Техническое обслуживание, которое в течение длительного времени не рассматривалось в качестве элемента экономической эффективности, сегодня является важнейшей областью, позволяющей эффективно использовать ресурсы предприятия. Хорошо организованная сервисная служба, которая поддерживает высокую степень надежности оборудования, может оказаться тем ключевым элементом, наличие или отсутствие которого означает успех или неудачу.

Используя новые источники информации и оперативную диагностику от полевых приборов в режиме реального времени, мастер КИП и А может предсказать возникновение неисправностей и других проблем, что существенно снижает время простоев и повышает отдачу оборудования. Прогнозируемое техобслуживание сегодня заменяет предупредительное или регулярное техобслуживание, на которые затрачиваются значительное время и финансовые средства.

Сегодня имеются методы, которые обеспечивают передачу и использование больших объемов информации о технологическом процессе и о работе оборудования. Устройства, обладающие собственными базами данных и самодиагностикой, включаются в качестве узлов в общую информационную сеть. Данные этих устройств могут быть доступны в любом месте предприятия благодаря открытости архитектуры и коммуникационного протокола. Таким образом, отделы КИП и А и эксплуатации получают оперативный доступ к текущей информации о состоянии всех измерительных приборов и исполнительных механизмов.

При этом качество и объем поступающей информации возрастают. Микропроцессорные технологии превратили датчики в “информационные серверы”, которые теперь предоставляют гораздо больше информации, чем просто выходной сигнал о переменной процесса. Оценки показывают, что интеллектуальный микропроцессорный датчик семейства НАРТ магистрально адресуемый удаленный датчик) может передавать в 30 раз больше информации, чем обычный. Интеллектуальные устройства могут передавать информацию не только о своем состоянии, но и о состоянии оборудования, к которому они подключены. Интеллектуальный позиционер, установленный на регулирующем клапане, может передавать такую информацию, как реальное значение хода штока клапана или давление в приводе, а также информацию о нагрузке на седло, трении в уплотнении и подшипниках и т.п.

Масштабируемые аппаратные платформы и модульное программное обеспечение позволяют производить обработку таких данных и преобразовывать их в полезную информацию. Например, технический персонал может получать дистанционно необходимую информацию от полевых приборов на портативный компьютер, что реально может означать конец бесконечных поисков причин неисправностей. Безусловно, та же самая информация будет доступна с любого стационарного компьютера, подключенного к информационной сети предприятия. Начальник цеха КИП и А с помощью настольного компьютера, не покидая своего кабинета, может определить, существует ли неисправность. При таком подходе можно планировать ремонтные работы, исходя из максимальной работоспособности и наивысшей производительности оборудования, что приводит к повышению эффективности работы персонала и сокращению простоев.

Разработка стандартов на открытые коммуникационные системы является другим ключевым моментом информационных технологий. В настоящее время коммуникационный протокол HART предлагает широчайший набор возможностей для пользователя; кроме того, он поддерживается многими производителями оборудования. В отличие от других коммуникационных стандартов, HART является открытым стандартом, функционирующим с любой системой управления. HART уже сегодня функционирует на многих предприятиях, обеспечивая инженеру КИП полную информацию о функционировании полевых устройств. В ближайшем будущем для обмена информацией предполагается использовать протокол Foundation Fieldbus (FF). Оба коммуникационных протокола (HART и FF) обеспечивают сбор данных, поступающих от устройств, в рамках целого предприятия.

Максимальное использование информации, поступающей по протоколу HART, обеспечивается специализированными пакетами программного обеспечения, ориентированными на техническое обслуживание. Модульная структура этого программного обеспечения позволяет просто и легко его наращивать и расширять. Наиболее совершенные системы обеспечивают сбор данных, поступающих через мультиплексорные информационные сети. При этом данные передаются в информационную базу, которая доступна для других задач.

Другим преимуществом является автоматическая дистанционная калибровка и настройка. Персонал может диагностировать неисправность и вносить необходимые изменения в режиме “OnLine”. При этом каждое действие записывается в соответствующий файл, т.е. автоматически ведется журнал техобслуживания. Дополнительные функции включают возможность запуска задачи (включения оборудования), доступ к списку запчастей, имеющихся на складе предприятия, и к техническим описаниям и инструкциям.

