作者：Paul Studebaker

　　控制系统的健康管理至关重要。控制回路故障不仅出现在传感器、变送器或主机连接中——因此，最好采用一种能够对可能出现的故障进行预测、识别与诊断的方法。

　　三菱化学的鹿岛工厂主要负责将石脑油加工制成乙烯、丙烯、裂化油及下游产品。该工厂凭借HART通信、带内部诊断功能的罗斯蒙特3051变送器以及艾默生过程管理AMS Suite资产管理软件的创新结合，于2009年被评为HART年度工厂。此后，该工厂继续探索新的方法，在节约上万工时的同时，减少了意外停车时间。

　　“控制阀和变送器是我们最主要的维护项。我们的粘性树脂会粘住阀门并导致变送器发送非线性信号。”本周在丹佛召开的2015年度艾默生全球用户大会上，来自三菱化学公司仪表与维护小组的Atsushi Kondo在“三菱化学通过诊断与智能维护，降低了成本并延长了正常运行时间”的演讲中说。三菱化学仪表与维护小组经理Takayuki Aoyama以及罗斯蒙特亚太产品经理Bill Zhou也参加了此次会议。

　　当阀门或信号出现问题时，该工厂过去的做法是通知维护工程师，对DCS、回路及设备进行检查；分析收集的信息；发现并修复异常阀门或状态。整个过程费时费力，还会造成停车。而AMS不仅可以代替维护工程师执行初步的准备工作，还能节约劳动力、减少生产损失。

　　“AMS可以监测所有设备。”Kondo说。“当维护工程师赶到现场时，他们已经了解了所有信息。”他向出席会议的人们介绍了工厂常见的三个问题并阐述了企业如何应用自动化克服这些问题。

　　监测仪表健康

　　在鹿岛工厂，如果管道温度下降，产品就会固化，工厂则停止运转，因此蒸汽伴热至关重要。“报警声一响，工程师会迅速作出响应。”Kondo说。一般情况下，温度下降不是问题。问题多出现在变送器的接线上，由于灰尘、潮湿或水造成短路或侵蚀连接。“变送器终端电压是关键参数，一般呈线性，范围在4-20mA。污垢或水会使其呈非线性。”解决方案是依据回路电阻进行监测及报警，这样可以在问题严重并造成停车前，显示回路电阻的变化。

　　同样的方法还可用于检测液位探头上以及涡街流量计内的污垢积累情况。“信号强度应始终保持一致。”Kondo说。“如强度过低，我们就会通知进行维护。”AMS将通过显示系统健康参数来自动发出维护通知，红色表示严重问题、黄色表示需要注意的问题。维护工程师则可在造成故障之前，轻松、快捷地确定问题所在。

　　诊断阀门摩擦力

　　许多工厂的电磁开关球阀都体积“庞大，很难进行拆卸和维护。”Kondo说。因此，工厂会在两年一次的停车期间对阀门进行维护。但其间，阀门可能会由于粘性粉末而出现故障。“我们希望对阀门进行监测并对可能出现的问题进行预测。”Kondo说。

　　当阀门摩擦力增加时，阀门的行程速度会下降。安装Fisher DVC智能定位器并通过AMS对其进行监测，维护工程师便可以及时了解执行机构驱动力的上升情况。由于对速度和驱动力有较高的要求，阀门依然由电磁阀驱动——定位器仅对阀门的响应进行报告。“这样，我们就可以看到阀门何时由于粉末的积聚而开始出现粘连，从而制定维修计划。”Kondo说。该工厂已经从过去的定期阀门维护方式转变为主动预测型维护。

　　提高维护效率

　　为了支持AMS，该工厂还为操作员系统添加了DeltaV OPC数据服务器。AMS可针对回路及阀门检查自动生成一组信号并对响应情况进行分析。“这样可以使回路检查的时间从三天缩短至12小时。”Zhou说。以前，检查阀门通常需要两名技术员，一名留在控制面板处，另一名在现场检查。“现在，我们为阀门分配了具体位置，DVC会对实际位置进行测量并报告结果。除了进行比较外，还会指示通过/不通过。”Zhou补充说。“过去需要五天时间，现在只需要四个小时。”

　　计划停机期间，该工厂还对紧急停车系统（ESD）进行了测试。“曾经我们需要多名人员在控制室内控制信号，观察和检查阀门。”Zhou说。“现在工作人员利用Excel程序生成一个可以发送设定点的定位脚本并在测试序列中检查阀门响应情况。”以前需要十天时间，如今只要一天就能完成。

　　“在日本，人工费用很昂贵。”Zhou总结说。“AMS帮助三菱化学实现了在现场用更少的人力完成需要更多人力的工作。”