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1、NAMUR及NE 107建議 

過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用戶協(xié)會(huì)（NAMUR）由來(lái)自拜耳（Bayer）、巴斯夫（BASF）等企業(yè)初始創(chuàng)立，該協(xié)會(huì)代表著過(guò)程工業(yè)測(cè)量和控制技術(shù)的用戶。成員來(lái)自于運(yùn)營(yíng)過(guò)程工業(yè)工廠的公司、為過(guò)程工業(yè)提供工程服務(wù)的公司、研究機(jī)構(gòu)及其他協(xié)會(huì)。

《NE 107現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自監(jiān)測(cè)與診斷》是NAMUR提出的關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行自我監(jiān)測(cè)與診斷，并且通過(guò)狀態(tài)信號(hào)表示監(jiān)測(cè)、診斷結(jié)果的建議。使用來(lái)自相關(guān)聯(lián)的、其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息進(jìn)行的監(jiān)測(cè)與診斷，不在NAMUR 107建議范圍內(nèi)。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備僅指具有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入輸出的測(cè)量設(shè)備與執(zhí)行設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的診斷在維護(hù)中變得越來(lái)越重要，可以幫助控制系統(tǒng)管理人員或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)人員根據(jù)需要采取行動(dòng)。NAMUR收集了制造商和用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自監(jiān)測(cè)與診斷能力和發(fā)展的期望。分析了通常的自監(jiān)測(cè)、診斷方法；總結(jié)、歸類了自監(jiān)測(cè)與診斷結(jié)果；定義了顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自監(jiān)測(cè)與診斷結(jié)果的、適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)信號(hào)和信息。

2、自我監(jiān)測(cè)與診斷

自我監(jiān)測(cè)與診斷是指現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自我測(cè)試、檢查與判斷，包括內(nèi)部電子電氣部分、傳感器與執(zhí)行器部件、機(jī)械結(jié)構(gòu)等。例如，由于浮子或浮筒進(jìn)水致使液位測(cè)量錯(cuò)誤，導(dǎo)致持續(xù)的低液位告警。自我監(jiān)測(cè)永遠(yuǎn)無(wú)法檢測(cè)到每一個(gè)可能的故障，因?yàn)樵S多不同的故障可能對(duì)信號(hào)產(chǎn)生相同的影響。這意味著，雖然故障檢測(cè)是可以實(shí)現(xiàn)的，但做不到明確的診斷。例如，接觸式溫度計(jì)的響應(yīng)時(shí)間可能會(huì)因熱電偶套管中的各種故障而發(fā)生變化。

誤差、故障、錯(cuò)誤的來(lái)源可能是：

? 電子電氣部件                             ? 傳感器或執(zhí)行器元件

? 機(jī)械結(jié)構(gòu)部件                             ? 安裝期間

? 設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)                          ? 維護(hù)期間

? 由于不符合規(guī)定條件的操作         ? 連接到流程時(shí)

? 具有輔助能量

各種監(jiān)測(cè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)：

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自我監(jiān)測(cè)與診斷要求：

最重要的要求是診斷結(jié)果必須可靠，以使用戶能夠采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。錯(cuò)誤的診斷比沒(méi)有更糟糕。診斷必須及時(shí)。所有相關(guān)診斷參數(shù)必須可讀。

希望設(shè)備能夠在運(yùn)行時(shí)報(bào)告由于不符合規(guī)定條件而導(dǎo)致的故障。建議對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的內(nèi)部變量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這些變量對(duì)主要測(cè)量和執(zhí)行功能最為重要。

在一些設(shè)備中，如分析儀，在正常操作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)磨損或輔助材料接近用完。在這些情況下，還需要監(jiān)測(cè)由工藝或材料老化引起的其他磨損現(xiàn)象，以便及時(shí)維護(hù)。

制造商應(yīng)清楚地描述設(shè)備或附加設(shè)備組件中實(shí)現(xiàn)的每個(gè)診斷功能。說(shuō)明應(yīng)包括：

? 診斷功能中包含的參數(shù)和值的列表。

? 參數(shù)是否保存在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，可以由用戶設(shè)置及如何更改設(shè)置。

? 固定值的詳細(xì)信息，或制造商對(duì)可調(diào)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值。

3、狀態(tài)信號(hào)

所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)有四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。它們是根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的，并告訴我們?cè)O(shè)備狀態(tài)。狀態(tài)信號(hào)提供有關(guān)設(shè)備狀態(tài)和可靠性的信息。定義的信號(hào)為：

故障F（Failure）：由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)部或與過(guò)程相關(guān)的部件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸出信號(hào)無(wú)效。例如，“測(cè)量管振蕩頻率超出允許范圍，很可能是由于測(cè)量管損壞或傳感器有缺陷。”