Оба протокола HART и FF используют файл DD (Device Description), в котором содержится информация о характеристиках и параметрах устройств, применяемых в задаче. Это особенно важно для задач, в которых возможно применение устройств от нескольких производителей, поскольку пользователь может определить устройство, наиболее полно соответствующее его требованиям. При установке нового устройства его характеристики и параметры заносятся в основную программу, в которой содержится полный набор данных обо всех устройствах предприятия. Эта информация бывает особенно полезна для автоматической настройки новых устройств, устанавливаемых в линию технологического процесса.

Рассмотренные технологии предоставляют менеджеру и персоналу по техобслуживанию такой объем информации об оборудовании, который ранее был просто недоступен. Используя эту информацию, можно существенно улучшить работу предприятия за счет высокоэффективного техобслуживания (т.е. за счет максимальной эффективности ценного оборудования предприятия). Например, непрерывный мониторинг обеспечивает улучшенную работу и более высокую надежность оборудования. При возникновении каких-либо проблем, связанных с ухудшением технических характеристик устройств, происходит мгновенная идентификация источника, снижающая или устраняющая затраты времени на поиск неисправности. Иногда возникающую проблему можно решить, не прерывая технологический процесс, что не только экономит время, но и устраняет возможный простой оборудования. Кроме того, для диагностики не нужно покидать центр управления или диагностический центр, что бывает важно в условиях вредных или опасных производств.

Накопленные данные о неисправностях и износе оборудования составляют основу для прогнозируемого техобслуживания на основе изменения характеристик устройств.

При точном определении времени безотказной работы оборудования менеджер по техобслуживанию может установить такой перечень работ, который сведет к абсолютному минимуму все потери продукции, связанные с техобслуживанием. Можно принять решение или о продолжении работы при снижении нагрузки на устройство до плановой остановки оборудования или о немедленном ремонте. При этом решения принимаются на основе надежной информации, поступающей в реальном времени.

Если решения принимаются на основе точных данных, а не рассуждении, техобслуживание проводится именно там, где оно необходимо, и с максимальным результатом.

Неплановые остановки оборудования в этом случае возникают гораздо реже, благодаря чему увеличивается время работы оборудования. В целом оборудование работает в более устойчивом режиме с меньшим количеством нарушений технологического процесса. Кроме того, снижаются затраты на разработку, установку и ввод в эксплуатацию систем управления.

Дополнительные преимущества обеспечиваются благодаря автоматическому ведению документации, поскольку записи в журналах техобслуживания являются достаточно трудоемкой процедурой и зачастую требуют больше времени, чем сами работы по техобслуживанию. Автоматическое ведение документации исключает возможность человеческой ошибки и снижает время подготовки необходимых документов для регулирования, настройки и калибровки. Сама настройка и калибровка устройств выполняется легче и быстрее. Например, одна из фармацевтических фирм подсчитала, что автоматизация процедур калибровки позволила сохранить $264000 в течение года, когда потребовалась калибровка 8600 устройств ($30 на устройство).

При использовании интеллектуальных устройств и открытых информационных сетей в масштабах предприятия становится возможной интеграция системы управления производством, коммерческой системы предприятия и службы техобслуживания, включая системы по обеспечению работы оборудования. При проведении одного из испытаний компьютерной системы технического обслуживания совместно с программным обеспечением управления работой оборудования была проверена реакция на сигналы тревоги, генерируемые устройствами. При возникновении сигнала о неисправности температурного датчика описание неисправности, идентификатор устройства и другая информация были переданы в программу, отвечающую за очередность технического обслуживания, которая распечатала требование на выполнение техобслуживания. Даже если эти два приложения работают на компьютерах, расположенных в пространственно удаленных точках информационной сети, такая передача информации происходит за секунды, без какого-либо участия персонала, что устраняет возможность человеческой ошибки. Такие свойства систем обеспечивают возможность активного технического обслуживания, о котором говорилось выше.

