淺談工業自動化設備管理平臺

常建永

（上海龍陽精密復合銅管有限公司，上海 201201）

淺談工業自動化設備管理平臺

常建永

（上海龍陽精密復合銅管有限公司，上海 201201）

摘要：隨著自動化技術的發展，各行業的自動化程度不斷加深，工業設備由于自身存在著特殊性，對工業自動化設備進行有效管理的難度較大。本文談及的自動化設備管理平臺的研究對象是工業設備本體，建立在智能化的基礎上，以信息化為平臺，根據現階段的現實的設備應用現狀，綜合技術現狀、經濟條件、組織措施，為工業自動化設備維護提供科學的管理措施。

設備管理；自動化技術；控制管理

在此基礎上，對自動化工業設備管理平臺不斷進行研究和開發成為解決工業設備管理難題最為有效的途徑。目前，部分發達國家的工業自動化設備管理系統已經進入了相對完善的階段，形成了包括智能輔助和決策在內的綜合性的設備管理信息系統。國內的工業自動化設備管理平臺的研究由于起步較晚，仍處于不斷研發和完善的階段。

1.工業自動化設備管理平臺的重要性

現代工業生產規模的擴大，作為生產基礎的工業設備也逐漸呈現出了集成化、自動化、綜合化、智能化等新特點，工業自動化設備管理平臺的系統規模也隨之面臨著新的難題。第一，工業設備和系統的結構呈現出日益復雜的特點，面對規模日益擴大、造價日益提高的設備管理方式，如何采取行之有效的維護方式成為關系著設備能否正常運用的關鍵問題。第二，隨著工業設備和應用系統的不斷研發和更新，隨之產生了版本數量眾多、生產廠商多樣、操作系統兼容性等問題，這些問題增加了工業設備管理的難度。第三，采取人工對系統進行操作和控制，通過文檔記錄的方式對工業設備的各項數據和現狀進行記錄，不僅工作量大，而且難以保證對各項數據的完備記錄。

2.工業自動化設備管理平臺管理應用現狀

目前的工業自動化設備管理平臺的發展水平處于領先地位的是艾默生、西門子以及ABB等公司，其針對HART、FF以及Profibus開發了各自的設備管理平臺，得到了大規模的應用。工業自動化設備除了現場總線設備管理之外，還需要其他眾多的設備的協同配合，形成以智能化為基礎，以自診斷技術和信息平臺為支撐，包含大型控制系統以及輔助決策系統在內的綜合性設備的管理。

以Rosemount公司的AMS設備管理系統為例，其利用過程控制儀表管理的方案已經能夠使用戶通過對現場各儀表的在線訪問，獲得相關工業設備的各項維護信息；利用遠程控制的方式通過視窗和拖拉方式進行測試儀表功能的標定。AMS設備管理系統建立在開放的現場總線設備管理的基礎上，使用的是HART通信格式，具有良好的兼容性，能夠將不同產商的設備、系統以及應用軟件很好地進行集成，完成眾多功能的組合。目前，AMS軟件主要用于完成運行、工程管理和維護，形成了如圖1所示的以現場服務器軟件為平臺的T形結構，能夠支撐強大而豐富的服務器操作。

在實際的運行操作過程中，整個設備管理平臺實際上是一個系統的組合的形式，這個平臺包括AMS設備信息管理平臺、智能設備管理系統根、機械設備狀態管理系統、性能檢測系統和實時優化系統，通過這5個系統的協同作用能夠實現平臺運行的各種功能，實現對智能儀表閥門的控制，對各個機械設備性能的檢測，對設備使用過程中性能和運行狀況的檢測以及整個系統的保護等功能。各個系統的功能分別是智能設備管理系統能夠實現對各個設備所有信息的保存和自動更新；機械設備狀態管理系統能夠對機械設備、電子系統、過程設備、儀表以及閥門等設備進行全面檢測并提交評估信息；設備性能監測系統能夠監測運行過程中機械設備的各項確切信息，并根據用戶需求進行相關設備功能的追蹤；實時優化系統能夠實現對系統的優化，提高包括機械設備、電系統等在內的各項設備的適用性能；AMS設備管理信息平臺通過瀏覽器將獲取的所有的設備信息集成到統一的管理界面上進行管理。

