AMS 智能设备管理系统的应用

谢碧蓉，向贤兵，高倩霞，曾 蓉

(重庆电力高等专科学校，重庆 400053)

AMS 智能设备管理系统的应用

谢碧蓉，向贤兵，高倩霞，曾 蓉

(重庆电力高等专科学校，重庆 400053)

介绍艾默生过程控制有限公司的AMS智能设备管理系统的功能、其与现场仪表的连接及实际应用技术。

AMS;智能设备;管理系统

0 前言

随着现场总线技术的迅猛发展，企业选择使用智能仪表设备实现工厂自动化生产已经成为工业自动化领域未来发展的趋势。但是智能仪表在类型、厂商、版本、时间上差异较大，加上每种仪表都需要专用软件进行配置和操作，导致用户在操作、管理、维护和升级等方面多有不便。同时，由于严酷的现场环境和苛刻的工况，现场设备每时每刻都在接受各种损害，如阀门磨损、导压管阻塞、热电偶断支、电机振动异常等。诸多的故障常常会造成生产的波动，甚至设备停运。

为了提高现有设备的可利用率、降低设备维护的成本、减少由于设备故障对生产的影响、优化工厂的运行、增加盈利率，设备管理系统应运而生。设备管理系统将信息化了的设备与现代化管理相结合，用于对现场智能设备及非智能设备进行操作、诊断、对设备的配置及参数的变更进行跟踪，实时资产优化和校准管理，确保实现高效维护，降低意外停机的风险。

AMS智能设备管理系统是针对HART以及基金会现场总线设备，如智能仪表、智能阀门定位器等进行在线组态、调试、校验管理、诊断及数据库事件纪录的一体化方案，同时还支持常规设备的管理。它通过利用现场设备的智能自检和通讯功能，实现预维护和前瞻性维护的先进管理要求，提高了工厂的可利用率和运行效能。运用先进的诊断、流线式校验手段和自动事件归档等方法，AMS智能设备管理方案优化了现场仪表和控制阀的性能。

1 AMS智能设备管理系统的功能

1.1 基本功能

1.1.1 组态

AMS智能设备管理系统自动扫描现场设备，让用户在控制室就能方便地查看、修改、替换现场设备的组态信息，所有的操作都会被记录在数据库中，做到有据可查。

1.1.2 状态监测及报警

在线、实时对现场智能设备的健康状况进行监测，显示当前激活的设备报警或诊断，如:超量程、存储器故障、传感器故障，显示当前激活的PlantWeb设备报警、设备的报警诊断等。

1.1.3 校验管理

只需输入校验周期、校验点数、仪表精度，系统自动生成校验方案(系统会自动获取该设备的型号、制造商、量程、输入输出信号等等)，并当校验周期到时自动提醒。

1.1.4 文档管理

AMS智能设备管理系统中的数据库自动记录所有与智能设备相关的事件和报警:登入信息、组态记录、校验信息、诊断信息、维修记录和报警信息等等。

1.1.5 工程助手(EA)

工程助手针对罗斯蒙特3095MV多变量变送器，实现高级组态、维护、诊断和测试计算功能。

1.1.6 阀门管理

对采用HART协议和基金会现场总线协议的智能阀门定位器进行数字通讯，实现自动调试、故障诊断、阀门运行特性诊断(在线或离线)等功能，实现预测报警、在线监测、摩擦力分析、阀门流通特性优化等功能。

1.1.7 流量计校验

流量计校验功能针对高准的科里奥利流量计(MicroMotion)，检查流量传感器流量管的钢性。该流量计校验功能采用带指导的多面板对话框形式，为用户检查流量管结构和综合性能，比如能检测到流量管钢性变化。如果流量计的钢性值与工厂出厂指标不一致，则可能是被腐蚀了。

1.1.8 PID回路故障根本原因诊断

使用该功能预测、诊断整个控制回路故障，如:测量仪表漂移、阀门问题、液位太高等，而不仅仅是单个设备故障。并且系统会自动提供维修建议以供参考，从而简化了维修程序。

1.2 开车调试功能

AMS智能设备管理系统显示智能设备的连接位置，比如:控制器、卡件、通道等等，结合DCS系统，能实现设备回路检查工作。AMS智能设备管理系统可命令现场发出指定信号，参照DCS系统，仅一个人就能设置和检查回路。

