shore System、EMBR、DuPont、Conocophillips(Alasus)、BP等国际知名的石油开采、炼油及化工公司中的应用非常成功。
局部行程测试PST 为保证某个安全仪表功能(Safety Instrumented Function, SIF)的应急切断阀(ESD阀)在出现某个安全事故时仍保持正常工作,必须定期地检验其功能是否完全正常。这项工作可以在关闭生产设备的条件下进行一次满行程测试(Full Stroke Test, FST)来完成。但在生产过程运行期间,这种检验方法在大多数情况下是行不通的,因为此时阀门是全闭的。
有一个很好的在线阀门测试的解决方案,就是所谓局部行程测试(PST),见图9。在进行这种测试时,通过局部地开启与关闭来检验阀的运动,而不必停产。阀门行程一般为10~15%。部分行程的长短视生产过程的具体情况和所要求的诊断覆盖率而定。

图9 PST组态示例
采用PST可以延长规定的FST时间间隔,而不会改变SIL等级。在定期进行这种测试的情况下(每年4次),两次FST之间的间隔从一年延长至二年(图10)。

图10 PST将FST的测试间隔延长至2年
西门子安全系统已经包含了在规定的检验间隔里自动进行这种PST的功能元件。它向操作人员发出与提供有关阀门功能的报警与反馈报文,且根据PFD计算出进行下一次FST的时刻。使用现成的图像元件来实现操作员系统的可视化,从而可以迅速地统观阀的状况和PST参数,显示上一次PST状态并告知计划中其他各项测试的情况。
EDDL功能扩展(IEC61804-3,-4,2005)及其认证测试
现场仪表在控制系统中的集成可以通过多种途径来完成。EDDL是多年来最受用户欢迎的一种集成技术,它以可诠释的设备描述为基础。EDDL技术可以描述1000多种从简单到非常复杂的仪表设备的变量,其基本理念是描述形式与操作系统平台和工具无关,因而在全球的应用获得了极大的成功。到目前为止,用EDDL描述的现场仪表安装总数已经超过1500万台,且继续呈增长的态势。
EDDL的最新版本(IEC61804-3,-4,2005)满足了用户对复杂的现场仪表和调试、维护工具在图形塑造能力和参数变化跟踪以及持久保存图例数据等方面更高的要求。EDD扩展包括图形的表达,以chart形式出现的趋势信息和图例数据保存的改进(动态存储器)。仅在图形扩展方面就包罗了charts,Gauge,Baragraph,Strip,Sweep,Scope,Graph,Image和Gird。新增的可视化功能因采用动态图形(用于实时显示设备数据)或直方图而使面向应用的操作十分方便。数据管理方面,新增功能支持测量值和诊断数据的文档化,并实现了资产管理图示的标准化。
EDDL的用户和仪表设备制造厂共同创造了一种设备描述的认证方法。2006年9月,PNO颁布的文件中包含了有关技术要求。在其基础上开发成功可执行的测试案例和一个测试系统,用来测试下列内容:
描述与EDDL标准的一致性;
描述对设备的兼容性;
描述对系统的兼容性。
该测试方法包括设备描述的句法和语义学。此外,通过测试证实所有被描述参数和参数依赖性同设备固件中的描述状态机是否一致。为此,除进行静态分析外,还要对设备进行在线测试(On-line-Test)。
2007年3月,PNO公布了测试案例之后不久,“PROFIBUS-EDD-Tester”(PROFIBUS-EDD-测试器)即应用于认证工作。仪表制造厂不仅能够确保其产品质量,而且也能够保证其产品使用EDDL的质量。
I&M(Identification & Maintenance,识别&维护)功能
I&M功能被归纳在一个“强制性”的设备行规中,它适用于非循环通信的所有PROFIBUS仪表设备,也适用于过程自动化设备。I&M是PA行规的增补部分,被写入修订本3中(Amendment3:Identification and Maintenance)。I&M行规包含有关设备制造厂、设备系列、软件版本的详细说明,一方面用于简单的、无证的设备标识;另一方面则通过对设备制造厂的网页进行访问,为设备的维护提供实时重要信息,并在当前的或可预见的设备故障情况下,为迅速供应备品、备件创造可能。因此,I&M对设备可用性的提高和在线资产管理尤为重要。
展望
正当2000万台以上的PROFIBUS设备,其中也包括近1/4的PROFIBUS PA设备,安装在过程自动化中的时候,人们的目光又开始投向更新的实时以太网通信技术PROFINET,于是PROFIBUS(DP/PA)如何向PROFINET顺利过渡以及有关