3.工業自動化設備管理平臺基本管理解決方案

3.1 設備管理的基本組成和主要內容

圖1　 AMS軟件結構圖

圖2　設備管理系統結構模型

工業自動化設備管理平臺的管理內容包括各個控制系統、智能控制儀表以及與之配合的PLC設備、DCS設備等，通過對這些設備的控制來管理基礎信息、預防性維護管理以及大修管理、工單管理等內容。

在工業自動化設備管理平臺上需要建立所有設備的狀態檢測和設備基礎信息等數據，從設備的采購到使用、后期維護和檢修、拆卸直至最終的報廢，對需要通過管理平臺進行跟蹤。由于不同設備之間可能存在著諸如電氣連接、機械連接、管道連接等關系，因此需要對各類設備狀況進行跟蹤，這有助于在設備設備維護和檢修過程中做出正確的決策。

3.2 工業自動化設備管理系統結構模型

圖2為設備管理系統的結構模型，從圖中可以看到向下能夠本地設備和系統之中，同時能夠接入第三方系統之中，容納非常系統性的設備，例如板卡、電源、智能儀表設備等。向上能夠接入信息網絡之內，進行以太網的遠程擴展，同時具有與監控系統進行聯系的功能，便于與監控系統進行數據共享和信息交換，形成管理控制一體化的效果。

3.3 DCS設備管理方案描述

國內的分布式控制系統與發達國家相比而言，仍處于較為起步階段，DOS設備要求的實時性比較高，將其應用于工業設備的管理之中，能夠簡化設備的整定，采用統一的設備管理平臺能夠進行綜合整定測試，降低整定所需的事件，提高整定效率。其次，能夠實現對控制系統的各個組成部分的整合，由于應用變卡、溫度輸入卡等開發需要耗費大量的精力，整合之后將這些板塊納入整個系統，有助于進行統一地控制和管理。DCS有助于簡化智能板卡的應用，傳統的板卡在數據傳輸方式上存在著弊端，如設備管理信息過于簡化等，使用DCS設備管理能夠有效彌補以上不足。

工業自動化設備管理平臺的總體結構結合B/S和C/S兩種方式實現二者的優勢互補，B/S模式主要應用于設備信息的發布，其主要優勢在于瀏覽器能夠為用戶提供統一的圖形化操作界面，便于交互使用，實現了客戶端、數據處理的完全分離，系統具有良好的擴展性和移植性，同時面對復雜的應用程序，開發和維護費用較C/S低。C/S模式用于實現實時數據的傳遞，C/S結構是典型的二層結構，依照功能的區別分為服務部分和客戶部分，服務器部分負責處理數據庫，客戶部分用于處理應用程序以及請求服務，這樣實現了功能的有序分配。工業自動化設備管理平臺能夠實現升級設備服務系統時不影響客戶端的數據，同時數據服務器可以實現對設定區域內信息的集合。

結語

目前工業自動化設備管理平臺在國內仍處于積極的研發階段，其建設對于工業發展的重要性不言而喻，本文在分析工業自動化設備管理現狀的基礎上，對工業自動化設備管理平臺的管理內容和結構模型進行初步分析，并就先進的工業自動化設備管理平臺達到的效果進行分析，為未來工業自動化設備管理平臺的發展趨勢提供借鑒和思路。

[1]董曉磊.采用信息化技術加強設備管理[J].電腦知識與技術，2007（24）：15.

[2]佚名.新產品新技術簡訊（三）希科設備系統——設備管理專家[J].電子與自動化，2000（2）：43-44.

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