现场总线技术的应用——现场仪表类型.ppt

1 现场总线技术的应用 现场仪表类型 全厂使用了8033台FF和8229台HART设备其中使用了277台848T多通道温度变送器 FF 这节省了约2000台温度变送器 平均每个Ff网段上挂4 6台表 如果增加所挂的台数 可以进一步节省投资 2 现场总线网段的设计 采用H1冗余设计 提高了可靠性 采用了F890 八网段冗余电源调制器 在保证可靠性的同时 大大节约了成本 每个主干网段均配备F32浪涌保护器 有效防止雷电等影响 采用带支线保护功能的现场接线盒 有效防止了单台仪表故障对整个网段造成的不良影响 采用国产FF电缆 极大降低了相关成本 3 FF的经济效益 福建炼油乙烯一体化项目是国内第一套全面大规模采用FF技术的炼油化工一体化项目 FF技术的使用超出了预期 在项目初期 大家普遍对新技术有担心 经过安装 调试和使用 FF非常稳定 大家的担心消除了 而且体会到FF带来的巨大好处 最明显的好处是 FF技术使全厂的开车 调试 运行和维护人员比使用传统技术明显减少 4 FF的经济效益 FREP用户总结 使用FF 仪表的故障率比传统技术明显降低 FREP全厂有50 000多台仪表 如果按1 的故障率计算 也有500台故障表 这个数字是很大的 但在FREP 仪表的总体故障率却非常低 这大大减轻了我们的工作量 特别是我们的仪表维修人员少 装置规模扩大了至少5倍 可是我们并没有增加太多的仪表维护人员 仅增加少部分协议人员 相反 我们觉得比以前维护原有的400万吨炼油设施的工作量要少 以上的节省主要来源于 FF技术的高可靠性 高性能 全厂采用智能设备管理软件AMS 实现了仪表的远程操作和诊断 避免了到现场的巡检工作量 控制系统的高可靠性 远程操作 维护 AMS 5 FF的经济效益 在确定技术方案阶段 我们做过详细的比较 使用FF技术可以节约30 的DCS系统机柜 我们大量采用了848T FF 多通道温度变送器 这也大量节约了投资 总共使用了277台848T 节省约2000单点温度变送器全部采用国产的FF电缆 比以前同等规模项目采用进口电缆节省了大量资金 我们完全实现了预算的控制 8个温度传感器 分馏塔 H1网段 2 线 型号 848T多通道温度变送器 FF技术提供了一个灵活的技术平台 用户可以有更多的选择 实现更多的经济效益 6 FF的经济效益 FREP的IGCC联合装置是国内第一套投入商业运行的 IGCC联合装置由于具有复杂的连锁逻辑 开车调试难度高 ExxonMobil在国外有一个类似的装置 用了八个月才开车成功 FREP创造了历史 只用了两个月就开车成功 而且运行非常稳定 这完全得益于FF技术的使用 以及高可靠性的控制系统 7 Teamscope 项目成功的经验 精诚合作 FREP项目的成功 首先归功于各方的精诚合作 业主Owner项目管理公司PMC工程公司EPC仪表和控制系统主承包商MICC子承包商Subvendor安装建设单位工程监理公司等等大家都秉承团队合作的精神 相互配合 相互谅解 PMT Executionteams Executionteams Executionteams Vendors Emerson Vendors Emerson Vendors Emerson IPMT PerEPC Emerson Owner PMC 8 项目成功的经验 FEED 在FEED阶段艾默生就全程介入FREP的设计阶段艾默生的技术经理和相关的工程师派驻项目管理公司 PMC SEI Lummus 办公室 与业主和PMC一起工作 制定项目执行策略以及各种工程规范 这帮助了艾默生充分了解FREP的工程需求 制定出完善的FF执行功能规范 FREP和艾默生充分发挥团队精神 编制了各项工程规范 而且要求各EPC在投标阶段必须严格遵守这些规范 FEED阶段制定的规范 EmersonFEED执行团队 Phase1 FEED PostFEED Emerson项目工程团队 基础文档 FREP招标规格书 MICC工作范围 MICC执行策略 投标材料清单 项目主进度表 投标系统结构图 技术规范合规表 装置工艺P等等 FEED提交文档 改善后的系统规格书 改善后的系统结构图 MICC电缆规格书 报警管理策略 项目进度安排 改善后的MICC工作范围 改善后的MICC执行策略 项目成本预测 等等 Phase2 EPC PostFEED工作 工具包 