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PRM在化工新区的应用-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2011-01-11  浏览次数:143

  1、引言
  PRM(Plant Resource Manager),即工厂资源管理系统,也称AMS (Asset Management System),是对现场总线仪表, HART仪表, 其他仪表作集中的管理与维修。
  PRM是一套总括性的资产管理解决方案,它将预测诊断得到的信息提供给用户。PRM支持多个协议,能够将厂商的各种不同智能现场设备传输出的数据统合在一起。现场设备的维护信息均通过各种标准现场协议收集在一起,并保存在中央数据库中。
  2、PRM的结构
  PRM以集中的、电子的方式对全厂的设备块及控制块进行管理,从而使设备维护工作变得更加的有效和方便。同时,强大的功能实用性也让我们受益,下图是PRM在工厂管理系统结构中的位置:
  图一 工厂系统结构PRM位置图
  PRM包括三个软件包:PRM服务器,PRM客户端,现场通讯服务端。
  (1)PRM服务器建立在Oracle数据库的基础上,用于现场设备的管理;
  (2)PRM客户端通过PRM服务器数据库注册、监测和操作现场设备;
  (3)现场通讯服务端通过Vnet/VLnet获取和集中PID参数,并在现场总线网络之间传递信息。
  以下是PRM三个软件包之间的相互关系:
  图二 PRM软件包数据结构图
  3、PRM的功能
  PRM是用于设备维护和管理的软件包(Pacer),同时添加了横河(Yokogawa)最新的现场总线及HART接口技术,带着强大的功能,在工厂应用中的优越性也体现得越来越明显,以下是工厂资源管理的功能:
  图三 PRM的功能图
  3.1仪表管理
  仪表首先应该在PRM中注册,才能进行管理。对于能够在线通讯的仪表,即插即用,自动识别,自动注册。当仪表无法通过通讯方法注册时,需要人为注册。对于FF-H1仪表,还可以通过Host File Set(使用CS3000软件中Fieldbus Builder功能或Fieldbus工具保存在主机上文件)注册。
  3.2仪表浏览
  1) 工厂总貌(Plant View):工厂总貌实际上是工厂在PRM中的一种描述形式,它显示类似目录树的层次化工厂模型,分为六级:位置(Site)、区域(Area)、单元(Process Cell)、单位(Unit)、设备块(Equipment Module)和控制块(Control Module),如下图所示,工厂总貌按不同现场区域分为在线仪表,离线仪表和备品备件,同时也可以创建传统仪表信息。
  2) 网络总貌(Network View):网络总貌显示PRM连接FF和HART仪表,PRM自动同步实时设备信息。按不同总线来排列仪表及其状况,比如FF,HART,MODBUS,PROFIBUS等。
  3) 类别总貌(Class View):类别总貌显示仪表协议、制造商、仪表类型及仪表版本等,它按不同类别来划分仪表。
  4) 自定义总貌(Custom View):用户可以自定义一个需要的层次结构,用来对控制块分组和管理逻辑通讯路径。仪表的分组方式多种多样,可以通过维护的范围、维护的负责人、检查或更换的时间,操作的状态等等。如果现场设备连接到其他公司的主机系统时,自定义总貌允许管理通过该系统组态的仪表信息及参数。此外,也可以将设备安全设置和分组结合起来,这样,不同的用户拥有不同的权限来管理设备。
  3.3维修资料的管理
  设备管理器:显示和存储仪表设备的相关信息
  1)参考编码的注册:将控制块的状态和诊断结果以简写编码的形式注册。
  2)审查计划:定义和维持审查计划,利用审查计划对设备块或控制块进行调整和诊断。
  3)审查记录:输入和保存执行过的审查记录信息,审查记录上的操作日志也将以操作记录信息的形式被注册。在PRM客户端,进入如何一个设备块或控制块可以显示审查记录清单,以及详细的数据。
  4)元件列表:定义设备清单,注册和显示备件信息,还可以利用目标元件搜索其所在控制块。
  5)电子文档:管理和显示设备块或控制块的相关信息
  3.4记录跟踪
