“我們聚在一起,談?wù)擁椖咳绾芜\行,但最后卻發(fā)現我們現在的運行方式與35年前完全相同?!备j懝究刂葡到y經(jīng)理Mark Murphy在本周在丹佛舉行的2015年艾默生全球用戶(hù)大會(huì )上發(fā)表“工程需要打破常規”的講話(huà)時(shí)說(shuō)道?!澳菚r(shí)候,我們用鉛筆記錄儀表規格,用鋼筆和墨水畫(huà)圖?,F在,我們雖然使用的是計算機,但采取的方法卻是一樣的。我們照搬上一個(gè)項目,使用相同的規格。我們使用新的工具,卻在按照以前的方法開(kāi)展工程?!?/p>
Murphy的團隊想要另辟蹊徑,通過(guò)采用現代技術(shù)提高效率?!拔覀兓仡櫫俗罱囊粋€(gè)基層項目,看看如何才能更好地完成?!彼f(shuō)。我們的團隊評估了每個(gè)步驟、每項任務(wù),發(fā)現在七個(gè)環(huán)節中,可以節省大量的時(shí)間和金錢(qián):
· 使用小型I/O接線(xiàn)盒和非易燃纜線(xiàn);
· 使用無(wú)線(xiàn)儀表,避免接線(xiàn);
· 減少遠程儀表箱占地面積;
· 無(wú)需回路圖;
· 批量購買(mǎi)變送器;
· 批量組態(tài)變送器;
· 利用覆蓋整個(gè)工廠(chǎng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),進(jìn)行項目啟動(dòng)/調試。
降低接線(xiàn)成本
總安裝成本包括材料成本和人工成本?!霸诩永D醽喼菽喜?,人工費非常昂貴,所以降低材料費用至關(guān)重要?!备j懝究刂葡到y經(jīng)理Adrian Lee表示。
要想減少交叉接線(xiàn)和布線(xiàn)成本,需要使用光纖?!斑h程I/O能夠從根本上減少纜線(xiàn)連接和相應的接線(xiàn)成本?!盠ee說(shuō)道。例如,使用常規方法,12,500個(gè)I/O接線(xiàn)點(diǎn)需要350,000個(gè)端子和201,000個(gè)電線(xiàn)標記,每個(gè)需要15分鐘,需要花費140萬(wàn)個(gè)工時(shí)。如果使用遠程I/O,例如CHARM,就可以將端子減少至65,000個(gè),標記減少至27,000個(gè),節省大約1/6的時(shí)間。這不僅可以節省金錢(qián),也可以縮短整個(gè)項目的工期。
優(yōu)化接線(xiàn)盒的大小和數量是值得的。使用大量的小型接線(xiàn)盒,把它們安裝在靠近儀表的位置,然后用光纖連接,可以減少布線(xiàn)距離。以12,500個(gè)I/O為例,使用48-CHARM接線(xiàn)盒而不是96-CHARM接線(xiàn)盒,成本會(huì )增加大約78.5萬(wàn)美元(或這部分DeltaV硬件成本增加大約10%),但是平均布線(xiàn)距離會(huì )從150英尺(45.72米)縮短到100英尺(30.48米),可以節省1,600萬(wàn)美元的接線(xiàn)人工成本和材料成本。
在美國北部,Division 2接線(xiàn)是最常見(jiàn)的,這種接線(xiàn)需要使用導線(xiàn)管,并且需要確?,F場(chǎng)作業(yè)安全。在歐洲,本質(zhì)安全(IS)標準比較常見(jiàn),無(wú)需使用導線(xiàn)管,但是IS安全柵費用昂貴。非易燃性纜線(xiàn)無(wú)需使用導線(xiàn)管,無(wú)需安全柵,無(wú)需現場(chǎng)作業(yè),因而最大程度減少了總體安裝成本。就該項目而言,Division 2接線(xiàn)將花費1.14億美元,而非易燃性纜線(xiàn)只需4,200萬(wàn)美元。
“該項目中小型接線(xiàn)盒和非易燃性纜線(xiàn)的優(yōu)勢顯而易見(jiàn)?!盠ee說(shuō)道。
最大化使用無(wú)線(xiàn),最小化使用遠程儀表箱
在無(wú)需冗余的DCS中(而不是SIS中),盡可能使用無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行監測?!盡urphy說(shuō)道?!霸O備組件非常適合應用無(wú)線(xiàn)。您可以遠程建立無(wú)線(xiàn),然后將其安裝就位,無(wú)需使用導線(xiàn)管或配線(xiàn)盤(pán)?!?/p>
