時間:2010-02-25 17:45:21來源:limin
1、 引言
PRM(Plant Resource Manager),即工廠資源管理系統,也稱AMS (Asset Management System),是對現場總線儀表, HART儀表, 其他儀表作集中的管理與維修。
PRM是一套總括性的資產管理解決方案,它將預測診斷得到的信息提供給用戶。PRM支持多個協議,能夠將廠商的各種不同智能現場設備傳輸出的數據統合在一起。現場設備的維護信息均通過各種標準現場協議收集在一起,并保存在中央數據庫中。
2、 PRM的結構
PRM以集中的、電子的方式對全廠的設備塊及控制塊進行管理,從而使設備維護工作變得更加的有效和方便。同時,強大的功能實用性也讓我們受益,下圖是PRM在工廠管理系統結構中的位置:
圖一 工廠系統結構PRM位置圖
PRM包括三個軟件包:PRM服務器,PRM客戶端,現場通訊服務端。
(1)PRM服務器建立在Oracle數據庫的基礎上,用于現場設備的管理;
(2)PRM客戶端通過PRM服務器數據庫注冊、監測和操作現場設備;
(3)現場通訊服務端通過Vnet/VLnet獲取和集中PID參數,并在現場總線網絡之間傳遞信息。
以下是PRM三個軟件包之間的相互關系:
圖二 PRM軟件包數據結構圖
3、 PRM的功能
PRM是用于設備維護和管理的軟件包(Pacer),同時添加了橫河(Yokogawa)最新的現場總線及HART接口技術,帶著強大的功能,在工廠應用中的優越性也體現得越來越明顯,以下是工廠資源管理的功能:
圖三 PRM的功能圖
3.1 儀表管理
儀表首先應該在PRM中注冊,才能進行管理。對于能夠在線通訊的儀表,即插即用,自動識別,自動注冊。當儀表無法通過通訊方法注冊時,需要人為注冊。對于FF-H1儀表,還可以通過Host File Set(使用CS3000軟件中Fieldbus Builder功能或Fieldbus工具保存在主機上文件)注冊。
3.2 儀表瀏覽
1) 工廠總貌(Plant View):工廠總貌實際上是工廠在PRM中的一種描述形式,它顯示類似目錄樹的層次化工廠模型,分為六級:位置(Site)、區域(Area)、單元(Process Cell)、單位(Unit)、設備塊(Equipment Module)和控制塊(Control Module),如下圖所示,工廠總貌按不同現場區域分為在線儀表,離線儀表和備品備件,同時也可以創建傳統儀表信息。
2) 網絡總貌(Network View):網絡總貌顯示PRM連接FF和HART儀表,PRM自動同步實時設備信息。按不同總線來排列儀表及其狀況,比如FF,HART,MODBUS,PROFIBUS等。
3) 類別總貌(Class View):類別總貌顯示儀表協議、制造商、儀表類型及儀表版本等,它按不同類別來劃分儀表。
4) 自定義總貌(Custom View):用戶可以自定義一個需要的層次結構,用來對控制塊分組和管理邏輯通訊路徑。儀表的分組方式多種多樣,可以通過維護的范圍、維護的負責人、檢查或更換的時間,操作的狀態等等。如果現場設備連接到其他公司的主機系統時,自定義總貌允許管理通過該系統組態的儀表信息及參數。此外,也可以將設備安全設置和分組結合起來,這樣,不同的用戶擁有不同的權限來管理設備。
3.3 維修資料的管理
設備管理器:顯示和存儲儀表設備的相關信息
1) 參考編碼的注冊:將控制塊的狀態和診斷結果以簡寫編碼的形式注冊。
2) 審查計劃:定義和維持審查計劃,利用審查計劃對設備塊或控制塊進行調整和診斷。
3) 審查記錄:輸入和保存執行過的審查記錄信息,審查記錄上的操作日志也將以操作記錄信息的形式被注冊。在PRM客戶端,進入如何一個設備塊或控制塊可以顯示審查記錄清單,以及詳細的數據。
4) 元件列表:定義設備清單,注冊和顯示備件信息,還可以利用目標元件搜索其所在控制塊。
5) 電子文檔:管理和顯示設備塊或控制塊的相關信息
3.4 記錄跟蹤
此功能用于管理操作記錄,設備事件記錄,維護審查記錄,設備參數操作記錄。
3.5 調整和診斷
1) 參數比較