AMS智能设备管理系统快速检查(Quick Check SNAP-ON)将过程控制回路的多个设备成组，快速实现回路接线以及回路联锁测试，并提供智能设备投运状况报告。

1.3 开放接口功能

AMS智能设备管理系统提供多个开放的接口，可供第三方存取设备和其他信息。

1.3.1 OPC服务

OPC(OLE for Process Control)服务是一个AMS智能设备管理系统的开放接口。它允许OPC客户端应用程序读取HART设备和FF设备的数据。

1.3.2 XMLWeb服务

AMS智能设备管理系统提供XMLWeb服务。通过它可存取HART设备、FF设备或第三方应用的常规设备信息，如:用户使用它可得到所有设备清单(含通用信息)、设备工厂结构清单、设备报警清单(含激活报警清单、设备监视清单、监视状态)、系统的记录审查、设备组态清单、校验报告清单、校验排程清单等。

1.3.3 设备性能管理系统(APM)

AMS的设备性能管理系统(APM)，对AMS智能设备管理系统和其他系统进行数据采集和统计，让工厂的工程师及管理层在办公室即可了解现场设备的运行状况，并做出决策。APM与ERP系统或CMMS系统相连时，APM自动记录设备故障或需检验维修的事件，并上传给ERP系统或CMMS系统，自动生成工作指令，可弥补ERP系统或CMMS系统不能对在线运行设备自动管理的不足。当工作结束时，AMS智能设备管理系统数据库自动记录该事件，从而避免工作指令手动输入，确保及时进行故障维修。

2 AMS智能设备管理系统与相关设备的连接

AMS智能设备管理系统支持所有基金会注册的HART设备和FF设备，均可在同一界面管理。AMS智能设备管理系统不仅可以与多个艾默生过程控制系统实现无缝连接(如DeltaV、Ovation等)，也可以与其他第三方系统连接。AMS智能设备管理系统与相关设备连接示意图如图1所示。

图1 AMS系统与相关设备连接示意图

AMS智能设备管理系统常用的设备网络接口包括:DeltaV网络接口、Ovation网络接口、Provox网络接口、RS3网络接口、Siemens PCS7系统接口、ABB网络接口、Det-Tronics火气系统接口、HART多路转换器接口、HART modem接口、Rosemount HSE网络接口、HART over Profibus网络接口、ROC网络接口、1420无线网关、Profibus Softing接口等等。

(1)AMS智能设备管理系统与DeltaV系统相连，不需要其他额外的硬件，直接与现场的HART设备和FF总线设备进行在线通信。

(2)利用现有Ovation网络架构，即可实现现场的HART设备和FF现场总线设备以在线的方式进行通信和诊断，实现AMS智能设备管理系统的管理功能。

(3)AMS智能设备管理系统可以通过HART多路转换器的方式与第三方系统(如DCS、PLC、ESD、SCADA)相连，实现对HART设备的管理。

(4)通过1420网关与无线仪表相连，实现对现场无线智能设备的管理和维护。

(5)AMS智能设备管理系统通过ROC能够实现远距离和现场智能仪表相连。

(6)AMS智能设备管理系统通过以太网和PROFIBUS的转换器，实现对远端的HART设备进行通信和诊断，实现AMS智能设备管理系统的管理功能。

3 AMS智能设备管理系统的应用

3.1 系统组成

重庆电力高等专科学校AMS智能设备管理系统与仪表的连接如图2所示，现场仪表采用了2台Rosemount无线温度变送器、4台Rosemount无线压力变送器、8台Rosemount3051C变送器(带智能无线适配器THUM775)、4台EJA110变送器。AMS通过1420网关与无线仪表相连，实现对现场设备的管理和维护。

图2 AMS智能设备管理系统与仪表的连接示意图

图3 Device Connection设备连接视图

图3为该项目的AMS智能设备管理系统设备连接视图(Device Connection View)。

(1)工厂智能设备数据库。包含该系统中所有类型的智能仪表，每种智能仪表都有相应的设备图标和设备描述文件与之对应，而设备描述文件是AMS智能设备管理系统识别智能设备的关键，包含了设备制造商、设备类型、设备版本号等信息。

