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“我們聚在一起，談?wù)擁?xiàng)目如何運(yùn)行，但最后卻發(fā)現(xiàn)我們現(xiàn)在的運(yùn)行方式與35年前完全相同。”福陸公司控制系統(tǒng)經(jīng)理Mark Murphy在本周在丹佛舉行的2015年艾默生全球用戶大會(huì)上發(fā)表“工程需要打破常規(guī)”的講話時(shí)說道。“那時(shí)候，我們用鉛筆記錄儀表規(guī)格，用鋼筆和墨水畫圖。現(xiàn)在，我們雖然使用的是計(jì)算機(jī)，但采取的方法卻是一樣的。我們照搬上一個(gè)項(xiàng)目，使用相同的規(guī)格。我們使用新的工具，卻在按照以前的方法開展工程。”

Murphy的團(tuán)隊(duì)想要另辟蹊徑，通過采用現(xiàn)代技術(shù)提高效率。“我們回顧了最近的一個(gè)基層項(xiàng)目，看看如何才能更好地完成。”他說。我們的團(tuán)隊(duì)評估了每個(gè)步驟、每項(xiàng)任務(wù)，發(fā)現(xiàn)在七個(gè)環(huán)節(jié)中，可以節(jié)省大量的時(shí)間和金錢：

· 使用小型I/O接線盒和非易燃纜線；

· 使用無線儀表，避免接線；

· 減少遠(yuǎn)程儀表箱占地面積；

· 無需回路圖；

· 批量購買變送器；

· 批量組態(tài)變送器；

· 利用覆蓋整個(gè)工廠的無線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行項(xiàng)目啟動(dòng)/調(diào)試。

降低接線成本

總安裝成本包括材料成本和人工成本。“在加利福尼亞州南部，人工費(fèi)非常昂貴，所以降低材料費(fèi)用至關(guān)重要。”福陸公司控制系統(tǒng)經(jīng)理Adrian Lee表示。

要想減少交叉接線和布線成本，需要使用光纖。“遠(yuǎn)程I/O能夠從根本上減少纜線連接和相應(yīng)的接線成本。”Lee說道。例如，使用常規(guī)方法，12,500個(gè)I/O接線點(diǎn)需要350,000個(gè)端子和201,000個(gè)電線標(biāo)記，每個(gè)需要15分鐘，需要花費(fèi)140萬個(gè)工時(shí)。如果使用遠(yuǎn)程I/O，例如CHARM，就可以將端子減少至65,000個(gè)，標(biāo)記減少至27,000個(gè)，節(jié)省大約1/6的時(shí)間。這不僅可以節(jié)省金錢，也可以縮短整個(gè)項(xiàng)目的工期。

優(yōu)化接線盒的大小和數(shù)量是值得的。使用大量的小型接線盒，把它們安裝在靠近儀表的位置，然后用光纖連接，可以減少布線距離。以12,500個(gè)I/O為例，使用48-CHARM接線盒而不是96-CHARM接線盒，成本會(huì)增加大約78.5萬美元（或這部分DeltaV硬件成本增加大約10%），但是平均布線距離會(huì)從150英尺（45.72米）縮短到100英尺（30.48米），可以節(jié)省1,600萬美元的接線人工成本和材料成本。

在美國北部，Division 2接線是最常見的，這種接線需要使用導(dǎo)線管，并且需要確保現(xiàn)場作業(yè)安全。在歐洲，本質(zhì)安全（IS）標(biāo)準(zhǔn)比較常見，無需使用導(dǎo)線管，但是IS安全柵費(fèi)用昂貴。非易燃性纜線無需使用導(dǎo)線管，無需安全柵，無需現(xiàn)場作業(yè)，因而最大程度減少了總體安裝成本。就該項(xiàng)目而言，Division 2接線將花費(fèi)1.14億美元，而非易燃性纜線只需4,200萬美元。

“該項(xiàng)目中小型接線盒和非易燃性纜線的優(yōu)勢顯而易見。”Lee說道。

最大化使用無線，最小化使用遠(yuǎn)程儀表箱

在無需冗余的DCS中（而不是SIS中），盡可能使用無線方式進(jìn)行監(jiān)測。”Murphy說道。“設(shè)備組件非常適合應(yīng)用無線。您可以遠(yuǎn)程建立無線，然后將其安裝就位，無需使用導(dǎo)線管或配線盤。”

在示例項(xiàng)目中，如果7,900個(gè)模擬量輸入中有22%使用無線，需要在13個(gè)區(qū)域中安裝35個(gè)網(wǎng)關(guān)，那么只需要花費(fèi)350萬美元。“但無線可以節(jié)省更多，凈節(jié)省為180萬美元。”Murphy說道。