此功能既可以將從FF-H1讀取的參數和PRM存儲的參數與保存在記錄跟蹤中的數據線比較,也可以將其與同類型控制塊的不同數據進行比較。能夠進行參數比較的現場總線塊包括Resource Block、Function Block和Transducer Block。而進行比較的參數可以是當前值與已記錄值,已記錄值與已記錄值,也可以是同類型FF-H1儀表的已記錄值。
2) 診斷
這項功能可以獲得需要的現場儀表的參數值,并將其保存至數據庫,以供使用。這些數據既可以從現場通訊服務器PC上得到,也可以從OPC服務器上獲取。先進診斷還可以實現輸出數據到CSV文件、創建可視流程圖、創建包括多種設備的回路診斷等諸多功能。此外,借助Tool-Execute device viewer、Tool-Execute DD menu、History (Audit Trail)等診斷工具能夠更好地為我們服務。
3) 調校
PRM客戶端對檢驗工具(提供給FF-H1)的開始與停止進行管理,并將開停事件作為操作記錄信息,但校驗工具本身的執行結果并不存儲到PRM服務器。
4、 PRM在DCS中的應用
4.1 PRM與DCS連接
當PRM與CS 1000/CS 3000 系統相連時,安裝現場通訊服務器的PC機必須連接到控制總線上,因此在安裝通訊服務期之前,必須安裝控制總線接口卡和驅動。PRM用戶和服務器可以和通訊服務器安裝在同一臺PC機上。
操作站的Exaopc OPC 接口包必須安裝在同一個站中。當連接到CS 1000/CS 3000 系統時,PRM 系統通過總線接口卡到控制總線,再到控制站來讀取設備的參數。
報警信息及操作提示信息可以通過exaopc OPC 接口軟件包來獲得,這個軟件包對于操作站來說是可選擇的。
被注:PRM用戶可以安裝在操作站中,但PRM服務器和現場通訊不能裝在這個操作站中。
圖四 PRM與DCS系統連接
4.2 PRM與HART Multiplexer 接口的連接
當PRM系統連接到HART設備時,通過一個RS-232C/RS-485 的COM端口,經過HART multiplexer轉換,HART多路轉換器需要設置參數。為了分散通訊的負載,也可以連接PRM到HART多路轉換器通過多口COM端口。PRM支持不同的廠家提供的HART多路轉換器,但是PRM的組態都是相同的。
如果PRM系統連接到HART多路轉換器上,HART多路轉換器必須通過RS-232C/RS-485串口轉換連接到PC機上,這個機子必須安裝通訊服務器。PRM的服務器,用戶,通訊可以裝在一個機子上,也可以裝在不同的機子上。
HART多路轉換器通過一個COM端口連接,就沒有必要再安裝驅動。
備注:不同的廠家設備的路徑設置是不同的。
PRM與 HART multiplexer的連接
5 PRM應用的儀表類型
1)現場總線儀表(FF-H1)
2)HART儀表
3)PROFIBUS儀表
4)MODBUS儀表
5)傳統儀表(4~20mA,1~5V模擬量以及沒有數字通訊功能的離散量)
6)靜態儀表(沒有電子輸入輸出通道的設備,比如氣動表,現場壓力表,孔板等)
只有現場總線儀表和HART儀表可實現在線通訊。
6 PRM在實際應用中的優越性
1)由傳統自控系統向現場總線自控系統過度,增加過程信息,包括可控信息和不可控信息;
2)直觀地顯示問題的來源;
3)降低維修和管理費用,節約成本;
4)提高生產力以及產品的質量;
5)使維護工作更加方便簡單;
6)在CCR即可進行儀表狀況及參數的觀察調整和診斷;
7)項目文檔文件可以幫助我們更快地這里維修報告;
8)可與其它軟件共同操作。
7 結 論
PRM從診斷功能來說,可以分成四層,即通訊診斷,設備診斷,現場使用性能診斷,工廠診斷。它與CMMS(Computerized Maintenance Management Systems)可以實現交互式的聯系,進行數據傳輸,從而利用PRM的多功能進行儀表設備的維護和集中管理。
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