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预测性维护提高工厂稳定性 艾默生过程控制有限公司 林永春　市场总监 电话：010-5821.1122 Email: Harold.Lin@Emerson.Com 引言 智能仪表和阀门有丰富的自诊断信息。 这些诊断信息能给用户带来什么好处？ 用户如何使用这些诊断信息？ 有没有实际的使用案例？ 智能诊断信息给用户带来的好处 更加了解工厂的运行状况 减少装置停车时间 装置运行更加稳定 更加符合安全、健康和环保的要求 减少维护和运营成本 4-20mA信号的局限 每台现场设备只有一个测量或控制信息，对工艺和设备运行状况无法完全掌握。 没有信号的有效性验证机制。任何信号只要在4-20mA范围内，均被认为是好值。 控制算法和其它控制软件不区别数据状态。 潜在的问题难以检测，或不可能被检测到。除非操作员发现过程波动后，采取故障排除法，被动地排查设备问题。 数字化通讯技术使工厂实现智能化 压力变送器 导压管堵塞功能诊断 压力传感器失效 温度传感器失效 传感器模块内存故障 环境温度超限 压力超限 阀门的诊断信息更加丰富 阀门信号特性曲线 动态误差带特征曲线 驱动信号特性曲线 步进相应曲线 性能特征曲线 摩擦力与死区趋势 供气压力低 供气压力高 执行机构仪表风管线堵塞 执行机构连锁激活 预测信息要集成到整个自动化系统中 诊断信息的预测智能要集成到自动化系统中，才能做到对故障的及早排除，提高生产效率和减少维护成本。 智能设备管理软件是一个重要的工具。 工厂最大的挑战是减少停车时间，包括： 非计划停车 由设备故障或过程波动引起的意外停车 计划停车 要防止停车的时间过长或频繁停车 怎样 预防 非计划停车的发生? 怎样 预防 非计划停车的发生? 怎样 预防 非计划停车的发生? 对待故障: 早检测早预报 传统维护方式： 86% 是定期维护 大部分是不必要的，或 被动的维护 (亡羊补牢式的) 预测性维护：早检测早预报 减少不必要的维护工作量及成本 在问题变为灾难前得到解决 减少计划停产的频率 避免非计划停车 阀门如何做到早检测早预报？ 目前的普遍做法 大多数阀门没有在线性能监控功能 如果阀门发生故障，带病运行，会降低生产量 没有在线性能监控，对阀门的维护和改造是盲目的 对于SIS系统的阀门，行程测试只在停车时进行 需要更长的停车时间 备件储备缺少计划性 影响阀门机械性能的几个因素 阀门初生值 (Valve Signature) 阀门性能的诊断 阀门性能测试报告 设备预警在自动化系统里实现和使用 变送器如何做到早检测早预报？ 4-20mA变送器没有在线性能监测，发生故障时可能影响生产。 Ff变送器有各种自诊断功能，可以实现早检测早预报。 Ff变送器的高级诊断还可以检测到工艺的异常。 比如差压变送器可以检测到引压管堵塞的情况。 科氏流量计在食品行业的一个应用例子 生产装置的过程波动 控制回路不稳定的根源 预测智能 ----可以有效提高控制性能 安全、健康、环保的方面的挑战 对环境保护的要求越来越严格。 公众对污染意识的提高，进一步加大企业应负的环保责任。 工厂需要花费很大的精力准备报告和文档。 智能设备管理软件具有自动电子文档的功能 预测智能可以更符合安全、健康、环保的要求 减少非计划停车 早检测早预报 减少或避免有害物质的排放 过程有波动时及时预报 减少有害环境对员工的侵害 员工不必因每次怀疑设备故障而进入危险现场去排除根本不存在的设备故障。 工程师只有需要时采用派去现场 减少文档成本 具有事件记录和报表生成功能 工厂面临减少运营、维护成本的挑战 工厂的运营面临成本和提高性能的压力 员工编制的减少 运营、维护成本要低 设备逐步老化，还要维持高产、稳产和较高的利润 在各种设备中，阀门和变送器最可靠。为什么还要花大力气去维护他们呢？ 维护费用的主要构成 根据统计，阀门和仪表一般占全厂各类设备总维护费用的27%. 传统的日常维护工作 主动 / 预测维护的工厂 预测性维护的好处 更加了解工厂的运行状况 减少装置停车时间 装置运行更加稳定 更加符合安全、健康和环保的要求 减少维护和运营成本 怎样建立智能化工厂？ 设备故障率逐年下降 山西天脊方元化工 FF技术帮助方元化工发展有限公司减少项目开车和维护成本 安装时间和人力降低14% 调试时间和人力降低75% 流量和温度测量精度提高 有效的设备校准方案 上海吴泾化工厂 上海吴泾化工有限公司采用基金会现场总线技术实现醋酸装置优化运行 仪表电缆和机柜节省50% 114个回路控制功能下放到现场，分散控制提高了安全性 应用智能阀门定位器，节省80%阀门调校时间 基金会现场总线技术（Ff）帮助装置