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艾默生让原有项目团队掌握新工程技巧

艾默生让原有项目团队掌握新工程技巧

——— Murphy的团队想要另辟蹊径,通过采用现代技术提高效率。
2015/10/23 10:11:20

“我们聚在一起,谈论项目如何运行,但最后却发现我们现在的运行方式与35年前完全相同。”福陆公司控制系统经理Mark Murphy在本周在丹佛举行的2015年艾默生全球用户大会上发表“工程需要打破常规”的讲话时说道。“那时候,我们用铅笔记录仪表规格,用钢笔和墨水画图。现在,我们虽然使用的是计算机,但采取的方法却是一样的。我们照搬上一个项目,使用相同的规格。我们使用新的工具,却在按照以前的方法开展工程。”

Murphy的团队想要另辟蹊径,通过采用现代技术提高效率。“我们回顾了最近的一个基层项目,看看如何才能更好地完成。”他说。我们的团队评估了每个步骤、每项任务,发现在七个环节中,可以节省大量的时间和金钱:

•使用小型I/O接线盒和非易燃缆线;

•使用无线仪表,避免接线;

•减少远程仪表箱占地面积;

•无需回路图;

•批量购买变送器;

•批量组态变送器;

•利用覆盖整个工厂的无线网络,进行项目启动/调试。

降低接线成本

总安装成本包括材料成本和人工成本。“在加利福尼亚州南部,人工费非常昂贵,所以降低材料费用至关重要。”福陆公司控制系统经理Adrian Lee表示。

要想减少交叉接线和布线成本,需要使用光纤。“远程I/O能够从根本上减少缆线连接和相应的接线成本。”Lee说道。例如,使用常规方法,12,500个I/O接线点需要350,000个端子和201,000个电线标记,每个需要15分钟,需要花费140万个工时。如果使用远程I/O,例如CHARM,就可以将端子减少至65,000个,标记减少至27,000个,节省大约1/6的时间。这不仅可以节省金钱,也可以缩短整个项目的工期。

优化接线盒的大小和数量是值得的。使用大量的小型接线盒,把它们安装在靠近仪表的位置,然后用光纤连接,可以减少布线距离。以12,500个I/O为例,使用48-CHARM接线盒而不是96-CHARM接线盒,成本会增加大约78.5万美元(或这部分DeltaV硬件成本增加大约10%),但是平均布线距离会从150英尺(45.72米)缩短到100英尺(30.48米),可以节省1,600万美元的接线人工成本和材料成本。

在美国北部,Division 2接线是最常见的,这种接线需要使用导线管,并且需要确保现场作业安全。在欧洲,本质安全(IS)标准比较常见,无需使用导线管,但是IS安全栅费用昂贵。非易燃性缆线无需使用导线管,无需安全栅,无需现场作业,因而最大程度减少了总体安装成本。就该项目而言,Division 2接线将花费1.14亿美元,而非易燃性缆线只需4,200万美元。

“该项目中小型接线盒和非易燃性缆线的优势显而易见。”Lee说道。

最大化使用无线,最小化使用远程仪表箱

在无需冗余的DCS中(而不是SIS中),尽可能使用无线方式进行监测。”Murphy说道。“设备组件非常适合应用无线。您可以远程建立无线,然后将其安装就位,无需使用导线管或配线盘。”

在示例项目中,如果7,900个模拟量输入中有22%使用无线,需要在13个区域中安装35个网关,那么只需要花费350万美元。“但无线可以节省更多,净节省为180万美元。”Murphy说道。

远程仪表箱(RIE)每平方英尺的占地费用大约为600美元。Murphy的团队充分利用了现代硬件的稳健性、客户要求和加利福尼亚州南部温和的气候,去掉了5个RIE并增加了12个三面的百叶箱,净节省420万美元。

团队还发现他们可以通过将连接图变为回路图来消除回路图的需求,使用CHARM简化连接图,这样可净节省22,000个工时,按照每个工时100美元计算,总共可节省220万美元。

批量购买和批量组态变送器

“与其为每个标签都绘制一张数据表,向罗斯蒙特提交7,000份文件,我们不如定义涵盖多个变送器的标准规格。”Murphy表示。例如,定义高压、中压、低压和温度“盒”,只需按照项目所需数量订购每种变送器,无需组态和标记。“每盒变送器共用一张数据表,可节省25%的工程费和50%的仓储费。”Murphy说,这样还能避免错发变送器,之后再紧急订购和进行更换的麻烦。

需要进行组态时,“目前最新的是1.0,自动组态2.0仍遥不可及。”Caltrol项目和自动化服务提案主管/SME Larry Lammers说道。“因而要使用通用无标签的变送器,三个标签位置需要协调与同步。”下面介绍一下方法。

首先,使用DeltaV批量导入为信道分配标签。然后,使用具有批量组态功能的AMS v13为每“盒”通用变送器的每个类型设置用户组态。“所有变送器共用一张数据表。”Lammers说道。确定要写入设备的参数,将一些非常具体的组态进行标准化。“充分利用当今大规格(例如,0-500 psi)变送器的高精度优势,并且最大程度减少用户组态。”Fluor发现,他们只需使用几百个模板就能完成整个项目。

接下来,在Excel中创建简单表格,将设备标签映射到用户组态中,并将文件导入DeltaV系统。再使用AMS v13批量传输工具,根据分配的标签名称,将用户组态映射到变送器中。标签名称的组态映射将激活。一些是真实的,一些是虚拟的,然后等待连接变送器。

将通用现场设备连接到CHARM,并与DeltaV Explorer中的设备进行匹配,这样将会自动感应HART设备和推送之前批量导入的标签名称。连接设备的标签名称与主动批量传输映射表相匹配时,AMS将会自动传输设备组态。

“据艾默生估计,采用这种方法后,仅变送器组态这一项就能节省80%的时间。”Lammers说道。“据我们估算,节省将不仅于此。”

精简调试

现在,我们可以使用工厂范围内的无线网来精简调试了。技术人员只需配备支持AMS 设备管理器客户SC的移动设备以及只限查看的DeltaV显示器,就能快速单独执行回路检查,无需面板操作员。

项目建议采用配有14个接入点的Cisco移动人工作业网络,每台设备成本为211,000美元。该项目将节省155,000美元的移动人工作业成本,通过加速项目启动,可赚取330万美元。

接线作为成本的最大构成,“对所有7个环节都采用这种改良方法后,我们将获得显著节约。”Murphy说道。“该项目的成本由原来的1.8亿美元降到了4,800万美元,节省了1.33亿美元。”

关于艾默生过程管理

艾默生过程管理 (www.EmersonProcess.com.cn) 是艾默生旗下的一员,在帮助化工、石油和天然气、炼油、纸浆和造纸、电力、水和废水处理、矿业和冶金、食品和饮料、生命科学及其他行业实现生产、过程控制及输配自动化方面始终保持领先。公司将优异的产品和技术与行业特定的工程、咨询、项目管理和维护服务相结合。艾默生过程管理旗下品牌包括:PlantWeb™、Syncade™、DeltaV™、Fisher®、Micro Motion®、Rosemount®、Daniel™、Ovation™ 和 AMS Suite。

关于 Emerson

总部位于美国圣路易斯市的Emerson是一家全球领先的公司,该公司将技术与工程相结合,通过网络能源、过程管理、工业自动化、环境优化技术、及商住解决方案五大业务为全球工业、商业及消费者市场客户提供创新性的解决方案。公司2014财年的销售额达 245亿美元。如欲了解进一步信息,欢迎访问www.Emerson.com.cn

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