发布日期:2022-04-26 点击率:53
在过去的十年中,工业控制领域投入了几十亿美元和几百万人工小时,用于工厂的自动化改造。解决的方案包括:增加传感器、网络和软件,提供了测量、数据交换和数据分析,为决策人员提供了参考方案和实现行动,帮助用户完成“六个西格码”的质量。然而,只有少数工厂实现了全部的自动化。
为了降低人员费用,企业进行了不懈的努力,通过自动化系统完成了重复性的操作。每个工厂都有操作员,这些重要的人力资产负责控制系统的监视,即执行系统要求的相关操作,也处理保证人员、设备和环境安全的必要工作。
大多数情况下,操作员让系统自己执行已经设计好和编程好的工作。有时,操作员也会出现错误操作,错误原因包括:对数据的误解,或没有受到良好培训,或关注度不够,或反应的速度较慢。一位操作员的工作经常被描述为:一种厌倦的时光被突发的事件所打断。在惊慌的情况下,操作员如何操作,经常取决于他或她经验的多少,接受培训的好坏,或“被调试”的结果。
定位于减少人员出错是非常重要的:能源部(DOE)和电力研究院(EPRI)的多次研究和分析,已经得出电厂和核设施的出错概率。系统可用性、输出质量和操作员安全将成为像工业重建(诸如智能电网项目的启动)这样重要的事情来抓。我们能够期待类似问题覆盖整个制造业和流程工业。
从人生经验和管理培训我们知道,一根链条的强度取决于最弱的连接点。具有讽刺意味的是:在我们的工厂自动化策略中,对物理感知和自动化系统中大量的投入,而对加强和提高人员(操作员)素质方面的投入却非常的小。
诊断问题
有很多这样的例子,在进行亡羊补牢、执行补救行动之前,很多时间都花费在判断“发生了什么事”上。通常,当出现问题时,因为不能确定问题在什么地方发生时,工厂通常要进行停机。这时,工厂的运行必然中断,造成产品减产或者质量下降。
当观看流程的历史,查找一个事件发生的条件时,一般不能确定操作员的回答是什么。比如,多年以前,正在进行一个水泥工厂试车,包括一个新的分布式控制系统。一位工程师接到一个电话,说有部分“管道系统已经坍塌”,控制系统被怀疑成是犯人。
到了现场之后,工程师化了一整天分析打印出的报警记录,与操作员进行交谈,甚至把软件中的寄存器栈进行了解码-查找问题所在(“管道系统”是一个直径为15英尺、长度为30英尺的钢管,连接窑炉和预热塔)。
最后,工程师发现:进气风阀的液压端方向接反了(当操作员命令为“打开”时,阀门执行的是“关闭”,因此像一个塞住液体的吸管,最后使管道爆裂了)。
如果我们有一台视频录像记录操作员工作台的显示,我们就能够看到命令,阀门位置指示和真空的测量。就可以节省很多的人工-小时的工程时间, 使工厂的试车和运行提前很多小时!
另一个例子是有个泵站存在有原油泄漏。当远程摄像头显示原油泄漏到地上时,泄漏探测器没有报警,直到地板被淹没。当这个情况发生时,操作员马上切换到视频画面,观察泄漏情况,并且通知维护人员。
如果控制台安装了录像设备,它可以立刻帮助问题的诊断-那就是,泄漏探测器安装在错误的位置。在远程现场安装视频镜头,通过操作员控制台的视频屏幕,操作员就可以发觉问题,工程师可以清楚地看到在泵站房里发生的一切。
控制台录像机还可以清楚记录一位操作员可能的错误。一旦原油溢出,它可以显示操作员在那个时间做了什么操作,给出相关的有效信息。如果规定要求一位操作员在一个确定的时间执行确定的功能,或者在确定的行动之后,控制台记录仪可以出具当时执行过程的文档。它还可以给操作员自信,知道自己有控制台记录器的备份记录。
还要考虑一位工程师的经典检验,他在半夜接到一个电话,说某件设备工作不正常。达到了控制室之后,第一系列的问题是,“发生了什么,你做了什么,你改变了什么?” 后两个问题的回答通常是“没做”和“没改变”。视频记录的回放会帮助答案的确认,或者它显示出操作员忘掉的事情。
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