一、引言
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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備進行組態(tài)、標定、診斷及歷史事件記錄的設(shè)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(shè)備管理系統(tǒng)進行處理。
AMS智能設(shè)備管理系統(tǒng)中設(shè)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(shè)備及管線跑冒滴漏,而電子巡檢檢查設(shè)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(shè)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??s短了故障存在的時間。
AMS智能設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備管理系統(tǒng)可以方便地查看到這些信息。
AMS智能設(shè)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(shè)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(shè)備管理系統(tǒng)自2004年安裝以來,解決了現(xiàn)場設(shè)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(shè)備管理系統(tǒng)記錄了自安裝以來的所有的設(shè)備事件,減少了設(shè)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。