專利名稱：用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔的方法。
背景技術(shù)：
自動化系統(tǒng)上使用各種各樣用于測定或者影響過程變化的現(xiàn)場設(shè)備。
這類現(xiàn)場設(shè)備例如有料位測量儀、質(zhì)量流量測量儀、壓力和溫度測量儀等，它們作為傳感器測定料位、流量、壓力或溫度等相應(yīng)的過程變化。
為影響過程變化使用例如像閥門或者泵等執(zhí)行器，它們可以改變管線段內(nèi)液體的流量或者容器內(nèi)的料位。
大量這種現(xiàn)場設(shè)備由Endress+Hauser公司制造和銷售。
一般情況下，現(xiàn)場設(shè)備通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)(Profibus、Foundation、Fieldbus、HART等)與例如控制裝置或控制單元等上級單元連接。這些單元用于過程控制、過程可視化、過程監(jiān)測或者用于現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行。
保證現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場總線系統(tǒng)上連接的所有單元的正常功能對一家企業(yè)無損耗和可靠的過程運(yùn)行來說至關(guān)重要。過程運(yùn)行中由于各現(xiàn)場設(shè)備的功能缺陷造成的故障會明顯增加成本。
對保證現(xiàn)場設(shè)備的正常功能其中重要的是與預(yù)先規(guī)定的維護(hù)間隔相應(yīng)對其進(jìn)行定期檢查。在一般由維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行這些定期維護(hù)工作時，更換磨損件和特別是仔細(xì)檢查容易出現(xiàn)故障的部件。
在確定情況下還需要重新校驗(yàn)儀器，例如在必須修理或者更換現(xiàn)場設(shè)備的主要功能部件情況下。
如果現(xiàn)場設(shè)備物理損壞或者其校驗(yàn)封記損傷的話，也需要進(jìn)行重新校驗(yàn)。
現(xiàn)場設(shè)備的外觀也是維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行重新校驗(yàn)的原因之一。
智能化現(xiàn)場設(shè)備具有診斷功能，它們發(fā)出必須重新校驗(yàn)的信號并在需要時進(jìn)行顯示。
現(xiàn)場設(shè)備在極其不同的使用/過程條件下使用。穩(wěn)定的過程條件例如存在于溫度不變的均質(zhì)液體中。腐蝕或者侵蝕性液體或者可能形成沉淀物則是人們所說的造成困難的過程條件。
正常的環(huán)境條件為低空氣濕度、沒有噴濺水、正常溫度、沒有粉塵也沒有振動。
極端的環(huán)境條件為戶外使用，也就是現(xiàn)場設(shè)備承受不同的天氣條件，高空氣濕度和強(qiáng)振動。
各現(xiàn)場設(shè)備因此需要在相當(dāng)短的間隔(例如維護(hù)間隔＝6個月)內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，在某些情況下較長的維護(hù)間隔例如2-6年則足夠。
維護(hù)間隔的最佳長度取決于大量因素。
一般情況下現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔由制造商推薦。但在這種情況下應(yīng)用特殊的因素卻考慮不周。
有些現(xiàn)場設(shè)備僅用于過程變化的可視化(例如溫度傳感器)。
這種現(xiàn)場設(shè)備的失靈當(dāng)然不會像可能導(dǎo)致全部停產(chǎn)的充氣設(shè)備流量計(jì)那樣對生產(chǎn)過程造成嚴(yán)重后果。
因?yàn)榕c維護(hù)相關(guān)的始終是用戶的成本問題，所以應(yīng)盡可能地避免不必要的維護(hù)。
若維護(hù)間隔時間過長，不排除在極端情況下現(xiàn)場設(shè)備失靈導(dǎo)致全線停產(chǎn)。與停產(chǎn)相關(guān)的則始終是更高的成本。
因此對于設(shè)備運(yùn)營商來說非常重要的是，為其各現(xiàn)場設(shè)備最佳，也就是既不過長也不過短選擇維護(hù)間隔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于確定維護(hù)間隔沒有上述缺陷的方法。
該目的通過權(quán)利要求1所述的方法得以實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成在從屬權(quán)利要求中予以說明。
本發(fā)明的主導(dǎo)思想在于，在一種用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)間隔的方法中，借助于預(yù)定目錄選定儀器特有參數(shù)和使用特有參數(shù)并利用在計(jì)算機(jī)單元上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序?yàn)轭A(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備確定維護(hù)間隔。
相關(guān)的現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔因此也專門與應(yīng)用特別是與環(huán)境條件相配合。
在本發(fā)明一種特別具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步構(gòu)成中，對早期維護(hù)工作時所記錄的維護(hù)信息(歷史數(shù)據(jù))進(jìn)行分析，以確定各現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)間隔長度上的變化。
這些維護(hù)信息例如可以是各校驗(yàn)數(shù)據(jù)或者也可以是校驗(yàn)數(shù)據(jù)組。