  此功能用于管理操作记录,设备事件记录,维护审查记录,设备参数操作记录。
  3.5调整和诊断
  1)参数比较
  此功能既可以将从FF-H1读取的参数和PRM存储的参数与保存在记录跟踪中的数据线比较,也可以将其与同类型控制块的不同数据进行比较。能够进行参数比较的现场总线块包括Resource Block、Function Block和Transducer Block。而进行比较的参数可以是当前值与已记录值,已记录值与已记录值,也可以是同类型FF-H1仪表的已记录值。
  2)诊断
  这项功能可以获得需要的现场仪表的参数值,并将其保存至数据库,以供使用。这些数据既可以从现场通讯服务器PC上得到,也可以从OPC服务器上获取。先进诊断还可以实现输出数据到CSV文件、创建可视流程图、创建包括多种设备的回路诊断等诸多功能。此外,借助Tool-Execute device viewer、Tool-Execute DD menu、History (Audit Trail)等诊断工具能够更好地为我们服务。
  3)调校
  PRM客户端对检验工具(提供给FF-H1)的开始与停止进行管理,并将开停事件作为操作记录信息,但校验工具本身的执行结果并不存储到PRM服务器。
  4、PRM在DCS中的应用
  4.1PRM与DCS连接
  当PRM与CS 1000/CS 3000 系统相连时,安装现场通讯服务器的PC机必须连接到控制总线上,因此在安装通讯服务期之前,必须安装控制总线接口卡和驱动。PRM用户和服务器可以和通讯服务器安装在同一台PC机上。
  操作站的Exaopc OPC 接口包必须安装在同一个站中。当连接到CS 1000/CS 3000 系统时,PRM 系统通过总线接口卡到控制总线,再到控制站来读取设备的参数。
  报警信息及操作提示信息可以通过exaopc OPC 接口软件包来获得,这个软件包对于操作站来说是可选择的。
  被注:PRM用户可以安装在操作站中,但PRM服务器和现场通讯不能装在这个操作站中。
  图四 PRM与DCS系统连接
  4.2PRM与HART Multiplexer 接口的连接
  当PRM系统连接到HART设备时,通过一个RS-232C/RS-485 的COM端口,经过HART multiplexer转换,HART多路转换器需要设置参数。为了分散通讯的负载,也可以连接PRM到HART多路转换器通过多口COM端口。PRM支持不同的厂家提供的HART多路转换器,但是PRM的组态都是相同的。
  如果PRM系统连接到HART多路转换器上,HART多路转换器必须通过RS-232C/RS-485串口转换连接到PC机上,这个机子必须安装通讯服务器。PRM的服务器,用户,通讯可以装在一个机子上,也可以装在不同的机子上。
  HART多路转换器通过一个COM端口连接,就没有必要再安装驱动。
  备注:不同的厂家设备的路径设置是不同的。
  PRM与 HART multiplexer的连接
  5 PRM应用的仪表类型
  1)现场总线仪表(FF-H1)
  2)HART仪表
  3)PROFIBUS仪表
  4)MODBUS仪表
  5)传统仪表(4~20mA,1~5V模拟量以及没有数字通讯功能的离散量)
  6)静态仪表(没有电子输入输出通道的设备,比如气动表,现场压力表,孔板等)
  只有现场总线仪表和HART仪表可实现在线通讯。
  6 PRM在实际应用中的优越性
  1)由传统自控系统向现场总线自控系统过度,增加过程信息,包括可控信息和不可控信息;
  2)直观地显示问题的来源;
  3)降低维修和管理费用,节约成本;
  4)提高生产力以及产品的质量;
  5)使维护工作更加方便简单;
  6)在CCR即可进行仪表状况及参数的观察调整和诊断;
  7)项目文档文件可以帮助我们更快地这里维修报告;
  8)可与其它软件共同操作。
  7 结 论
  PRM从诊断功能来说,可以分成四层,即通讯诊断,设备诊断,现场使用性能诊断,工厂诊断。它与CMMS(Computerized Maintenance Management Systems)可以实现交互式的联系,进行数据传输,从而利用PRM的多功能进行仪表设备的维护和集中管理。

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