Внедрение новых методов может повлечь за собой изменение культуры работы предприятия. Потребуется умение персонала использовать портативные компьютеры и передача некоторых функций по поиску неисправностей операторам системы. Для преодоления возможных сложностей особенно важно использовать компьютерные системы, работающие под управлением таких распространенных операционных сред, как Windows'95 или Windows NT. Работа с любыми приложениями программы сильно облегчается использованием открывающихся меню, простой процедуры копирования, автоматической конфигурации и ввода данных и т.д.

Объединение интеллектуальных и многопараметрических устройств HART в систему с централизованным управлением существенно снижает затраты на стоимость каждого устройства в составе информационной сети ввиду сокращения расходов на кабельную продукцию, установку и наладку и на текущее техническое обслуживание. Аппаратные платформы на базе персональных компьютеров и модульная архитектура программного обеспечения могут наращиваться по мере необходимости и в соответствии с финансовыми возможностями. Компьютерные платформы, работающие под управлением Windows NT, обеспечивают доступность информации в рамках всего предприятия.

Следующим шагом является выбор масштабируемой платформы для сбора информации, поступающей по информационной сети предприятия. Такая платформа должна использовать стандартный набор программного обеспечения Microsoft и гарантировать возможность работы с оборудованием независимо от фирмы-изготовителя. Это важно, поскольку большинство изготовителей используют несколько типов программ для обслуживания устройств. При этом гораздо дешевле и проще пользоваться одним пакетом прикладных программ, чем тремя или четырьмя.

Безусловно, источники информации должны быть объединены в рамках информационной сети и поддерживаться единым программным обеспечением. Наилучшим выбором является протокол HART, который поддерживает работу с любой аналоговой или цифровой системой управления. Таким образом, для начала требуется портативный компьютер с модемом HART. Эта конфигурация постепенно наращивается интеллектуальными устройствами, обеспечивающими управление процессом. Указаны минимальные требования для реализации программы по прогнозируемому техническому обслуживанию. При такой конфигурации пользователь может начать сбор базы данных о функционировании устройств, которая составит основу для принятия решений в будущем.

Гораздо более успешно функционируют системы, в которых устройства объединены в рамках информационной сети. Такие системы обеспечивают автоматическую настройку и сбор данных, поступающих от каждого устройства низовой автоматики.

При работе с такими системами программное обеспечение позволяет выполнять функции клиент-сервер, т.е. информация, поступающая в реальном времени, становится доступной в масштабе предприятия. Такие открытые системы избавляют от тупиковых ситуаций, когда пользователь оказывается ограничен рамками одной фирмы в выборе оборудования (по причине закрытости системы). Пользователи открытых систем свободны в выборе оборудования, которое лучше отвечает их задачам.

Техническое обслуживание, улучшенное в результате использования данных о функционировании устройств, может внести существенный вклад в сохранение, ресурсов предприятия. Оценивая возможные варианты, выбирайте технологии, имеющие наиболее широкий диапазон применений, который позволит удовлетворить потребности предприятия в будущем. Особенно важен выбор стандартных аппаратных платформ и операционных систем. Убедитесь, что выбираемая система совместима с аппаратурой и программным обеспечением нескольких фирм-изготовителей, что даст возможность эффективно использовать существующее оборудование и устройства, которые будут установлены в дальнейшем. Для того чтобы система не устарела, ее характеристики должны давать возможность подключения не только современных устройств, но и устройств на основе технологий, которые находятся на этапе разработки. Например, для обеспечения интеграции и расширения системы воспользуйтесь архитектурой на основе FF.

Контроль за состоянием устройств, информационных и коммуникационных технологий для высокоэффективного технического обслуживания обеспечивает надежность работы не только в настоящий момент, но и в будущем. Пользуясь предоставленными этими технологиями возможностями, можно совершенствовать управление и сохранять материальные и человеческие ресурсы, что может оказаться ключевым фактором, определяющим само существование вашего предприятия.

Концепция оперативной диагностики нашла широкое применение в разработках компании Fisher-Rosemount, являющейся мировым лидером в производстве средств измерений, контроля и управления.

За информацией обращайтесь в Московское представительство Fisher-Rosemount.

Контактные телефоны: (095) 232-69-68