身的診斷方面雖然也有一些研究,但應用較少,在檢測儀表和執(zhí)行器的診斷方面更加薄弱,無論在維護和診斷理論研究還是開發(fā)實踐方面都與國際水平有較大差距。國產的大部分儀表在故障診斷和預測性維護方面存在空白。

            國外近年在維護和診斷方面發(fā)表的論文和專利很多,反映該項目內容在國外也正是熱點,我國企業(yè)現在急起直追為時不晚。



          關鍵詞: 自動化儀器儀表

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