在大多數(shù)工業(yè)過(guò)程工廠，機(jī)組的運(yùn)行越來(lái)越復(fù)雜。日益增長(zhǎng)的對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員時(shí)間方面的要求，都使得運(yùn)維人員主動(dòng)去監(jiān)視測(cè)量和控制系統(tǒng)的性能和狀態(tài)變的非常困難。其結(jié)果就是，很多問(wèn)題被忽視掉了，直到它們引起了產(chǎn)品或質(zhì)量問(wèn)題，或者是更嚴(yán)重的非計(jì)劃停機(jī)。

      在當(dāng)今現(xiàn)代化的過(guò)程工廠中，產(chǎn)品和質(zhì)量系統(tǒng)對(duì)過(guò)程儀表和控制的精度及性能提出了很多新的、更嚴(yán)格的要求。在產(chǎn)品受到影響之前，就能識(shí)別出性能問(wèn)題，已經(jīng)成為很多工廠的一個(gè)原則，而非例外情況。因此，很多工廠已經(jīng)開始將診斷系統(tǒng)作為在小事件發(fā)展成為大問(wèn)題之前將其確定出來(lái)的一種途徑。比如，在溫度變送器的設(shè)計(jì)中增加診斷功能，用于監(jiān)視過(guò)程和提供診斷信息。結(jié)果就是，小事件在造成過(guò)程波動(dòng)、危險(xiǎn)工況或測(cè)量故障前就被確定出來(lái)。
　　溫度變送器具有足夠強(qiáng)大的能力來(lái)完成全天候的診斷功能。很多溫度變送器提供了可選的功能矩陣，以確保其可以將精確和穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果提供給控制系統(tǒng)。有很多類似的警報(bào)，可以用于優(yōu)化維護(hù)日程，更加有效地利用現(xiàn)有的維護(hù)資源。
　　

      理解溫度變送器和診斷功能
　　盡管所有的智能溫度變送器都有診斷功能，但是有些變送器的診斷功能要比其它的豐富得多。正常情況下，都有內(nèi)部診斷功能用于監(jiān)視變送器功能和輸出的有效性。此外，還有為數(shù)眾多的外部診斷功能用于監(jiān)視測(cè)量信號(hào)的漂移、降級(jí)、測(cè)量的有效性和短線或引線損壞等情況。在現(xiàn)有的所有傳感器中，那些使用HART協(xié)議、基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線或Profibus 協(xié)議的變送器，提供的功能更精密、復(fù)雜。
　　基于這些診斷過(guò)程，變送器觸發(fā)警示或報(bào)警。警示包括那些一定不會(huì)影響變送器輸出正確測(cè)量信號(hào)以反映過(guò)程變量能力的診斷功能，因此也不會(huì)中斷4-20 mA或數(shù)字量現(xiàn)場(chǎng)總線的輸出。“過(guò)程變量超限”就是典型的警示。
　　報(bào)警包括那些必定會(huì)影響變送器輸出精確的過(guò)程變量測(cè)量值的診斷功能。根據(jù)用戶設(shè)置選擇的不同，一旦檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)，變送器的輸出會(huì)設(shè)置為高或者低?？蓪⒕竞蛨?bào)警傳送至控制系統(tǒng)CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，從本地指示器、現(xiàn)場(chǎng)通訊器或遵循HART協(xié)議的監(jiān)視系統(tǒng)上讀取這些報(bào)警數(shù)據(jù)，如圖1所示。

　　獲取診斷信息
　　基本上講，配置顯示功能的變送器能夠提供特定的診斷信息。典型情況下，現(xiàn)場(chǎng)操作人員會(huì)例行檢查這些顯示畫面，并將任何診斷情況報(bào)告給控制系統(tǒng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
　　最常使用的變送器通信是帶有HART協(xié)議的4-20mA信號(hào)。這使其可以通過(guò)HART協(xié)議信號(hào)，發(fā)送大量的操作和診斷數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)疊加在變送器模擬量輸出信號(hào)上。任何或所有的這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)下述設(shè)備獲得：
　　手持式現(xiàn)場(chǎng)通信器；
　　激活了HART功能的DCS I/O系統(tǒng)，可以獲取和監(jiān)視HART數(shù)據(jù)；
　　激活了HART功能的資產(chǎn)管理系統(tǒng)。
　　就像和上述使用傳統(tǒng)方法接線的HART變送器一樣，同樣的信息，也可使用無(wú)線HART協(xié)議傳輸，或者是使用具有ISA100.11a協(xié)議的變送器傳送。對(duì)于基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線和Profibus 系統(tǒng)，提供的運(yùn)行和診斷信息也非常豐富。