Toolkit 开发和批准 流程图标准 工程标准 功能规格书FDS编制及批准 EPC报价准备 在DCS测试系统上进行非标子系统通讯测试 对EPC和业主人员进行培训 等等 从设计到安装 整个项目有统一的标准 9 项目成功的经验 标准化Standardization 工程标准化在FEED阶段制定了一系列的工程实施标准文件 这些强制性文件使得各个EPC在进行不同装置的设计工作时有标准可循 实现了设计和功能的标准化 这些标准文件包括 功能设计规范FDS系统结构总图和分图MICC电缆规格书 报警管理策略 项目进度安排 MICC工作范围 MICC执行策略 这些工程实施标准都是以往大型项目实施经验的总结 是各方智慧的融合 10 项目成功的经验 FDS 功能设计规范功能设计规范 FunctionalDesignSpecification FDS 是项目工程的强制性文件 它们规定了项目所需要实现的功能 系统各部分如何协调配合实现这些功能 以及实施的方法 在这些FDS中 规定了FF的详细实施细节 比如规定了 网段上设备的分配原则备份链路调度器LAS原则功能块在设备间的分配原则将控制回路下方到现场设备的原则在控制器内实现控制回路的原则关键等级 宏周期 VCR等原则这些功能设计规范既帮助了各个EPC可以遵循同样的标准独立设计各个装置的控制系统 也节省了EPC的设计时间 11 项目成功的经验 网段设计及优化 网段设计及优化SegmentDesignandOptimization在FDS中 规定了FF的实施标准比如根据保守的原则 规定每个网段最大的设备数量为5台 这样保证任何网段都可以满足最低工作电源的要求 EPC无需进行详细的网段计算 足可以保证设计的正确性 同时也减少了EPC的设计时间 所有网段都选用同样的8网段冗余电源 浪涌保护器 接线盒等 这样节省了成本 在项目开始阶段 并没有考虑选用848T 但经过比较和评估 848T多通道的特性可以大量减少单点温度变送器的使用 最终项目采用了277台848T 节省了约2000台温度变送器 这是明显的成本节省 国产电缆的使用 使得FF技术的成本比以往的大项目大大降低 在FF实施方面 实行标准化和优化是非常重要的 12 项目成功的经验 工厂验收测试FAT FF的工厂验收测试整个系统在出厂前都做了100 的点测 保证了功能的完整性 在FF方面 艾默生准备了一个与实际情况一模一样的 样板系统 它包含了一个 样板网段 和所有必要元件 包括电源调制器 浪涌保护器 接线盒等 在 样板系统 上进行各种功能测试 比如将功能块分配到设备 在阀门定位器DVC上进行控制回路组态等测试 以保证所有设计满足功能要求 每个装置的系统出厂前都进行了测试 这个做法增加了业主和EPC对FF信心 当系统发送到现场后 所需要做的是物理布线 安装以及检查 无需再做功能测试 这个实践为现场节约了大量的时间 13 项目成功的经验 现场安装检查和SAT 网段安装及检查步骤由于EPC和安装公司较多 安装质量参差不齐 网段安装质量至关重要 是保证FF通讯正常的先决条件 为此艾默生制定了网段安装质量检查的步骤 并对各EPC做了多次培训 若检查出有安装质量问题 都拍照存档 反馈给安装公司及时整改 这个做法将通讯故障彻底排除 保证了调试开车的顺利进行 也保证了开车后的正常运行 在安装质量检查完成后 再进行设备调试和回路调试 现场总线安装及验证程序FF网段外观检查记录表FF网段线路检查记录表FF网段通讯验证记录表如何使用AMS进行回路测试 14 项目成功的经验 智能设备管理AMS AMS的使用作为整个自动化系统的有机组成部分 FREP所有装置都使用了AMS 而且配置了全厂仪表维护中心 AMS将FF仪表和HART仪表直接集成在一起 形成了全厂的智能仪表数据库 DeltaV系统直接通过H1卡和HART卡连接 无需额外的多路转换器 Triconex的SIS系统使用多路转换器将HART仪表接入AMS AMS用于回路测试 实现远程组态 节省大量的现场调试时间 在正常运行阶段 AMS真正实现了远程预测维护 FREP还配备了阀门高级在线性能诊断软件ValveLink AMS的使用有以下好处 实现了项目的策略 对于减少维护工作量 实现工厂的智能化管理作出了贡献 降低了仪表和控制系统的生命周期成本提高了维护效率 实现了工厂的经济效益使用远程维护功能 维护人员避免到现场危险区域 提高维护人员的工作安全性 带来了社会效益AMS