下面借助附圖所示的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中圖1示出自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)；圖2示出用于確定維護(hù)間隔的程序屏面格式；圖3示出在選定特有參數(shù)的參數(shù)時依據(jù)圖2的屏面格式；圖4示出流程圖；圖5示出流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1詳細(xì)示出自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)KN。數(shù)據(jù)總線D1上連接多個計(jì)算機(jī)單元(工作站，Workstation)WS1、WS2。這些計(jì)算機(jī)單元作為上級單元(控制裝置或控制單元)用于過程可視化、過程監(jiān)測和工程應(yīng)用以及現(xiàn)場設(shè)備的操作和監(jiān)測。數(shù)據(jù)總線D1例如按照過程現(xiàn)場總線系統(tǒng)DP標(biāo)準(zhǔn)或者按照Foundation Fieldbus的HSE(高速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，High Speed Ethernet-Standard)工作。數(shù)據(jù)總線D1通過也稱為鏈接設(shè)備或者片段耦合器的網(wǎng)關(guān)G1與現(xiàn)場總線片段SM1連接?，F(xiàn)場總線片段SM1由通過現(xiàn)場總線FB相互連接的多個現(xiàn)場設(shè)備F1、F2、F3、F4組成。現(xiàn)場設(shè)備F1、F2、F3、F4既是傳感器也是執(zhí)行器?，F(xiàn)場總線FB相應(yīng)按照公知的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)Profibus、Foundation Fieldbus或者HART之一工作。
圖2詳細(xì)示出用于確定現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)間隔長度的程序屏面格式。該程序在具有用于數(shù)據(jù)輸入的輸入單元(例如鍵盤)和用于數(shù)據(jù)輸出的輸出單元(例如LCD顯示器)的計(jì)算機(jī)單元上運(yùn)行。
該程序作為獨(dú)立的“stand alone”應(yīng)用程序在便攜式計(jì)算機(jī)單元(膝上型電腦)上例如作為Microsoft Access應(yīng)用程序運(yùn)行。但也毫無問題地與范圍更廣泛的設(shè)備監(jiān)測應(yīng)用程序例如像Endress+Hauser公司銷售的W@M(Web Enabled Asset Management)或者IMS(InstrumentManagement Solution)一體化。
對依據(jù)發(fā)明的方法來說，現(xiàn)在研究在自動化過程中使用并確定其維護(hù)間隔的特有現(xiàn)場設(shè)備。
在第一方法步驟中，對于該程序需要這種現(xiàn)場設(shè)備的儀器特有參數(shù)。
為此在屏面格式上向用戶顯示現(xiàn)場設(shè)備的確定特性，例如像使用年限、對過程進(jìn)行的重要性(criticability)、作為相應(yīng)預(yù)定目錄的測量原理。用戶從預(yù)定目錄中為特有現(xiàn)場設(shè)備選定相關(guān)的參數(shù)。
在本案例中，該現(xiàn)場設(shè)備使用不到一年，重要性評價為低(low)以及該現(xiàn)場設(shè)備為流量測量計(jì)(Measure principalFlow)。
相應(yīng)地選定使用特有參數(shù)。所觀察的現(xiàn)場設(shè)備在戶外范圍(outside)使用，與早期維護(hù)的結(jié)果比較置于相同(equal)和傳感器污染為OK。
該程序建議維護(hù)間隔為18個月。該時間間隔長于制造商在SOPs(標(biāo)準(zhǔn)操作程序，Standard Operation Procedures)中所推薦的時間。
圖3示出依據(jù)圖2的屏面格式，用于在特性傳感器污染(sensorpollution)方面選定參數(shù)傳感器上的污染(deposition on sensor)這種情況。
在這種情況下其他參數(shù)通過附加選定目錄顯示。
選定參數(shù)現(xiàn)場設(shè)備測量接收器上的沉淀物、現(xiàn)場設(shè)備測量電路中放大器漂移、現(xiàn)場設(shè)備變形和連接線不密封。
此外，為使用設(shè)置極限并將與最后維護(hù)工作的結(jié)果比較置于較差(worse)。因此設(shè)置參數(shù)Damage caused by construction和Damagecaused by wiring and glands。
根據(jù)所輸入的這些參數(shù)為相關(guān)的現(xiàn)場設(shè)備建議6個月的維護(hù)間隔。
所測定的該維護(hù)間隔因此最準(zhǔn)確地既取決于特有現(xiàn)場設(shè)備也取決于使用。
與所測定的該維護(hù)間隔相應(yīng)，對該現(xiàn)場設(shè)備實(shí)施維護(hù)和/或校驗(yàn)工作。
圖4作為流程圖再次示出依據(jù)本發(fā)明的方法。
在本發(fā)明的進(jìn)一步構(gòu)成中，進(jìn)行維護(hù)間隔長度的配合。維護(hù)間隔大多為各現(xiàn)場設(shè)備或者為一種類型的現(xiàn)場設(shè)備預(yù)先規(guī)定。
為使維護(hù)間隔的長度更好地與相關(guān)的使用相配合，(或者為確定的現(xiàn)場設(shè)備或者為一種類型的現(xiàn)場設(shè)備)統(tǒng)計(jì)分析維護(hù)信息并與分析結(jié)果相應(yīng)建議延長、縮短或者保持迄今為止的維護(hù)間隔。
