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管理现场总线工程

管理现场总线工程

2008/4/15 10:28:00
Abstact
There are a number of changes in workflow associated with implementing a fieldbus project. These need to be made within the engineering team, be it internal and/or an external contractor, as well as inside the company applying the technology. This paper discusses the relationship and workflow both internal and external which an organisation needs to follow to successfully complete a Foundation Fieldbus project.

摘要
在实施一个现场总线的过程中,在工作流中将会有一系列的变化。这需要在工程团队内部解决,不管是内部还是外部的承包商,也要在公司内部使用这种技术。本文讨论内部和外部的关系和工作流,这是一个组织成功完成一个基金会现场总线工程所必须遵循的。

关键词:Fieldbus、Project Management、Work Flow

与其它自动化工程毫无区别,成功实施一项现场总线工程的关键延伸是人。和其它努力一样,人也需要来“为了成功而设置”,也就是在团队里完成他们角色的正确技能。

1 、培训
确保团队里的每一个成员都会使用某一技术的方法就是通过培训。因此,一个成功的现场总线工程的最关键因素就是培训。进行团体培训不仅可以确保团队中的每一个成员至少可以拥有相同的理解基础,而且可以用同样的方式使用这个团队。另外,进行成组的初始化培训,以团队服务为每一个成员进行操作训练。
记住,即使你决定以后会用到其它不同的技术,进行团体培训也会比当这项技术的影响力变的很大,不得不对同样的内容进行重复培训所花的费用要少的多。
由澳大利亚终端用户委员会发起的这个在可能会某一天变的十分重要的课程就十分值得参加。工厂或是设备的管理层也应该参加,因为这可以使他们明白投资汇报率与改用数字控制网络有关。

2、 团队合作
除了管理人员或公司主管和设计工程师,谁还是一个成功的项目团队所必须的呢?
一个团队要求由使用内置平衡和检测的能力和两种操作的代表,终端产品,工程和供应商的接受者。操作的最少化代表者应该是工程或是工厂自动化的工程师,面板或是主要的操作员,还要包括设备仪表工程师。这些人中的每一个都不仅仅是向设计团队反馈日常操作信息,更重要的是工程队和工厂中的其它同行进行通讯。这些人员必须得到他们同行的尊重,而且要成为好的通讯员,这样才能够成为工程的支撑者,这样才能够保持与工厂的每个人联系。

下表是一个部分“RASI”表,显示了工程不同部分各种成员所扮演的角色。在这个责任(R)、批准(A)、支持(S)和告知(I)的矩阵中,在工作范围内每个人只负责一个一步。
像传统的Gantt 表一样,这个可以扩展到各种级别的细节,如果需要,甚至可以细化到个人任务。

表1 RASI图表示例。


2月份举行的半年度会议上,现场总线基金会终端用户顾问委员会看待现场总线工程角度略有不同。表2,现场总线的现场总线价值比较总结了不同的人和组织中的不同部分是怎么看待执行和安装现场总线工程的。

表2 现场总线值比较

图例
⊙ 高
● 中
↓低
×不可用
以上两表是一个项目团队结构和不同成员所考虑的因素的高度代表,并没有回答其他人处于什么位置。
一旦被选择,自动化集成商或是主系统供应商就是一个团队的一个主要选择或是关键成员,而不管工程是在内部完成还是与外部承包商来完成。如果工程执行,自动化的全部范围被分配给主供应商公司雇佣第三方/或是顾问来辅助审查关键因素,或是在工程过程中进行常规的间断是值得考虑的。保证没有不期望的开支是一个保守的投资。除了先前表明的培训要求,所有的工程或是施工对在现场总线工程上和传统的自动化工程大部分相同。
与传统的类似工程或是基于HART的安装的点对点布线相比,会有什么显著的不同呢?

3、 工作流
一个显著的改变实在工作流。图1显示了高级的工作流或是传统自动化工程的Gantt表。图2是在现场总线下的相同工程。请注意,这些图只是一些象征符号,并没有每个确定工程组成元素的确切时间表。


图1 传统自动化工程的Gantt图



图2 现场总线自动化工程的Gantt图

Gantt图与前述培训主题明显的不同是控制叙述和工厂管理层的转移方向。
控制描述,一个描述工厂怎么运行和操作的文件,对在现场通过基金会现场总线,使用控制过程片断设计十分必要。这是因为,基于现场的控制和完整的单环的一个要求就是设备处于同样一个网络中。
因为现场总线设备在一根单线或I/O卡上有许多设备,所以对电源的要求要比传统的每个线有一对一关系的供电方式的系统更高。因为现场总线网络的设计要求是关于每个设备的主干和分支长度的知识,这已经不再正确了。为了评估这些距离,必须要求知道每个设备三维位置。

根据最基本的法则,在工程的最开始阶段,为了潜在的改变,每个网络的片断,至少要在电能容量上流出25%的余量,这是普遍得到认可的。另外应该加上5%的容量,作为因为控制体系的改变而导致的可能的改变或是添加。所以每个部分应该在容量评估时应该要留出大约30%的多余容量。
沿着Gantt图继续工作,下一个改变就是在花费评估上。在工作范围内,不可避免的,比过去更加详细,评估本身具有变的更加精确的潜力。尽管如此,最有可能发生的是,评估将会变的更昂贵,因为被评估器所应用的数据并没有包含在工程中基于现场总线的有效数据。所以在工程设计、构建和试车阶段所节省的费用将不太可能被量化。
最后的基建工程设计将会比传统的工程所用的时间较少。部分原因是因为“为评估而设计”将会更加细化,另外,对于数量巨大的类似设备,许多工作都会通过数据库和宏命令复制完成。现场总线测试(FAT)也和传统的类似系统有所不同。这是因为设备现在已经成为网络或是被测试系统的一部分。在工厂中,将每一个设备与主机连接是不现实的。然而,现场基金会工程设计方针推荐的方式是,最少设备组的一台设备要包含在范围内。另外,设备的有效数量应该可以复制将要安装的控制环的典型样本,特别是带检测环路。
现场总线工程的构建和一个设计良好的工程没有显著区别,在这些工程里,承建商要制作说明和图片。一些预试车过程,例如被“弃用”的电缆是不同的,被通过不同的工具处理,但是基本的技术是不变的。培训大约需要半天左右的时间。

工程的最后阶段是试车和启动。数字现场设备又一次与众不同,因为当与一个低级的计算机网络连接时,它真正实现了即插即用。环路检测主要包括,设备标志名称与在主机上预先设置的相匹配,和环路的可操作性。
不要忘记在操作的起始阶段要把你的网络和设备的基线包含进去。这对于控制阀来说尤其特别,因为这将会是你应用设备诊断和基于维护工具最大化投资汇报率的基础,更不用说解决网络本身随着时间退化问题了。
图2显示的结果在试车阶段在早起启动结果、开始投产和正向资金流等方面有着显著的减少。
当然,每个工程都会随时可能出现问题,然而,引用现场总线和一个培训良好的团队,问题会被很快的解决,因为有了诊断技术,现场的设备和主机之间可以进行双向通讯。

4 、结论
尽管只是一个技术上的改变,现场总线并不需要改变工程流程的步骤。需要的是一个团队合作,现场总线工作能力的培训,和一个迎接新的挑战的决心,与每一个成功的工程所需要的因素没有什么本质的区别。

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