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作者：丁新國 蔣卉
單位：齊魯石化儲運廠 艾默生過程控制有限公司
電話：0533－7521721 021-28929054
一、引言（簡介）
齊魯石化儲運廠的汽車裝車系統(tǒng)擔負著乙烯新區(qū)的汽運出廠任務，年出廠苯、環(huán)氧氯丙烷，對苯等產(chǎn)品70余萬噸。在該崗位改造時遇到了以下難題:
1．該工號現(xiàn)有20套汽車裝車系統(tǒng)，現(xiàn)場環(huán)境屬于防爆Zone I ,因此質(zhì)量流量計在選型時采用了隔爆型號，不允許帶電情況下開箱維護，但是，由于現(xiàn)場環(huán)境特殊，為了保證裝車系統(tǒng)的累計流量的精確，需要定期對質(zhì)量流量計進行調(diào)零，而現(xiàn)場的防爆要求不允許儀表帶電打開防爆箱進行操作。
2. 儲運廠于2000年通過國際ISO-9001的認證，所有計量器具的參數(shù)修改都要求做到有文檔記錄，但是實際工作中，文檔記錄通常會不夠完整及時，為日后的的規(guī)范管理增加了麻煩。
3．由于工藝原因，液體物料傳輸過程中會混入氣泡，形成二相流，對儀表的測量造成誤差。二相流不易及時發(fā)現(xiàn)。尤其是不嚴重的二相流，在裝車結(jié)束后操作人員才會發(fā)現(xiàn)流量計存在問題或出了誤差，儀表工根據(jù)操作人員的質(zhì)疑對流量計及周邊的設備進行檢查，影響裝車效率和客戶滿意度。因此盡早發(fā)現(xiàn)故障、降低精度誤差十分重要。
二、解決方案
我們選用的高準CMF300+9701及CMF300+1700質(zhì)量流量計，具備兩路輸出接口，一路為脈沖輸出，接入到傳統(tǒng)的脈沖計數(shù)器，以進行質(zhì)量累加運算；另外一個端口為HART通訊協(xié)議端口，該端口將HART數(shù)字信號加載到傳統(tǒng)的4~20毫安信號， HART指令，包括組態(tài)信息、診斷信息及儀表標定回零信息。
高準質(zhì)量流量計內(nèi)置在線診斷功能，可以偵測管道內(nèi)存在氣泡的二相流，儀表傳感器故障、儀表斷電等故障。這些診斷信息可以通過HART協(xié)議傳輸?shù)缴衔粰C。維護人員在上位機根據(jù)這些診斷信息對現(xiàn)場設備實現(xiàn)遠程的預測性維護。
上位機安裝了艾默生公司的AMS智能設備管理軟件，實時采集質(zhì)量流量計的在線診斷信息，也可以直接在上位機對質(zhì)量流量計的組態(tài)進行修改。
艾默生公司的智能設備管理軟件ＡＭＳ是專門針對HART協(xié)議和總線協(xié)議的智能設備進行組態(tài)、標定、診斷及歷史事件記錄的設備管理解決方案。
硬件原理圖
我們通過艾默生公司提供的多路轉(zhuǎn)換器連接到現(xiàn)場的20臺智能質(zhì)量流量計的HART端口，將HART通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為485格式的信息，進入上位機的由AMS智能設備管理系統(tǒng)進行處理。
AMS智能設備管理系統(tǒng)中設置了電子巡檢功能，每隔五分鐘對現(xiàn)場儀表的狀態(tài)進行檢查，發(fā)現(xiàn)故障直接可以在報警列表中顯示，提示工人需要對現(xiàn)場進行維護。電子巡檢與傳統(tǒng)的人工巡檢形成互補（人工巡檢檢查設備及管線跑冒滴漏，而電子巡檢檢查設備內(nèi)部故障及組態(tài)的狀態(tài)更改）。
當現(xiàn)場儀表出現(xiàn)故障，例如：管道中的氣泡流等，五分鐘之內(nèi)顯示在ＡＭＳ智能設備管理系統(tǒng)的報警列表中，以聲光方式提示維護人員，維護人員可以根據(jù)報警列表的提示信息及時進行現(xiàn)場維護。縮短了故障存在的時間。
ＡＭＳ智能設備管理系統(tǒng)實現(xiàn)遠程的組態(tài)修改，現(xiàn)場儀表維護人員可以在ＡＭＳ智能設備管理軟件上直接對現(xiàn)場的組態(tài)信息進行修改，無需打開現(xiàn)場流量計的防爆箱。
流量計的回零標定也可以直接在AMS智能設備管理系統(tǒng)上進行。
我們在流量計維護和檢查過程中，經(jīng)常需要查看流量計的密度，溫度，體積流量測量值，通過AMS智能設備管理系統(tǒng)可以方便地查看到這些信息。
AMS智能設備管理系統(tǒng)內(nèi)置事件記錄功能，現(xiàn)場的故障狀態(tài)，組態(tài)修改記錄，儀表標定等事件都可以完整的記錄下來，通過該系統(tǒng)可以方便的查詢每一臺儀表自安裝以來發(fā)生的所有的事件。例如當有人修改流量計的組態(tài)時，無論是使用AMS進行的操作，還是使用手操器在現(xiàn)場進行的操作， AMS智能設備管理系統(tǒng)都能夠精確的記錄修改的時間，操作人員、原因以及每一個參數(shù)修改前后的數(shù)據(jù)狀態(tài) 。
三、總結(jié)
AMS智能設備管理系統(tǒng)自2004年安裝以來，解決了現(xiàn)場設備的在線維護問題，實現(xiàn)了電子巡檢，很多故障可以在控制室發(fā)現(xiàn)和解決，減少了人員在防爆區(qū)域出入的次數(shù)。提高了儀表的可用率及完好率。
原來影響測量精度的管線流量測量精度的二相流也可以及時被發(fā)現(xiàn)，儀表工可以根據(jù)AMS的提示及時發(fā)現(xiàn)二相流。并及時做出檢查和處理，大大降低了計量精度誤差。
通過ＡＭＳ智能設備管理系統(tǒng)記錄了自安裝以來的所有的設備事件，減少了設備維護文檔的制作的時間，比較傳統(tǒng)的文檔，更加精確，實時，易于查詢。
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