 遠(yuǎn)程儀表箱（RIE）每平方英尺的占地費(fèi)用大約為600美元。Murphy的團(tuán)隊(duì)充分利用了現(xiàn)代硬件的穩(wěn)健性、客戶要求和加利福尼亞州南部溫和的氣候，去掉了5個(gè)RIE并增加了12個(gè)三面的百葉箱，凈節(jié)省420萬美元。

團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)他們可以通過將連接圖變?yōu)榛芈穲D來消除回路圖的需求，使用CHARM簡化連接圖，這樣可凈節(jié)省22,000個(gè)工時(shí)，按照每個(gè)工時(shí)100美元計(jì)算，總共可節(jié)省220萬美元。

批量購買和批量組態(tài)變送器

“與其為每個(gè)標(biāo)簽都繪制一張數(shù)據(jù)表，向羅斯蒙特提交7,000份文件，我們不如定義涵蓋多個(gè)變送器的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。”Murphy表示。例如，定義高壓、中壓、低壓和溫度“盒”，只需按照項(xiàng)目所需數(shù)量訂購每種變送器，無需組態(tài)和標(biāo)記。“每盒變送器共用一張數(shù)據(jù)表，可節(jié)省25%的工程費(fèi)和50%的倉儲(chǔ)費(fèi)。”Murphy說，這樣還能避免錯(cuò)發(fā)變送器，之后再緊急訂購和進(jìn)行更換的麻煩。

需要進(jìn)行組態(tài)時(shí)，“目前最新的是1.0，自動(dòng)組態(tài)2.0仍遙不可及。”Caltrol項(xiàng)目和自動(dòng)化服務(wù)提案主管/SME Larry Lammers說道。“因而要使用通用無標(biāo)簽的變送器，三個(gè)標(biāo)簽位置需要協(xié)調(diào)與同步。”下面介紹一下方法。

首先，使用DeltaV批量導(dǎo)入為信道分配標(biāo)簽。然后，使用具有批量組態(tài)功能的AMS v13為每“盒”通用變送器的每個(gè)類型設(shè)置用戶組態(tài)。“所有變送器共用一張數(shù)據(jù)表。”Lammers說道。確定要寫入設(shè)備的參數(shù)，將一些非常具體的組態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。“充分利用當(dāng)今大規(guī)格（例如，0-500 psi）變送器的高精度優(yōu)勢，并且最大程度減少用戶組態(tài)。”Fluor發(fā)現(xiàn)，他們只需使用幾百個(gè)模板就能完成整個(gè)項(xiàng)目。

接下來，在Excel中創(chuàng)建簡單表格，將設(shè)備標(biāo)簽映射到用戶組態(tài)中，并將文件導(dǎo)入DeltaV系統(tǒng)。再使用AMS v13批量傳輸工具，根據(jù)分配的標(biāo)簽名稱，將用戶組態(tài)映射到變送器中。標(biāo)簽名稱的組態(tài)映射將激活。一些是真實(shí)的，一些是虛擬的，然后等待連接變送器。

將通用現(xiàn)場設(shè)備連接到CHARM，并與DeltaV Explorer中的設(shè)備進(jìn)行匹配，這樣將會(huì)自動(dòng)感應(yīng)HART設(shè)備和推送之前批量導(dǎo)入的標(biāo)簽名稱。連接設(shè)備的標(biāo)簽名稱與主動(dòng)批量傳輸映射表相匹配時(shí)，AMS將會(huì)自動(dòng)傳輸設(shè)備組態(tài)。

“據(jù)艾默生估計(jì)，采用這種方法后，僅變送器組態(tài)這一項(xiàng)就能節(jié)省80%的時(shí)間。”Lammers說道。“據(jù)我們估算，節(jié)省將不僅于此。”

精簡調(diào)試

現(xiàn)在，我們可以使用工廠范圍內(nèi)的無線網(wǎng)來精簡調(diào)試了。技術(shù)人員只需配備支持AMS   設(shè)備管理器客戶SC的移動(dòng)設(shè)備以及只限查看的DeltaV顯示器，就能快速單獨(dú)執(zhí)行回路檢查，無需面板操作員。

項(xiàng)目建議采用配有14個(gè)接入點(diǎn)的Cisco移動(dòng)人工作業(yè)網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)設(shè)備成本為211,000美元。該項(xiàng)目將節(jié)省155,000美元的移動(dòng)人工作業(yè)成本，通過加速項(xiàng)目啟動(dòng)，可賺取330萬美元。

接線作為成本的最大構(gòu)成，“對所有7個(gè)環(huán)節(jié)都采用這種改良方法后，我們將獲得顯著節(jié)約。”Murphy說道。“該項(xiàng)目的成本由原來的1.8億美元降到了4,800萬美元，節(jié)省了1.33億美元。”