一种利用prm实现仪表伴热状态监测的系统的制作方法
【专利说明】一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及仪表检测技术领域,具体地,涉及一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统。
【背景技术】
[0003]仪表伴热问题一直以来是北方地区装置冬季维护的重要内容,仪表伴热系统的好坏将直接影响仪表测量的准确性甚至威胁到装置的平稳运行。常规仪表伴热维护,就是维护人员定期到现场用手感知伴热管线温度是否正常,如有异常则要采取措施保证仪表伴热温度。
[0004]维护量大,间隔一定时间检查属于被动维护,一旦伴热出现问题不能及时发现,有可能冻坏仪表设备,给装置安全生产带来隐患。
[0005]在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在维护量大、仪表易损坏和安全隐患大等缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于,针对上述问题,提出一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,以实现维护量小、仪表不易损坏和安全隐患小的优点。
[0007]为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,包括能够对现场多台仪表的伴热状态信息进行实时采集的HART智能仪表,能够对所述HART智能仪表采集所得多台仪表的伴热状态信息进行复用处理的第二复用器,能够基于所述第二复用器进行复用处理所得数据进行在线检测和维护的PRM系统。
[0008]进一步地,以上所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,还包括能够通过DCS I/O卡件实现现场总线及HART信号采集的DCS系统;所述DCS系统的控制网与PRM系统连接。
[0009]进一步地,以上所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,还包括能够通过I/o卡件实现SIS仪表信号采集的SIS系统;所述SIS系统与第二复用器连接。
[0010]进一步地,以上所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,还包括与所述PRM系统连接的第一复用器。
[0011]进一步地,所述PRM系统,包括依次连接至所述第二复用器的PRM服务器和PRM通讯服务器,所述PRM服务器分别与第一复用器和DCS系统的控制网连接。
[0012]进一步地,所述HART智能仪表,主要包括依次连接至所述第二复用器的HART信号4842/4841采集卡板和信号转换器。
[0013]本发明各实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,由于包括能够对现场多台仪表的伴热状态信息进行实时采集的HART智能仪表,能够对HART智能仪表采集所得多台仪表的伴热状态信息进行复用处理的第二复用器,能够基于第二复用器进行复用处理所得数据进行在线检测和维护的PRM系统;从而可以克服现有技术中维护量大、仪表易损坏和安全隐患大的缺陷,以实现维护量小、仪表不易损坏和安全隐患小的优点。
[0014]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
[0015]下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0016]附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统中现场HART信号的采集界面图; 图2为本发明利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统中现场仪表显示画面截图;
图3为本发明利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统的工作原理示意图;
图4为本发明利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统中横河公司的PRM服务器提供的OPC服务的界面图。
[0017]结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
1-PRM服务器(PRM SER) ;2-PRM通讯服务器(PRM CLT) ;3_分布式计算机系统(DCS);4-监控系统(SIS) ;5_ 第一复用器(multiplexer) ; 6-第二复用器(multiplexer) ;7-HART智能仪表。
_8] 具体实施
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019]根据本发明实施例,如图1-图4所示,提供了一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统。
