AMS系统在DCS中的开发与应用
袁冠威 伍锦荣
（中国石油化工股份有限公司广州分公司仪控中心）
摘 要：以催化重整连续装置AMS智能设备管理系统为依据，分析该系统的投用及相应的二次开发实现，并对AMS系统应用效益进行综合评估，从而验证系统对仪表设备综合管理的提高作用。
关键词：AMS； DCS；HART；MES；开发与应用
目前，大部分仪表产品已经发展成为采用通用工业标准HART协议的智能化仪表，而大多数DCS系统仍只检测过程信号，对其它相关信息没有进行的处理。这类仪表的调试和维护工作通常通过相应的HART协议手操器逐台来完成，仪表调试效率低，存储能力弱。同时，仪表运行状况的诊断信息不能及时反馈给维护人员，为设备维护及故障修复造成了一定的影响。
AMS系统是EMERSON公司针对智能仪表进行在线组态、诊断、校验管理、历史事件记录管理的一体化方案。通过AMS，可对智能仪表随时跟踪仪表状况、及时发现、维护和处理仪表问题，保证仪表稳、灵、准运行，有效地弥补DCS系统在智能仪表管理方面的不足，提高仪表人员的维护质量和效率，使得智能仪表的维护由被动性维护转变为预测性维护变为可能。在国内，越来越多的石化企业，如赛科、扬子巴斯夫等采用AMS作为其智能设备的管理软件，全面完成了对现场智能仪表资产的深入管理，大大提高了企业仪表的智能化、数字化生产管理水平。
一、AMS系统应用概述
催化重整装置是某公司于2009年投建的装置，现场大部分仪表都是HART智能仪表，采用EMERSON公司的DeltaV DCS系统，该系统具有兼容AMS功能，可针对智能仪表进行设置、维护。在2010年进行了AMS系统升级，并进行二次开发应用，提高催化重整装置的智能仪表整体维护和管理水平。经过此次升级及二次开发后，DCS系统新增了以下的功能：
（1）在DCS系统上开通现场智能仪表的HART功能；（2）升级AMS系统，并在AMS系统上进行有关数据组态、数据处理和调试工作；（3）DCS系统上读取智能进行智能仪表的报警诊断信息，并在DCS系统上进行点组态和流程图组态、调试工作，做到DCS系统和AMS系统报警信息同步；（4）在MES系统上实现关键智能仪表报警信息的监控，提高关键智能仪表的管理水平。
原催化重整装置的DeltaV 控制系统的网络拓扑图如图1所示。DeltaV 系统版本为v9.3，配套的AMS 版本为v9.0，AMS 系统与DeltaV 系统使用PLANTWEB工厂网络进行数据通信，AMS智能设备管理系统初期所有的规模及功能如下：
AMS智能设备管理系统服务器软件包：100点
AMS系统与DeltaV系统接口程序：100点
AMS升级后的规模及功能如下：
更新AMS智能设备管理系统服务器软件包从原100点新增至800点；
同时增加阀门高级诊断程序25点，可独立配置给25台由DCS直接控制的阀门使用；在DCS运行网络上新增一个DeltaV系统应用站节点，该节点单独负责相关AMS系统的运行维护及故障，诊断处理功能。更新扩容后AMS系统网络拓扑结构如图2所示：
同时，为了实现关键智能仪表报警信息的监控功能，本项目把AMS ServerPlus中收集到的部分关键智能仪表报警信息通过PLANTWEB网络传送至DeltaV PLUS服务器中，通过二次开发把该部分信息报警显示在操作人员的操作面板上；并通过OPC 通信方式，把相关的信息从DeltaV的PLUS服务器中送至MES数据采集系统中指示，从而达到信息的同步反馈。MES数据采集系统、AMS系统与DCS系统直接的网络拓扑结构如下图3所示：
图3 MES数据采集系统、AMS系统与DCS系统直接的网络拓扑结构
二、系统功能实现与开发
AMS系统自带的一系列维护功能，都可在AMS ServerPlus站上直接通过AMS suite 操作实现。AMS设备管理系统的操作画面具体如下图4所示。
图4 AMS设备管理系统画面
