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上海远东仪表厂带您深入了解工厂实施性能监控5个步骤
作者: 来源: 发布时间:2019-04-16


      许多行业认识到优化的压力控制器性能可提高工厂效率。现在每个行业都有案例研究,显示了持续评估和压力控制器能诊断的好处。但是,通过哪些方法才能为您的工厂进行性能监控?下面上海远东仪表厂的小编带您深入了解工厂实施性能监控的5个步骤。
第1步:通过运营建立关键绩效指标
      选择正确的关键绩效指标(绩效指标)可能是实施的最关键阶段。人们和组织对其衡量方式做出回应。因此,绩效指标选择将决定组织的行为。必须选择绩效指标来解决以下问题:
      必须选择绩效指标以反映组织的业务目标。如果希望减少因计划外维护而导致的停机时间,则需要选择反映传感器和阀门状况的绩效指标。如果确定目标是减少能源,则应考虑反映循环或变异性存在的关键绩效指标,仅考虑具有足够广泛的关键绩效指标的绩效监测系统,以满足组织需求。
 

远东1-1.jpg


图1:简单绩效指标示例:1)%不正常,2)极限输出%,3)%摆动
      选择可理解且可实现的绩效指标也是成功的关键。例如,在性能监控的初始阶段,自动化系统通常在自动或正常模式下具有非常低百分比的控制器,并且具有在某种限制下具有输出的高百分比的控制器。控制器在正常模式下远离限制所花费的时间百分比是绩效指标的首选
第2步:确定每个利益相关者角色以实现绩效指标
      一旦选择了关键绩效指标,重要的是要认识到每个人或组织在实现改进措施方面的作用。在上面引用的关键绩效指标的情况下,可以清楚地阐明工厂中的每个职能角色如何参与改进所选择的关键绩效指标。让我们看看时间控制器处于极限的百分比以及以下功能角色如何改进措施。在我们的示例中,我们将介绍过程工程,仪器维护和控制工程。特定控制器的目标是在极限情况下具有高百分比的时间,在我们的例子中是上限。
      过程工程可以查看过程流程图,产品供稿,产品规格和设备,以确定是否存在可能导致该过程的这一部分成为瓶颈的任何变化,并且该瓶颈是整个工厂吞吐量的显着限制。性能测量和分配给该控制器的优先级的组合将使其在性能问题影响工厂性能的控制器优先级列表中立即可见。
上海远东仪表厂的仪表和维护人员可以查看该控制器最后一次在现场进行维护,并评估是否已执行正确的定位校准以及阀门调整是否正确。
      控制工程师可以查看该控制器与上游和下游控制器以及控制器调整相关的性能,以确保调整对于工厂运行的节点来说不是过于激进。最后,过程控制工程师和过程工程师可以查看控制器设定值,以确保在控制器中使用正确的设定值。
步骤3:选择并安装包以向所有利益相关者提供绩效指标报告
      您选择的绩效监控系统必须允许您轻松地向公司中的所有利益相关者提供绩效指标报告。必要的成分是:
Data Historian
      性能监视系统必须包括或密集使用通过行业标准OPC收集数据的数据历史记录。历史学家为这些基本目的服务:
      数据历史记录将收集和存储原始工厂数据,评估该数据以通过性能监视器创建绩效指标的计算值。
      历史记录允许查看过程数据的实时或历史趋势,以允许深入分析问题区域。
      性能监视器将评估(绩效指标值)存储在历史记录中。这样就可以保留历史评估记录,以便以后进行比较。例如,这回答了“与3个月前相比,我现在做得怎么样?”的问题。
系统配置和设置
      性能监视器必须允许轻松,批量设置和配置。它还必须允许工厂绩效指标的简单,快速基线。建立连接和通信后,设置500个连续过程循环的基准是4天。这意味着完成时间不应超过4天:
输入要监控的控制器地址,循环经济优先级,离线评估离线或在线地址,采样间隔以及与所有500个控制回路相关的任何其他设置。
设置单元操作和工厂。
      完成所有500循环的关键评估设置和循环健康的总体定义
      环路健康评估的总体绩效指标
      性能监视器必须允许将不同的绩效指标组合成一个表示循环健康状况的总体评估。总体循环健康数对于快速识别需要注意的控制器至关重要。它也是单位运营,工厂场地和整个公司的健康等级的基础。
调整新绩效指标
      为使监控有效,如果工厂稍后切换到不同的绩效指标,系统必须允许反向计算2年的整体循环健康历史记录。
广泛的评估
评估必须包括:
      检测振荡回路并诊断振荡原因。
      根本原因诊断,确定植物振荡的来源。
      不仅可以检测振荡的循环,还可以检测已经解调的循环。
      使用适当的工厂数据识别过程模型。
批量调整
      为了减少启动工作,性能系统应允许基于工厂的连续建模进行批量调整更改。
灵活的报告
      它必须包含易于访问和可用的报告界面。在今天的技术中,这意味着应该通过浏览器界面和电子邮件提供结果。基于浏览器的报告应包括:
      根据整体健康状况和经济因素优先列出需要注意的循环
      循环报告及其评估,可排序。随着深入到个别循环评估历史
      现场,工厂和单位运营健康摘要报告
      以上所有报告均可通过上一个历史时间窗口获得
      绩效指标历史报告和值图
      报告显示所有压力控制器调整更改
      订阅电子邮件报告
      当关键绩效指标或循环需要引起注意时,可以使用电子邮件警报
      先进的压力控制器分析和调整工具
      有效的性能监控系统必须包含先进的压力控制器优化软件,以便优化压力控制器回路。压力      控制器优化必须包括一整套用于修复问题的工具,包括:
      关于阀门滞后和静摩擦的具体建议
      线性化分析包括设计表征器以使过程线性化
      离线模拟控制器对负载的响应,设定值变化和过程噪声。模拟应该允许比较响应之前和之后。
 