[0020]本实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,包括能够对现场多台仪表的伴热状态信息进行实时采集的HART智能仪表(如HART智能仪表7),能够对HART智能仪表采集所得多台仪表的伴热状态信息进行复用处理的第二复用器(如第二复用器6),能够基于第二复用器进行复用处理所得数据进行在线检测和维护的PRM系统。
[0021]上述实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,还包括能够通过DCS I/O卡件实现现场总线及HART信号采集的DCS系统(如DSC系统3)、和/或能够通过I/O卡件实现SIS仪表信号采集的SIS系统(如SIS系统4)、和/或与PRM系统连接的第一复用器(如第一复用器5) ;DCS系统的控制网与PRM系统连接,SIS系统与第二复用器连接。
[0022]上述PRM系统,包括依次连接至第二复用器的PRM服务器(如PRM服务器I)和PRM通讯服务器(如PRM通讯服务器2),PRM服务器分别与第一复用器和DCS系统的控制网连接。HART智能仪表,主要包括依次连接至第二复用器的HART信号4842/4841采集卡板和信号转换器。
[0023]上述实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,现场仪表全部选用HART智能仪表,充分利用CS3000系统中的HART信号采集功能实现现场智能仪表表体温度采集,进而实现对仪表伴热系统的监测与报警,利用现有PRM系统,解决了非DCS系统中智能仪表温度的采集。CS3000系统实现现场仪表伴热温度监测,利用PRM与OPC与MODBUS通讯实现各系统的仪表伴热温度的监测,快速准确的发现伴热问题,主动进行维护。
[0024]上述实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,主要涉及的技术方案包括:
⑴什么是PRM
PRM的全称是PLANT RESOURCE MANAGER,一般称为资产管理系统,它是基于现场总线对现场智能仪表进行在线检测和维护。一般分为PRM服务器和PRM通讯服务器,PRM通讯服务器与DCS的控制网连接,通过DCS I/O卡件实现现场总线及HART信号的采集,PRM服务器采用SQL数据库,对现场设备的组态数据进行存储、分析和保护。
[0025]利用PRM可以实现仪表的在线维护和在线诊断功能,修改组态量程,甚至可以进行阀门的调校工作,实现精确的资产管理,当一台仪表经过维护后重新投入使用,PRM数据库会在一个周期内自动更新,其内容包括具体的维护方法和最近一次的维护时间。我们利用PRM来跟踪仪表的状态并预见将要发生的故障,提醒维护人员做前瞻性的维护,前瞻性维护相对于传统的定期维护也更有效率。而我们利用PRM来实现伴热仪表温度的前瞻性维护。
[0026]⑵DCS中实现仪表伴热温度采集
横河公司CENTUM CS3000系统是日本横河公司推出的基于WIND0WS-XP的大型DCS系统。该机型继承了以往横河CS 100
0的优点,并增强了网络及信息处理功能,提供了强大的现场总线信号米集,开发出PRM (Plant Resource Manger)功能,PRM可以在线管理现场总线和HART设备,并通过现场总线技术实现了前瞻性维护功能。
[0027]要实现现场HART信号的采集,所选用的DCS I/O卡件必须支持HART信号采集功能,在DCS中的组态类似于I/O卡件通道的组态,在完成I/O通道组态的基础上,只需要组态HART采集的通道和HART采集参数,不是所有的HART仪表温度采集参数都是一致的,针对R0SEM0UNT的温度传感器一般选择SECOND VALUE。如图1。
[0028]在DRAWING中再进行相应的显示模块组态,仪表伴热画面的温度就可以采集到DCS中,按照仪表保温箱温度一般维持在20-60度之间,设定统一的温度高低报警值分别为:55度和15度,再利用SFC功能块编写公共报警程序,使仪表伴热温度出现异常情况时能够及时的通知我们及时处理;为了更好的便于伴热台的维护,我们同时还增加了每台仪表伴热台进水和回水的位号,方便快速定位现场伴热操作台,针对实际维护过程中部分强制伴热,及现场仪表没有表箱等温度显示特殊情况,我们都做了标注和详细说明,便于大家更好的维护自己区域的伴热,完成显示画面如图2。
[0029]⑶SIS系统中实现仪表伴热温度采集
由于SIS系统I/O卡件不带HART信号采集功能,所以无法采集到进SIS系统的HART仪表信号,而SIS仪表的伴热又是维护的重中之重,伴热的好坏直接影响装置的连锁停车。针对这种问题,车间成立攻关,我们选用了 MTL公司的HART信号4842/4841采集卡板,一个4841实际可以支持16个4842而我们实际选用的只支持4个4842,一个4842可以支持现场16个HART仪表的信号采集,通过采集板将HART信号转换为MODBUS RS485信号,再通过信号转换器将RS485转换为TCP/IP MODBUS,利用RPM通讯服务器中虚拟的串口来连接,就可以实现现场HART信号的采集,进而实现SIS系统的RPM管理。见图3。