(2)多路转换器网络。通过多路转换器接入第三方系统的所有智能仪表，方便全厂智能设备的汇总诊断。

(3)CQDZWIRELESS。连接到AMS Station的无线网关上的实时设备列表，仪表和阀门被自动地扫描进AMS，通过右击“CQDZ WIRELESS”并选择“重建和识别级别”重建网络结构来实现，如图4所示。

扫描操作用于同步数据(现场设备和数据库之间)。当现场设备第一次被AMS检测扫描时，需要执行此项操作，包括第一次重建网络，或新设备被识别。

利用AMS智能设备管理系统，能完成创建工厂数据库、重命名设备AMS位号、报警监视、组态、记录审查及故障设备的更换等操作。

图4 无线网络和设备的扫描与更新

3.2 系统应用

使用AMS智能设备管理系统，能完成的操作有:创建工厂数据库，重命名设备AMS位号，报警监视，现场设备组态、组态比较、现场设备诊断，记录审查，设备更换操作等。

当现场设备故障或不能工作时，该现场设备会被替换(Replace)。在现场更换新设备后，用户需要在AMSDevice Manager中使用替换命令(己被校验导出的，或在设备报警清单中的设备不能更换。如果需要更换此类设备，则需先将该设备从报警清单中、校验路径中去掉)。

根据向导执行替换操作。系统提示用户输入旧的设备 AMS位号，然后提示将旧设备作为备件(Spare)或报废(Retired)。然后，用户就能选择新旧设备的组态比较，并可将旧设备的部分或全部参数传到新的设备中。

替换操作要求新旧设备具有同样的厂商、同样的类型和同样的协议。用户可以用不同的协议设备替换现有设备，但在AMS的替换操作中不支持设备组态的传递。

对于采用多路转换器接口的AMS系统，其替换操作有以下两种情况。

(1)同一物理通道位置更换新的设备。对于多路转换器接口中的设备，假如用户在同一物理通道位置更换新的设备时，用户需要做Rebuild Hierarchy和Scan New Device(在设备最低层，扫描，占用时间少)。

扫描到的新设备的AMS位号是初次扫描的日期时间。

对于该物理通道，用户可能要对多路转换器或其通道做Reset或Rebuild Loop。

(2)不同的物理通道位置上的两个设备相互更换。因为AMS的设备位号是针对该设备的出厂系列号的，所以当两设备相互更换后，AMS的位号会跟着设备，这时AMS位号会混乱。此时，用户需要记得将这两个设备互相做Replace操作，也可将这两个设备的位号删除(注意:此移除设备后，设备的历史信息会丢失)，并重新扫描，之后根据实际工艺及物理位置更改成正确的AMS位号。

对于涉及的物理多路转换器及其通道，用户可能要对多路转换器或其通道做 Reset或 Rebuild Loop。

4 结束语

运用AMS智能设备管理系统，工作人员可以在维修车间或控制室连续监测智能设备的健康状况，及时发现设备问题所在，节省设备故障诊断和回路测试的时间;AMS智能设备管理系统可为预防性维护(计划维护)提供设备故障判断依据，从而减少巡检时间，提高维护效率。AMS智能设备管理系统在传统方式基础上大大提高了设备诊断调试和维护的技术水平。

［1］ 钟国华.智能设备管理系统AMS应用简介［J］.化学工程与装备，2009，(5).

［2］ 陈西杰，许明姝.AMS系统简介及电站应用实例［J］.自动化博览，2001，(2).

A Study on the App lication of the AMSM anagement System for Intelligent Devices

XIE Bi-rong，XIANG Xian-bing，GAO Qian-xia，ZENG Rong
(Chongqing Electric Power College，Chongqing 400053，China)

This essay introduces the functions of the AMSmanagement system for intelligent devices developed by Emerson Process Management Co.，Ltd..Besides，italso introduces its connection with the field instruments aswell as relevant application technologies.

AMS;intelligent devices;management system

TP273

A

1008-8032(2013)06-0059-04

2013-11-21

谢碧蓉(1969-)，副教授，研究方向为热工过程自动控制。