远东1-2.jpg


      图2:高级压力控制器优化软件从左到右显示1)建模,2)稳健性比较,3)性能比较总结,4)当前和新的压力控制器调整,5)最佳压力控制器调整和最佳滤波器,6)模拟对负载的响应心烦意乱的比较
      强大的图表揭示了积极调整和循环不稳定之间的权衡。在比较响应之前和之后应该允许稳健性图。通过“单一调整值”调整(如“安全系数”)对几类响应进行最佳压力控制器调整最佳PV滤波器确定。最佳过滤器可减少阀门磨损,而不会降低性能
第4步:培训
      安装并配置性能监视器以针对所选绩效指标提供报告和诊断后,重点关注所需的培训以充分利用性能监视器。对于每个绩效指标,将有几个额外的诊断指标,这将有助于进一步了解问题的根本原因。完成此操作后,可以集中适当的资源来纠正发现的问题。
培训应侧重于以下领域:
      Web浏览器界面。每个利益相关者都需要对历史数据库和诊断的不同信息和视图。培训应鼓励每个用户类型自定义界面,以显示与特定任务或工作职能最相关的信息。性能监视器应支持临时创建显示报告和工厂性能视图。针对如何使用网络界面的小组用户(3-4人)进行培训的时间不应超过2-3小时。
      历史和实时趋势。在许多情况下,性能监视器的Web浏览器界面的诊断需要使用数据历史记录和嵌入式调谐器分析器软件进行额外分析。应使用历史趋势子系统进行培训,以便用户可以在感兴趣的时间段内轻松选择数据,添加笔,并生成xy图以确认初始诊断。此类培训通常仅限于使用自动化系统和过程控制主体的专家较少的用户。需要进行额外的培训,以使这些专家能够进行额外的分析,包括建模和模拟,光谱分析和互相关分析等。
越接近规格增加利润
      设定点与可变性成比例的量远离目标。一旦可变性降低,设定点就可以更接近规格限制。下图说明了在改进该流程的绩效指标的过程之后将目标移近限制的概念。
 

远东1-3.jpg


图3:更好的控制允许操作更接近规格
      下图中值为14的虚线是PV的规格限制。超过限制会产生不合格产品。植物越接近这个极限,节省的能量就越多。在图表上1000秒之前,控件未进行优化。1000秒后,控制器进行了优化。由于更好的控制,在1200秒时,人员确信可以提高设定点。这种接近规格的新设定点可以节省能源。
第5步:测量结果
应用性能监控的典型结果
      一旦性能监视器完全安装,就可以测量结果,用户经过培训,组织开始关注所选的绩效指标
通常,在最初的1-2个月内,自动控制器的数量将增加200-300%。限制的控制器数量将减少50%。关键绩效指标将提高50-75%
      安装全功能性能监视器的投资回报率(ROI)通常为3个月或更短,对于完全集成调谐器分析仪的监视器,投资回报率为12-18个月。从许多站点收集了以下关于典型工厂性能改进的指标。
 

远东1-4.jpg


      一旦组织将性能监视器作为提高工厂性能的一种方式,并且通过关注所选绩效指标来实现上述指标,那么工厂就能够使流程更接近约束以进一步提高盈利能力。
 

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