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控制系統的健康管理至關重要。控制回路故障不僅出現在傳感器、變送器或主機連接中——因此，最好采用一種能夠對可能出現的故障進行預測、識別與診斷的方法。

三菱化學的鹿島工廠主要負責將石腦油加工制成乙烯、丙烯、裂化油及下游產品。該工廠憑借HART通信、帶內部診斷功能的羅斯蒙特3051變送器以及艾默生過程管理AMS Suite資產管理軟件的創新結合，于2009年被評為HART年度工廠。此后，該工廠繼續探索新的方法，在節約上萬工時的同時，減少了意外停車時間。

“控制閥和變送器是我們最主要的維護項。我們的粘性樹脂會粘住閥門并導致變送器發送非線性信號。”本周在丹佛召開的2015年度艾默生全球用戶大會上，來自三菱化學公司儀表與維護小組的Atsushi Kondo在“三菱化學通過診斷與智能維護，降低了成本并延長了正常運行時間”的演講中說。三菱化學儀表與維護小組經理Takayuki Aoyama以及羅斯蒙特亞太產品經理Bill Zhou也參加了此次會議。

當閥門或信號出現問題時，該工廠過去的做法是通知維護工程師，對DCS、回路及設備進行檢查；分析收集的信息；發現并修復異常閥門或狀態。整個過程費時費力，還會造成停車。而AMS不僅可以代替維護工程師執行初步的準備工作，還能節約勞動力、減少生產損失。

“AMS可以監測所有設備。”Kondo說。“當維護工程師趕到現場時，他們已經了解了所有信息。”他向出席會議的人們介紹了工廠常見的三個問題并闡述了企業如何應用自動化克服這些問題。

監測儀表健康

在鹿島工廠，如果管道溫度下降，產品就會固化，工廠則停止運轉，因此蒸汽伴熱至關重要。“報警聲一響，工程師會迅速作出響應。”Kondo說。一般情況下，溫度下降不是問題。問題多出現在變送器的接線上，由于灰塵、潮濕或水造成短路或侵蝕連接。“變送器終端電壓是關鍵參數，一般呈線性，范圍在4-20mA。污垢或水會使其呈非線性。”解決方案是依據回路電阻進行監測及報警，這樣可以在問題嚴重并造成停車前，顯示回路電阻的變化。

同樣的方法還可用于檢測液位探頭上以及渦街流量計內的污垢積累情況。“信號強度應始終保持一致。”Kondo說。“如強度過低，我們就會通知進行維護。”AMS將通過顯示系統健康參數來自動發出維護通知，紅色表示嚴重問題、黃色表示需要注意的問題。維護工程師則可在造成故障之前，輕松、快捷地確定問題所在。

診斷閥門摩擦力

許多工廠的電磁開關球閥都體積“龐大，很難進行拆卸和維護。”Kondo說。因此，工廠會在兩年一次的停車期間對閥門進行維護。但其間，閥門可能會由于粘性粉末而出現故障。“我們希望對閥門進行監測并對可能出現的問題進行預測。”Kondo說。

當閥門摩擦力增加時，閥門的行程速度會下降。安裝Fisher DVC智能定位器并通過AMS對其進行監測，維護工程師便可以及時了解執行機構驅動力的上升情況。由于對速度和驅動力有較高的要求，閥門依然由電磁閥驅動——定位器僅對閥門的響應進行報告。“這樣，我們就可以看到閥門何時由于粉末的積聚而開始出現粘連，從而制定維修計劃。”Kondo說。該工廠已經從過去的定期閥門維護方式轉變為主動預測型維護。

提高維護效率

為了支持AMS，該工廠還為操作員系統添加了DeltaV OPC數據服務器。AMS可針對回路及閥門檢查自動生成一組信號并對響應情況進行分析。“這樣可以使回路檢查的時間從三天縮短至12小時。”Zhou說。以前，檢查閥門通常需要兩名技術員，一名留在控制面板處，另一名在現場檢查。“現在，我們為閥門分配了具體位置，DVC會對實際位置進行測量并報告結果。除了進行比較外，還會指示通過/不通過。”Zhou補充說。“過去需要五天時間，現在只需要四個小時。”

計劃停機期間，該工廠還對緊急停車系統（ESD）進行了測試。“曾經我們需要多名人員在控制室內控制信號，觀察和檢查閥門。”Zhou說。“現在工作人員利用Excel程序生成一個可以發送設定點的定位腳本并在測試序列中檢查閥門響應情況。”以前需要十天時間，如今只要一天就能完成。

“在日本，人工費用很昂貴。”Zhou總結說。“AMS幫助三菱化學實現了在現場用更少的人力完成需要更多人力的工作。”