在示例項目中,如果7,900個(gè)模擬量輸入中有22%使用無(wú)線(xiàn),需要在13個(gè)區域中安裝35個(gè)網(wǎng)關(guān),那么只需要花費350萬(wàn)美元?!暗珶o(wú)線(xiàn)可以節省更多,凈節省為180萬(wàn)美元?!盡urphy說(shuō)道。
遠程儀表箱(RIE)每平方英尺的占地費用大約為600美元。Murphy的團隊充分利用了現代硬件的穩健性、客戶(hù)要求和加利福尼亞州南部溫和的氣候,去掉了5個(gè)RIE并增加了12個(gè)三面的百葉箱,凈節省420萬(wàn)美元。
團隊還發(fā)現他們可以通過(guò)將連接圖變?yōu)榛芈穲D來(lái)消除回路圖的需求,使用CHARM簡(jiǎn)化連接圖,這樣可凈節省22,000個(gè)工時(shí),按照每個(gè)工時(shí)100美元計算,總共可節省220萬(wàn)美元。
批量購買(mǎi)和批量組態(tài)變送器
“與其為每個(gè)標簽都繪制一張數據表,向羅斯蒙特提交7,000份文件,我們不如定義涵蓋多個(gè)變送器的標準規格?!盡urphy表示。例如,定義高壓、中壓、低壓和溫度“盒”,只需按照項目所需數量訂購每種變送器,無(wú)需組態(tài)和標記?!懊亢凶兯推鞴灿靡粡垟祿?,可節省25%的工程費和50%的倉儲費?!盡urphy說(shuō),這樣還能避免錯發(fā)變送器,之后再緊急訂購和進(jìn)行更換的麻煩。
需要進(jìn)行組態(tài)時(shí),“目前最新的是1.0,自動(dòng)組態(tài)2.0仍遙不可及?!盋altrol項目和自動(dòng)化服務(wù)提案主管/SME Larry Lammers說(shuō)道?!耙蚨褂猛ㄓ脽o(wú)標簽的變送器,三個(gè)標簽位置需要協(xié)調與同步?!毕旅娼榻B一下方法。
首先,使用DeltaV批量導入為信道分配標簽。然后,使用具有批量組態(tài)功能的AMS v13為每“盒”通用變送器的每個(gè)類(lèi)型設置用戶(hù)組態(tài)?!八凶兯推鞴灿靡粡垟祿??!盠ammers說(shuō)道。確定要寫(xiě)入設備的參數,將一些非常具體的組態(tài)進(jìn)行標準化?!俺浞掷卯斀翊笠幐瘢ɡ?,0-500 psi)變送器的高精度優(yōu)勢,并且最大程度減少用戶(hù)組態(tài)?!盕luor發(fā)現,他們只需使用幾百個(gè)模板就能完成整個(gè)項目。
接下來(lái),在Excel中創(chuàng )建簡(jiǎn)單表格,將設備標簽映射到用戶(hù)組態(tài)中,并將文件導入DeltaV系統。再使用AMS v13批量傳輸工具,根據分配的標簽名稱(chēng),將用戶(hù)組態(tài)映射到變送器中。標簽名稱(chēng)的組態(tài)映射將激活。一些是真實(shí)的,一些是虛擬的,然后等待連接變送器。
將通用現場(chǎng)設備連接到CHARM,并與DeltaV Explorer中的設備進(jìn)行匹配,這樣將會(huì )自動(dòng)感應HART設備和推送之前批量導入的標簽名稱(chēng)。連接設備的標簽名稱(chēng)與主動(dòng)批量傳輸映射表相匹配時(shí),AMS將會(huì )自動(dòng)傳輸設備組態(tài)。
“據艾默生估計,采用這種方法后,僅變送器組態(tài)這一項就能節省80%的時(shí)間?!盠ammers說(shuō)道?!皳覀児浪?,節省將不僅于此?!?/p>
精簡(jiǎn)調試
現在,我們可以使用工廠(chǎng)范圍內的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)來(lái)精簡(jiǎn)調試了。技術(shù)人員只需配備支持AMS 設備管理器客戶(hù)SC的移動(dòng)設備以及只限查看的DeltaV顯示器,就能快速單獨執行回路檢查,無(wú)需面板操作員。
項目建議采用配有14個(gè)接入點(diǎn)的Cisco移動(dòng)人工作業(yè)網(wǎng)絡(luò ),每臺設備成本為211,000美元。該項目將節省155,000美元的移動(dòng)人工作業(yè)成本,通過(guò)加速項目啟動(dòng),可賺取330萬(wàn)美元。
接線(xiàn)作為成本的最大構成,“對所有7個(gè)環(huán)節都采用這種改良方法后,我們將獲得顯著(zhù)節約?!盡urphy說(shuō)道?!霸擁椖康某杀居稍瓉?lái)的1.8億美元降到了4,800萬(wàn)美元,節省了1.33億美元?!?/p>