[0030]横河公司的PRM服务器还提供OPC服务,OPC (OLE for Process Control,用于过程控制的OLE)是一个工业标准,这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。OPC是以0LE/C0M机制作为应用程序的通讯标准。0LE/C0M是一种客户/服务器模式,具有语言无关性、代码重用性、易于集成性等优点。OPC规范了接口函数,不管现场设备以何种形式存在,客户都以统一的方式去访问,从而保证软件对客户的透明性,使得用户完全从低层的开发中脱离出来。从OPC标准的制定到现在已历经了 5年的时间。在这过去的5年中,众多业界领先的制造商已开发了多种OPC服务器和客户机应用。在实际工程中也历经了多方面的测试和考验。在OPC服务器性能测试中,分别对基于本地的OPC应用和基于DCOM的分布式应用进行了测试。测试结果无论是在本地还是两台计算机之间,5000个过程变量的变化值能在I秒内在OPC服务器和客户机之间传送。对于只有500个过程变量的情况,只需100毫秒时间。因而,OPC被认为是非常适合于在很短的更新速率内采集大量的动态过程变量的应用场合。
[0031]OPC为硬件制造商与软件开发商提供了一条桥梁,透过硬件厂商提供的OPCServer接口,软件开发者不必考虑各项不同硬件间的差异,便可自硬件端取得所需的信息,所以软件开发者仅需专注于程序本身的控制流程的运作。此外,由于C0M/DC0M实作并隐藏了网络的细节,透过OPC可以很容易地达成远程控制和数据采集的理想。
[0032]利用横河公司的PRM服务器提供的OPC服务,针对这个特点开发了 OPC转MODBUS通讯程序,通过OPC读取将现场HART参数信息,利用MODBUS回写到串口中,再通过MODBUS通讯连接到DCS卡件,实现SIS仪表伴热参数在DCS中的显示。针对进压缩机等成套控制系统的仪表伴热均采用类似的方法实现。见图4。
[0033]上述实施例的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,通过利用CS3000系统的带HART信号采集功能的1/0卡件,通过编写OPC转MODBUS通讯软件,完美实现了所有系统伴热仪表在DCS上的温度采集,解决了捆扰仪表伴热维护的大问题,让我们能够提前预防仪表的冻凝问题,更好的保证装置的安稳长优运行,PRM系统只是帮助我们维护的工具,使用好这套系统能真正的减低维护费用,提高工作效率,转变长期以来被动维护的思想。
[0034]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,包括能够对现场多台仪表的伴热状态信息进行实时采集的HART智能仪表,能够对所述HART智能仪表采集所得多台仪表的伴热状态信息进行复用处理的第二复用器,能够基于所述第二复用器进行复用处理所得数据进行在线检测和维护的PRM系统。2.根据权利要求1所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,还包括能够通过DCS I/O卡件实现现场总线及HART信号采集的DCS系统,该DCS系统用于工业过程控制的集散控制系统;所述DCS系统的控制网与PRM系统连接。3.根据权利要求1或2所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,还包括能够通过I/o卡件实现SIS仪表信号采集的SIS系统,该SIS系统用于安全联锁保护的安全仪表系统;所述Sis系统与第二复用器,该第二复用器用于采集进入SIS系统的Hart信号连接。4.根据权利要求3所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,还包括与所述PRM系统连接的第一复用器,该第一复用器用于信号传输的交换机。5.根据权利要求4所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,所述PRM系统,包括依次连接至所述第二复用器的PRM服务器和PRM通讯服务器,所述PRM服务器分别与第一复用器和DCS系统的控制网连接。6.根据权利要求1或2所述的利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,其特征在于,所述HART智能仪表,主要包括依次连接至所述第二复用器的HART信号4842/4841采集卡板和信号转换器。
【专利摘要】本发明公开了一种利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,包括能够对现场多台仪表的伴热状态信息进行实时采集的HART智能仪表,能够对所述HART智能仪表采集所得多台仪表的伴热状态信息进行复用处理的第二复用器,能够基于所述第二复用器进行复用处理所得数据进行在线检测和维护的PRM系统。本发明所述利用PRM实现仪表伴热状态监测的系统,可以克服现有技术中维护量大、仪表易损坏和安全隐患大等缺陷,以实现维护量小、仪表不易损坏和安全隐患小的优点。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN104898643
【申请号】CN201510212916
【发明人】王克才
【申请人】新疆独山子天利实业总公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月29日