通过窗口上方的功能按钮，仪表维护工程人员可通过AMS ServerPlus站实现组态、记录、更换、分析等操作应用。同时，为了在DCS中实现智能设备信息的及时跟踪，必须把智能设备的相关信息通过AMS ServerPlus站引入到DCS系统中，并通过提醒的方式显示在工艺的操作画面上，使得所有的操作人员都能查看。一旦出现智能设备的预防性报警，可以通过操作人员及时的反馈给维护人员，从而提高设备维护的效率。通过二次开发，最终在DCS的工艺操作画面中形成的，相关智能设备的信息提示一览及详细信息画面如下图5及图6所示。
图5 关键智能设备信息一览表
由于现场智能仪表并非采用了多种不同厂家的产品，各个厂家对应的设备信息不同，要DCS系统对这些信息进行识别，必须把各种厂家的DD（设备数据）文件导入到系统中，开发人员再逐一针对不同设备的信息进行归并分类，最终在工艺操作画面上形成如上图5所示的建议性报警（ADVICE）、通信报警（COMM）、维护性报警（MAINT）、错误性报警（FAILED）等四类信息。通过开发人员的一系列工作，最终实现了智能设备报警信息在AMS ServerPlus站与维护画面间同步显示的效果。
图6 具体设备信息明细查询
将智能设备信息引入到DCS中，不仅给智能设备信息在操作画面上快速查看提供了条件，还实现了把相关信息通过OPC通信方式传送至MES系统中，并应用MES配套软件开发，最终在公司的实时数据平台中形成关键智能仪表监控画面。具体以下图7所示。一旦智能设备出现相关报警，画面中会以红色框显示。把关键仪表相关的智能设备信息通过OPC方式上传至MES系统中，使得维护人员不在装置区域的情况下，也能及时的了解相关仪表设备的运行情况，大大的提高了对于故障的监控能力。
图7 实时数据平台中的关键智能仪表监控画面
三、结束语
催化重整装置通过AMS系统的使用，把DCS系统中所有智能设备，都进行了动态的管理。AMS系统的主要作用有：
1.及早的获知仪表设备可能出现的故障。自10年开始投用AMS系统以来，改变了以往技术人员定期设备现场巡检的方式。目前，技术人员先通过AMS系统在计算机中对现场设备状况进行总体的了解，在对其中存在问题的设备进行重点的排除和处理。这种方法区别于以往的片面性巡检做出了有效地针对性的处理，使得设备管理有了更加有效更加便捷的方式处理可能存在的问题。对于一些深层次问题的发生，起到了很好的预防性作用,减低了由仪表故障带来的可能的风险。先后发现并处理了差压变送器FZT30603、双法兰变送器LT31006、电磁流量计FT40603等多种不同设备的损坏故障。
2.提高设备管理水平。通过对AMS系统的使用，可快速定位设备故障，对新增设备会自动保持当前数据，并更新保留原设备数据的记录，真正做到及时高效地的动态管理，减少了由于仪表不完好造成的工艺的波动情况的发生。对比2009年和2010年AMS系统投用前后装置的维护记录，装置仪表设备维护的数量减少了114次。
AMS系统在DCS中的二次开发与应用，为仪表人员的维护提供了更有利的工具，可以更有效保证智能仪表系统的正常运行，有利于减少由于仪表问题造成的工艺生产波动，使装置的智能仪表设备维护上了一个新台阶，更好保障装置的安全生产，提高了公司对该装置关键智能仪表的管理水平，并对今后设备维护管理探索新的管理思路。
参 考 文 献
[1] EMERSON. Book On Line AMS v9.0 [DB/OL]. [2008-10-05]http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/PM Asset Optimization Documents/ProductReferenceAndGuides/amsdm_ru_qig111_ch.pdf
[2] EMERSON.AMS Suite: Machinery Health Manager
[2013-01-22] http://www2.emersonprocess.com/siteadmincenter/PM Asset Optimization Documents/ProductDataSheets/amsmm_ds_MachHealthMan_CH.pdf
[3] EMERSON. DeltaV 系统与 PlantWeb 架构：史必克成公司的过程控制与信息管理方案
粤公网安备 44010602002592号