功能檢查C（Check function）：由于設(shè)備激活測(cè)試、維護(hù)功能導(dǎo)致輸出信號(hào)暫時(shí)無(wú)效。例如，測(cè)量變量處于仿真狀態(tài)；激活校準(zhǔn)功能。

超出規(guī)范S（Out of specification）：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行超出設(shè)定的范圍。可能由內(nèi)部測(cè)量漂移或外部過(guò)程的影響引起。

維修請(qǐng)求M（Maintenance required）：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備尚能提供有效的輸出信號(hào)，但現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備將由于外部操作條件失去一部分功能或能力，需要近期或中期進(jìn)行維護(hù)。例如，pH電極的老化、磨損幾乎耗盡，或者功能將很快受到限制。

下表描述了標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)信號(hào)、優(yōu)先級(jí)及代號(hào)；下圖是診斷數(shù)據(jù)和狀態(tài)信號(hào)之間的連接圖。

自我監(jiān)測(cè)和診斷結(jié)果必須映射到這四個(gè)狀態(tài)信號(hào)中的一個(gè)并顯示，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需保持該狀態(tài)。無(wú)論使用何種傳輸介質(zhì)（如HART、PROFINET、FF、PA），都必須能夠生成狀態(tài)信號(hào)。

在狀態(tài)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的情況下，必須根據(jù)其優(yōu)先級(jí)順序報(bào)告狀態(tài)。在由于“故障”信號(hào)將導(dǎo)致設(shè)備損壞，必須將最高優(yōu)先級(jí)分配給“故障”信號(hào)，并且怱略設(shè)備的其它信息。在提供狀態(tài)“維修請(qǐng)求”后，設(shè)備通常會(huì)在通過(guò)“功能檢查”后恢復(fù)正常運(yùn)行。為了始終通知控制室有關(guān)維修的信息，狀態(tài)信號(hào)“功能檢查”必須以比狀態(tài)信號(hào)“維修請(qǐng)求”更高的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行表決?！俺鲆?guī)范”的狀態(tài)信號(hào)通常更多地報(bào)告工藝條件，而不是設(shè)備本身。這個(gè)信號(hào)需要得到最低的優(yōu)先級(jí)。這也適用于這樣一種說(shuō)法，即優(yōu)先級(jí)較高的狀態(tài)很少出現(xiàn)。當(dāng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，必須立即發(fā)出狀態(tài)信號(hào)。信號(hào)的確認(rèn)從來(lái)都不需要在設(shè)備本身進(jìn)行，這是上級(jí)系統(tǒng)的任務(wù)。

狀態(tài)信號(hào)的圖形說(shuō)明：

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制面板、過(guò)程控制器面板、工程師站、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理（EDDL、FDT/DTM、FDI）文件、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS），應(yīng)根據(jù)下表選擇插圖。

當(dāng)指示診斷功能激活時(shí)，應(yīng)使用下表中指示診斷激活的符號(hào)。

在自由圖形（例如控制系統(tǒng)工藝流程圖）中，測(cè)量點(diǎn)的狀態(tài)應(yīng)該是明顯的。詳細(xì)診斷信息的顯示是可有可無(wú)的。無(wú)效值（由于未實(shí)現(xiàn)）必須使用“？”，“xxx”或“***”之類的項(xiàng)目進(jìn)行標(biāo)記。

使用LED表示狀態(tài)信號(hào)，必須根據(jù)下表示狀態(tài)信號(hào)。

信號(hào)應(yīng)該是明確的，即使沒(méi)有手冊(cè)也可以理解。因此，必須避免使用不同閃爍頻率或不同亮度的差異化。以類似的方式對(duì)輸入和輸出信號(hào)化保持相同的需求。

必須考慮到，特別是對(duì)于Ex i設(shè)備，能量消耗是至關(guān)重要的，并且需要減少LED。此外，用于雜色LED的不同電壓電平會(huì)增大電路的復(fù)雜性。出于這個(gè)原因，上表的不同狀態(tài)信號(hào)必須用一種顏色表示。

具有有效信號(hào)的“維修請(qǐng)求”必須用閃爍的綠色表示?；蛘?，允許使用藍(lán)色LED。

由于“功能檢查”的“超出規(guī)范”，需要或正在進(jìn)行維護(hù)人員的活動(dòng)。因此，沒(méi)有必要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分。在這兩種情況下，信號(hào)都可能無(wú)效。因此，兩個(gè)信號(hào)都由閃爍的紅色LED表示。狀態(tài)“故障”由紅色LED指示。

4、溫度變送器產(chǎn)品簡(jiǎn)介

沈陽(yáng)中科博微科技股份有限公司的系列溫度變送器支持流程工業(yè)用HART、PROFIBUS PA、FF H1等現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議。

系列溫度變送器通過(guò)FCG、PI國(guó)際組織認(rèn)證，采用NE 107建議研發(fā)、設(shè)計(jì)，歡迎垂詢！