為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為作為數(shù)據(jù)存在的維護(hù)信息確定公差范圍。
如果數(shù)據(jù)(例如檢驗(yàn)數(shù)據(jù))的某個百分比(例如100％-x＝98％)處于預(yù)先規(guī)定的公差范圍內(nèi)，那么該維護(hù)間隔可以保持或者甚至也可以延長。
如果數(shù)據(jù)的某個百分比(例如x＝2％)處于預(yù)先規(guī)定的公差范圍外，那么該維護(hù)間隔需要時必須縮短。
在實(shí)施維護(hù)工作之后，為至少一個現(xiàn)場設(shè)備提供一份證明報(bào)告或者報(bào)告。
圖5作為流程圖再次示出依據(jù)本發(fā)明的方法。
如果建議延長維護(hù)間隔，那么對于用戶來說問題在于這種延長特別是在證明資料相對于受檢裝置的正確性方面。
因此依據(jù)本發(fā)明提出，當(dāng)延長維護(hù)間隔時，對相關(guān)的現(xiàn)場設(shè)備根據(jù)迄今為止維護(hù)間隔的過程實(shí)施自檢，以證明該相關(guān)的現(xiàn)場設(shè)備根據(jù)迄今為止維護(hù)間隔的過程仍能正常工作。自檢需要時由該程序自動釋放。
如果自檢沒有成功，那么本來就需要維護(hù)工作并應(yīng)考慮是否不再縮短該維護(hù)工作。
權(quán)利要求
1.用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔的方法，利用具有輸入和輸出單元的計(jì)算機(jī)單元，其特征在于以下方法步驟借助于至少一個預(yù)定目錄選定和輸入預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的儀器特有參數(shù)、借助于至少一個預(yù)定目錄選定和輸入預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的使用特有參數(shù)、利用計(jì)算機(jī)單元上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序確定和輸出預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，儀器特有參數(shù)例如為預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的使用年限或者測量原理。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，使用特有參數(shù)例如為相關(guān)現(xiàn)場設(shè)備上具有的測量值接收器的所在位置或者污染程度。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，維護(hù)間隔確定維護(hù)工作，也就是確定預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)和/或校驗(yàn)工作時間上的定期順序。
5.用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)間隔的方法，利用具有輸入和輸出單元的計(jì)算機(jī)單元，其中，為現(xiàn)場設(shè)備或者為一種類型的現(xiàn)場設(shè)備預(yù)先規(guī)定維護(hù)間隔，其中，與預(yù)先規(guī)定的維護(hù)間隔相應(yīng)地為過程設(shè)備的一個或者多個現(xiàn)場設(shè)備實(shí)施維護(hù)工作并統(tǒng)計(jì)分析在此方面獲得的維護(hù)信息以及根據(jù)這種分析測定是否保留、加大或者縮小維護(hù)間隔。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其中，如果維護(hù)信息的數(shù)據(jù)處于公差范圍內(nèi)則加大維護(hù)間隔。
7.按權(quán)利要求5所述的方法，其中，如果維護(hù)信息的數(shù)據(jù)處于公差范圍外則縮小維護(hù)間隔。
8.按權(quán)利要求5-7之一所述的方法，其中，預(yù)先規(guī)定的維護(hù)間隔借助經(jīng)驗(yàn)值和/或借助制造商預(yù)定值確定。
9.按權(quán)利要求5-7之一所述的方法，其中，預(yù)先規(guī)定的維護(hù)間隔借助按權(quán)利要求1-4所述的方法確定。
10.按權(quán)利要求5-9之一所述的方法，其中，提供至少一個現(xiàn)場設(shè)備的證明報(bào)告。
11.按權(quán)利要求5-7之一所述的方法，其中，在延長維護(hù)間隔的情況中，現(xiàn)場設(shè)備與迄今為止預(yù)先規(guī)定的維護(hù)間隔相應(yīng)地進(jìn)行自檢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔的方法，利用計(jì)算機(jī)單元實(shí)施下列方法步驟。首先借助于至少一個預(yù)定目錄選定和輸入預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的儀器特有參數(shù)。隨后借助于至少另一個目錄選定和說明該預(yù)先規(guī)定的現(xiàn)場設(shè)備的使用特有參數(shù)。計(jì)算機(jī)單元上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序然后根據(jù)該輸入確定相關(guān)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)間隔。
文檔編號G05B19/418GK101069138SQ200580014400
公開日2007年11月7日 申請日期2005年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月5日
發(fā)明者道韋·德容, 約翰·索爾茲伯里, 雅基·多南 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾(德國)有限商業(yè)兩合公司