仪表应用中的“艺术”

　　在最近举行的一次流程工业用户会议上，我随意询问了一些工程师，他们用来监控工业过程的仪表是否足够多了。我得到的回答因人而异，但大多数工程师表示，他们能够利用的过程数据似乎比以往更丰富了。一位反对者提到了一则他曾听说的报道：某家知名的炼油厂商将整个工厂范围内的所有仪表按照重要程度作过分类。一部分仪表被认定是极为重要的，而其他一些仪表则被认定“即使出现故障，也没必要更换掉”。

　　我们得到的信息乍一看似乎太过繁冗，但即使在最坏情况下，这种繁冗也只可能造成一些资源浪费或者为操作人员带来些许麻烦。相反，如果采集到的流程及设备状态数据不充分，则有可能使监控的效果打折扣，严重时还会带来安全隐患。随着技术的不断进步，仪表配置的灵活性已经今非昔比了，但是最终的配置方案与其说是科学，却更像一门艺术，而且往往要视应用场合而定。

　　西门子能源与自动化集团的化学及生物燃料业务专家Praveen Muniyappa说：“这些都需要在过程控制的设计阶段定下来。有些时候，仪表的数量是足够的，但是用户并没有利用到仪表提供的所有信息。而更多的时候，工业过程中缺乏足够的仪表。顾客希望多增加几台仪表，从而获取额外的参数。这些参数可能是关于安全等级的，可能是关于流程控制的，也可能是关于温度的等等。用户当然希望增加仪表，但是他们又不得不直面现有的条件。”

　　工程师在设计一条全新的流水线或者进行大面积设备升级时，如果采用较多的仪表，势必会带来较高的成本，而如果想缩减设备数量，配置就显得过于寒酸了。工程师们要做的就是在这两者之间求得平衡。英维思过程系统负责现场设备业务的副总裁Brian Dickson说：“如果设计过程采用了EPC（工程总承包）的方式，那么你就可以通过实际测量掌控每一个环节，最终获得理想的结果。在检验阶段，大量设备往往会因为缺乏足够的使用价值而被忍痛割爱。在过去的15到20年中，配置单台仪表的费用确实有所下降，但是建立一整套系统仍然需要大量的花费。因此许多仪表即使从设计的角度看是必需的，也不得不接受被剔除的命运。因为我们会发现，在其他位置进行测量的效果可能会更好。”

　　无线、现场总线以及其他一些网络架构确实能够降低仪表的安装费用，至少也能够减少布线费用。但是在添加新设备时，我们必需认真考虑成本和收益之间的关系。

　　量入为出
　　一家公司会出于各种各样的原因为一个流程或者相关设备添加更多仪表。其中最普遍的原因有：
　　■  升级一个过程控制平台以实现更先进的控制手段，或获取更多的数据以实现更优化的实际应用。
　　■  新的安全标准要求增加额外的液位或压力监控点。
　　■  在可旋转设备中增加状态监控功能，帮助设备维护。

　　每一个项目都应该有明确的经济目标或动力，以便与该项目全部的花费做对比。有时候，当操作人员希望增加一个或一小批设备时，至少在利益层面我们很难用具体的数字去衡量这样做的利弊。

　　增加设备时，我们要考虑的是实际成本，而不是保守估计的花费。例如：

　　■  设计和编写文档的花费；
　　■  设备采购价格；
　　■  实际的安装和布线费用；
　　■  把新数据整合到DCS系统的花费；
　　■  连续不断的维护保养费用。
　　这些独立成本在总成本中占据的比重由设备安装的复杂程度决定。例如，你可以移除一段1/4英寸长的管道接口换上一台压力计；也可以切开管道安装一台带有长管的流量计，并把它的输出整合到你的控制系统以及人机界面里。两者在成本构成上有着巨大差异。

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