　　運(yùn)行與維護(hù)的關(guān)系
　　運(yùn)行人員和技術(shù)員之間緊密合作控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，定期審查診斷信息CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，能夠在影響生產(chǎn)之前，快速識(shí)別和解決問(wèn)題。舉個(gè)例子，和雙重冗余傳感器測(cè)量相關(guān)。如果一個(gè)運(yùn)行人員得到診斷信息：第二個(gè)傳感器已經(jīng)被變送器啟動(dòng)，那么他或她就知道主傳感器已經(jīng)失效，目前測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)自于第二個(gè)傳感器。通過(guò)警示維護(hù)技術(shù)員，就可以更換失效的傳感器，從而恢復(fù)測(cè)量的冗余功能。
　　另外一個(gè)例子和過(guò)程變量超限相關(guān)。當(dāng)HART變送器報(bào)告：變送器讀取的主變量超出4-20mA的范圍時(shí)，運(yùn)行人員就會(huì)收到“過(guò)程變量超限”的警示。該信號(hào)可使技術(shù)員集中精力檢查變送器接線開路或短路故障。還有一個(gè)例子和模-數(shù)不匹配相關(guān)。HART變送器報(bào)告模擬量4-20mA信號(hào)和數(shù)字量主過(guò)程變量信號(hào)之間有偏差。該功能可被用于檢測(cè)在完整回路電纜中對(duì)儀表或中間設(shè)備的微小漏地電流。如果在回路中存在微小的漏地電流，那么由于信號(hào)中的這些對(duì)地泄漏電流，即使是處于跳機(jī)條件下，回路的限值跳機(jī)報(bào)警也許永遠(yuǎn)不會(huì)被觸發(fā)。

　　避免最大事件
　　診斷功能可以幫助避免的三個(gè)最大問(wèn)題為：測(cè)量故障、欠佳的測(cè)量穩(wěn)定性和達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程控制。
　　在整個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)中，如果任何一個(gè)部件失效，則整個(gè)測(cè)量就會(huì)發(fā)生故障。溫度傳感器不但相當(dāng)嬌貴，而且暴露在惡劣的過(guò)程環(huán)境中，使其比其它部件更容易出現(xiàn)故障。使用冗余、漂移檢測(cè)、監(jiān)視測(cè)量?jī)x表的診斷功能，均有助于確定和解決傳感器的降級(jí)和失效問(wèn)題。
　　測(cè)量系統(tǒng)的可靠性，對(duì)將過(guò)程損壞降低到最小起到關(guān)鍵作用。溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)降低或消除由于傳感器的降級(jí)、電氣噪音環(huán)境、或儀表的故障而引起的問(wèn)題，從而確保可靠的測(cè)量。設(shè)計(jì)應(yīng)采用諸如：噪音抑制、測(cè)量驗(yàn)證、漂移傳感器識(shí)別以及傳感器引線斷線或松動(dòng)報(bào)警等功能。
　　提供精確、可靠的測(cè)量信號(hào)的最終目標(biāo)www.cechina.cn，就是確保過(guò)程控制可靠地將過(guò)程維持在其預(yù)先設(shè)定的限值之內(nèi)。盡量多的使用變送器診斷功能，能識(shí)別出超出限值的環(huán)境以及識(shí)別并量化偏移程度。它們能夠識(shí)別出間歇性的傳感器故障，記錄最大和最小的過(guò)程溫度，在日志中記錄失效及失效的原因。利用這些信息，能夠支持快速響應(yīng)并解決識(shí)別出的事件，從而確保維持最優(yōu)的過(guò)程控制。

　　每種方法都有其自身優(yōu)勢(shì)
　　在生產(chǎn)制造過(guò)程中使用診斷功能CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，可以獲得很多收益。有些在圖2 中已經(jīng)列出。比如，測(cè)量故障與傳感器故障有關(guān)。如前所述，傳感器相當(dāng)嬌貴，但是為了獲得最精確的讀數(shù)，必須將其曝露在通常是惡劣的過(guò)程環(huán)境中，使其比其它部件更容易失效。如果沒(méi)有精確和可靠的測(cè)量，那么控制系統(tǒng)就不是一個(gè)最優(yōu)的系統(tǒng)，就不能將過(guò)程維持在預(yù)先設(shè)定的限值之內(nèi)。

　　總結(jié)
　　幾乎在每一個(gè)溫度測(cè)量系統(tǒng)中，使用診斷功能都是一個(gè)明智的選擇，其所帶來(lái)的投資回報(bào)，與測(cè)量的關(guān)鍵程度成正比。投資回報(bào)的提高可能與如下因素有關(guān)：產(chǎn)量的增加、較高的產(chǎn)品質(zhì)量、較短的停機(jī)時(shí)間、更少的廢品率、更低的能源消耗、或更主觀一點(diǎn)的說(shuō)法，預(yù)防爆炸。
　　儀表提供了窺視過(guò)程的途徑。利用診斷則提供了一種保持界面潔凈、防患未然的方法。