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就地控制(CIF)策略将有广阔前景

行业聚焦点中国仪表网2012年10月10日 13:52人气:21246

  导读:ARC咨询集团最近发布的一份白皮书表明,FF支持的就地控制(CIF)策略由于允许监控人员对工厂运行的确定性扰动采取措施,从而提高了过程控制性能。
  
  保持单回路完整性的关键在ARC一份题为“就地控制的业务价值主张”的白皮书中,阐述了通过FF功能块结构和其他支持性功能,可以为运营卓越目标提供一个完整的自动化体系。FF设备的嵌入式控制功能是取得高可用性控制的关键使能因素,也是实现单回路完整性的基石。
  
  来自测试和实际应用的结果表明,FF的就地控制(CIF)在极快速、快速和中速过程动态控制性能提升方面,应该可以带来30%的改进。相比DCS系统,根据ARC报告,FF在极快速、快速和中速过程动态控制性能提升方面,应该可以带来30%的改进。CIF带来的控制回路可用性水平提高3倍以上。
  
  最近,FF欧洲、中东和非洲(EMEA)督导委员会委托工业系统与控制公司(ISC)完成了一份研究报告,ISC是一家专门从事控制工程咨询的公司,同苏格兰Strathclyde大学工业控制中心有密切关系。该份报告阐述了CIF的优势,ARC白皮书将其作为了参考材料。
  
  FF总裁兼CEORichTimoney认为,新的ARC研究对寻求FF技术效益最大化的自动化用户而言,提供了很有价值的参考。他说:“正如ARC在报告中所言,FF技术为3个关键领域提供业务价值——过程完整性、业务智能、过程行业企业所有信息开放灵活的集成。FF提供的就地控制保证了更加紧密的控制和更高的可用性。对于众多应用与控制回路来说,这一优势可以让重要的过程完整性更加增强。过程行业用户最终可以提高销售与利润水平,这反过来也是用户投资这些新技术的驱动力。”Timoney补充道:“随着近来对就地控制的综合性研究取得进展,用户现在首次可以肯定地看到,基于基金会技术的CIF策略将带来重大的运营改进,从而实现业务数字增长。”
  
  壳牌全球解决方案国际部SGSI对就地控制策略进行了大量评估。根据SGSI所说,“我们认为基于FF技术的就地控制适合简单回路和串级回路,而非复杂回路。SGSI发现,这一技术的主要优势在于减少了过程控制器负担和网络流量,每个网段可以容纳更多回路,并实现非常快速的回路响应。”
  
  真正的分布式控制通过设备层控制,过程自动化功能实现了真正的分布式,H1(现场设备)层以上的控制系统不会存在单点故障。
  
  如果人机界面HMI发生故障,无法对过程进行可视化,控制器或其他系统元件及控制回路,包括智能现场设备、执行机构与定位阀、网络都不会受到影响。
  
  现场级控制也给工厂自动化策略带来更大的灵活性,控制器可以更多地处理高级控制功能,如先进控制与优化。FF允许“动态实例功能模块”,即功能模块在不同系统组件中根据需要被激活。此外,还有大量不同类型的模块库,除了基础PID,还有像交换机、报警等。
  
  像ABB等领先的控制系统厂商相信FF高速以太网HSE是实现就地控制的关键。譬如,ABB的System800xA便采用了HSE,现场控制可以通过多个网段的设备同时完成。将信号从一个网段传送到另一个网段完全不需要控制器的介入。
  
  新白皮书的主要作者——ARC分析师LarryO’Brien认为,就地控制改进了控制回路性能,在读-执行-写的整个控制回路周期内,可以提供更加快速的采样率与更短的延迟时间。CIF对现场回路的所有控制过程提高了完整性、灵活性和可靠性,这一点对快速过程回路(包括很多流量和压力回路、一些温度、pH、定位和速度回路)的性能改进显得更加明显。因为过程工厂中控制回路的交互会显得更为复杂,那么就地控制既然对流量和压力控制有所改进,意味着更慢的回路性能也能够得以改进。
  
  改善过程性能在进行一系列仿真研究之前,ISC发布了题为“就地控制:性能优势分析”的报告,该报告分析了两类控制方式在时序方面的差异,一类是通过总线系统进行就地控制,另一类是采用主机控制(DCS)的总线系统,并建立了影响控制性能的典型延迟与采样速率。另外还对很多种场景与过程动态进行了测试。
  
  正如ARC白皮书所描述,ISC发现在典型的快速过程应用中,就地控制比DCS控制的性能更加优异。据记录,响应时间可以提高10~30%,抗扰动性能提高20%。
  
  白皮书最后总结道,就地控制带来的性能提升必须最终符合业务价值主张,这才是工厂采用任何一项新技术的最终价值体现。除了上述的改进控制性能优势,就地控制还可以减少产品变化性、更快更容易地改变产品品级,减少开车所需时间,提高可用性和节约能源。
(本文来源:FF中国转载请注明出处
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