資產管理系統中的HART應用
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本文針對最終用戶最為關心的幾個問題，從優化儀表資產全生命周期性能的角度做了探討。對于復雜的資產管理程序，HART信息是否足以應付？支持HART功能的本地I/O端口是否必需？是否有切實可行的方法將其應用于老式I/O端口環境？在原有設備作業狀況依舊良好的情況下，用戶是否愿意做較大的硬件改動？
背景假設
越來越多的生產廠商開始使用儀表資產管理系統（Instrument Asset Management Systems ，以下簡稱IAMS）來提高其作業效率，減少維護頻次，提升總體生產率。有效的資產管理策略能夠極大地降低作業成本和生產停機時間。生產廠商很大一部分利潤消耗在維護上，所以這些成本降低能夠為公司帶來顯著的經濟效益。
儀表投運之后就開始面臨老化的問題。流程本身、人機交互和時間都會使過程設備和相關的現場儀表的功能開始下降。為了控制并延緩這種老化，工廠維護人員需要對設備的作業進行監督和定期維修。他們所面臨的挑戰就是一方面要確保安裝的設備能夠正常運行，另一方面又要降低維護作業所需的資源和人力成本。可以使用本地操作員接口界面或者手操器與智能現場儀表設備進行臨時的現場交互，但是真正所需的是一種可以在全廠區范圍內連續與現場儀表進行交互的方法，以獲取預防性維護信息，并適當地進行遠程服務。這就是IAMS的一個基本功能。
了解這種技術
最近幾年，支持數字技術的現場設備和現場儀表在典型的過程工廠中大放異彩。數字設備能夠提供關于作業環境的大量數據。這些數據可以被應用程序用于防止損耗和停機，提高質量和可靠性，并降低維護成本。
數字設備技術獲得發展并開始普及的原因之一就是HART通信協議的廣泛應用，這種通訊協議提供了一種開放式的標準，改善了與智能現場儀表的4-20mA通信。大多數現代DCS解決方案都集成了HART I/O端口模塊，可以與智能設備相連。這種I/O端口本質上是新老技術的混合，因為它一方面支持傳統的4-20mA信號（看起來與老式的非HART I/O端口很類似），另一方面它又可以支持數字編碼的HART信號。
在任何DCS中采用資產管理系統都需要將資產管理軟件與HART I/O端口和設備相連。雖然在所有控制系統中基本的協議都很相似，但這種集成機制通常都是專用的，每一個供應商都可以選擇自認為最好的實施辦法。這其中有很多 “機密技術”，以便更好地利用HART協議所能使用的有限的帶寬。
盡管缺乏一個集成HART I/O端口的開放式標準，自動化最終用戶還是期望在所有的DCS平臺上實現一些特定的功能。例如，I/O端口應該能夠使用來自于智能HART部分的儀表量程信息，并自動告知模擬部分應該如何映射4-20mA輸出。此外，諸如工程單位、數字過程變量和報警信息之類的標準HART信息應該能為DCS所用，用于控制目的并且可以被每一臺現場儀表所用，無須知道這些現場儀表的細節。HART協議就具有獲得這些信息的通用命令。
如果本地HART I/O不可用，那么單臺儀表或者成組儀表的接口就將數字數據剝離，然后再發送給控制主機。圖片來源：Moore Indistries International公司
很多自動化設備供應商現在使用FDT/DTM（現場設備工具/設備類型管理器）技術，有了這種技術，他們就能夠呈現更多有意義的設備信息。DTM是含有特定設備數據、功能和邏輯組件的軟件模塊，從簡單的用于設定設備參數的圖形用戶接口工具，到能夠針對診斷和維護目的執行復雜計算的尖端應用程序，或者為設備校準設置復雜的業務邏輯。DTM也具有類似接口，可以與之相連接的系統或者工具通訊。
設備供應商能夠以一種方法在DTM中嵌入智能性，但這種方法很難在DD文檔中實現，例如一些圖形結構就無法使用DD技術來表達。而且，DTM依賴于特定設備和版本，所以它需要對控制網絡上的每一臺設備的特定版本有所了解。自動化業界對IAMS表達了強烈的興趣，實際上DTM才是對最終用戶真正有價值的東西。IAMS僅僅是通信的載體，組織信息的一種方法和與技術人員或者操作人員交流的途徑而已。
需要考慮的問題
雖然FDT/DTM技術能夠提供一些很有吸引力的功能，但是用戶應該知道一些注意事項和警告。首先也是最為重要的一點就是實際上DTM必須安裝于每一個客戶端（框架）上。所以，如果最終用戶希望在10個客戶端上使用來自于10個不同供應商的DTM文件包的話，就必須要進行至少100次安裝作業——甚至更多，因為可能有些供應商具有多個DTM文件包，再加上每一個DTM文件包可能具有的多個版本，最終結果就是維護面臨著巨大的挑戰。未來的FDM版本（2.0版）允許DTM安裝在服務器并應用在客戶端上，但是目前，DTM只能這樣管理。相比之下，大多數系統對DTM只能一笑而過，繼續使用DD。
由于DTM是微軟Windows程序，所以它依賴于Windows版本，對框架（例如DOT NET）、編程工具以及框架版本有一定的要求。工作于一種環境下的DTM可能無法工作于另一種環境，所以用戶在使用的時候必須很小心地查閱DTM供應商提供的說明書，如果有疑問，那么就先測試。
而且，DTM有時候在一些龐大的獨立框架下的表現與DCS環境不盡相同，例如PactWare。在獨立框架下，設備路徑相對較短，而且沒有帶寬限制，而DCS必須嚴格管理有限的帶寬，特別是對于HART設備。DTM并不知曉自己工作于何種環境之下，所以它不知道如何進行排隊等待作業，結果就是在DCS環境下所表現出來的性能可能很差。設備供應商對這個問題越來越明確，但是最終用戶仍舊需謹慎對待。
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