自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)及其改進(jìn)

劉相保

摘 要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得自動(dòng)化儀表的應(yīng)用范圍越來越廣，在電氣運(yùn)行系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)主要是對自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，以確保其能夠正常運(yùn)行。本文對系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行分析，并就基于物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)改進(jìn)方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表；控制設(shè)備；維護(hù)系統(tǒng)；改進(jìn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.142

將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集起來進(jìn)行在線分析，能夠掌握電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而針對性的對其進(jìn)行優(yōu)化。在自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備系統(tǒng)的管理是企業(yè)的重點(diǎn)工作，也是企業(yè)的難點(diǎn)工作。為提高系統(tǒng)的管理效率，就需要利用現(xiàn)代化的技術(shù)對其進(jìn)行優(yōu)化。

1 問題分析

與國外儀表儀器相比，我國的技術(shù)水平要落后10-15年。近年來，儀表儀器行業(yè)的發(fā)展非常迅速。比如，世界儀表儀器的增長率為3%-4%，而我國在連續(xù)幾年的時(shí)間里，儀表儀器的增長率都超過20%。通常情況下，國內(nèi)規(guī)模較大的制造企業(yè)都有大量的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備，其數(shù)量能夠達(dá)到10000臺以上。由于這些自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備的分布方式是分散型的，所以其維護(hù)起來比較麻煩，難度也比較大。自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備更新?lián)Q代比較快，維修工作量很大。當(dāng)購進(jìn)設(shè)備后，會將其基本信息和相關(guān)情況記錄下來，并形成檔案進(jìn)行保存。在存檔后就基本不會再對其中的信息進(jìn)行及時(shí)的更新，比如，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，會形成故障的診斷過程、原因分析、維修方法和過程等資料，但資料中的信息沒有更新到設(shè)備檔案中。于是，隨著自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的加長，企業(yè)ERP和EM中的相關(guān)信息失真現(xiàn)象就越嚴(yán)重。

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多DCS系統(tǒng)都在對自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，系統(tǒng)不僅能夠?qū)x表的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，還能夠?qū)M態(tài)進(jìn)行檢查。這種類型的維護(hù)系統(tǒng)是以現(xiàn)場總線儀表和控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。但是，總線的成本比較高，加上其自身存在一些缺陷，所以以總線儀表為基礎(chǔ)的DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用會受到限制。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)能夠有效的解決這些問題。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)及改進(jìn)方案

2.1 原始方案

基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，主要包括四個(gè)流程：首先，當(dāng)自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要將故障現(xiàn)場的信息收集起來，即使是配件出現(xiàn)故障，也要收集完整的信息。其次，以故障信息為基礎(chǔ)，將能夠替代故障設(shè)備的新設(shè)備信息記錄下來，并通過系統(tǒng)入口將新設(shè)備引入，作為備用設(shè)備，并將新新設(shè)備的所有信息錄入到系統(tǒng)中。再以兩個(gè)設(shè)備的信息為基礎(chǔ)，將故障設(shè)備或者配件更換下來。再次，對更換下來的故障設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，并通過系統(tǒng)的出口登記報(bào)廢記錄。最后，如果更換新設(shè)備或配件后，設(shè)備能夠正常運(yùn)行，則說明檢修成功，需要錄入備用設(shè)備的相關(guān)信息。如果檢修不成功甚至無法修復(fù)，應(yīng)在登記報(bào)廢后不再使用故障設(shè)備。在此方案中，主要包括對象、配件/備件及維修模塊，每個(gè)模塊對應(yīng)上述的各個(gè)流程。

2.2 改進(jìn)方案

首先，在改進(jìn)方案中，將原方案中的各個(gè)模塊進(jìn)行編碼，編碼設(shè)置為串號條碼或者二維碼，其中包含設(shè)備和配件的各類信息。比如，名稱、規(guī)格、型號、制造商等。將編碼粘貼在所有的管理對象上，通過掃碼的形式對設(shè)備和配件進(jìn)行入庫、出庫管理，從而提高對象管理的效率。

其次，增加設(shè)備缺陷模塊，將其與現(xiàn)場對象模塊連接起來，主要功能是向設(shè)備及配件發(fā)送維護(hù)建議信息。此模塊能將現(xiàn)場對象模塊的故障信息收集起來進(jìn)行分析，確定出發(fā)生故障的設(shè)備。當(dāng)故障設(shè)備有所更新時(shí)，可以將更新信息和故障設(shè)備儀器進(jìn)入維修對象模塊。這樣以來，有利于后期對設(shè)備缺陷進(jìn)行分析，維持現(xiàn)場設(shè)備的正常運(yùn)行，并提高其運(yùn)行效率。

再次，增加回路數(shù)據(jù)和維修計(jì)劃模塊，將其與現(xiàn)場對象模塊連接起來?；芈窋?shù)據(jù)模塊能夠?qū)⒆詣?dòng)化儀表和控制設(shè)備所在的控制回路信息記錄下來，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，為維修人員對設(shè)備缺陷進(jìn)行處理時(shí)提供參考依據(jù)，使其能夠了解到實(shí)際的回路信息，避免由于維修人員操作不當(dāng)而引發(fā)事故。維修計(jì)劃模塊的主要服務(wù)對象是現(xiàn)場設(shè)備模塊，能夠?qū)υO(shè)備和配件進(jìn)行維修和保養(yǎng)，其包含的維修計(jì)劃單元有多個(gè)。通過定期對設(shè)備進(jìn)行檢修，能夠提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

最后，增加維修檔案模塊和兩票實(shí)施模塊，維修檔案模塊與前面提到的各個(gè)模塊都要關(guān)聯(lián)起來，并生成相應(yīng)的運(yùn)作檔案和維修計(jì)劃檔案，再將這些檔案保存下來。在增加此模塊以后，能夠?qū)⑴c設(shè)備有管的文檔與設(shè)備的維修保養(yǎng)文檔關(guān)聯(lián)起來，從而有效的克服批量關(guān)聯(lián)中存在的問題。由于需要維修保養(yǎng)的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備比較多，在批量關(guān)聯(lián)后，能夠使用戶的操作更加便捷，而系統(tǒng)多提供的信息則能夠更加準(zhǔn)確及時(shí)，可以提升用戶的粘度。兩票實(shí)施模塊與維修對象模塊、設(shè)備缺陷模塊進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以工作票和操作票為依據(jù)，將維修對象模塊中的維修保養(yǎng)信息記錄下來，對設(shè)備存在的缺陷進(jìn)行處理。在增加此模塊以后，能夠?qū)⒃O(shè)備的維修保養(yǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)出來，為成本分析提供依據(jù)，也可作為人員考核的重要指標(biāo)，還能降低設(shè)備維修保養(yǎng)的成本。

3 結(jié)束語

綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)ψ詣?dòng)化儀表和控制設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和故障。通過對系統(tǒng)方案進(jìn)行改進(jìn)，增加設(shè)備缺陷模塊、回路數(shù)據(jù)模塊、維修計(jì)劃模塊等，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，確保自動(dòng)化儀表和控制設(shè)備能夠正常運(yùn)行。

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