多样性在一个共同的平台上联系起来

据说这家工厂的产能非常小。新加坡的房地产很贵。

新加坡对展示项目并不陌生。无论是壮观的摩天大楼还是巨大的摩天轮，这座城市都以其大胆的事业而闻名。这个东南亚最小的“小虎”经济体的最新旗舰项目专注于水、废水、环境保护和可持续发展领域。2009年，樟宜再生水厂(CWRP)开业，拥有许多独特的、引领潮流的概念。其中之一是基于fdt的资产管理系统，以一致、统一和非常有效的方式监督10,000个不同品牌和种类的现场仪器。

CWRP是新加坡建设深隧道下水道系统(DTSS)项目的核心，该计划在世界上任何地方都是独一无二的。2009年6月23日，污水处理厂正式投产。工厂本身是由国际项目顾问CH2M Hill利用其在新加坡的办事处建造的。这个非常紧凑的工厂位于机场附近，目前每天可以处理80万立方米(2.11亿加仑)，最终将拥有240万立方米(6.34亿加仑)的能力，使用最新的尖端技术。也许该工厂最具革命性的概念是，它的产量将用于新加坡雄心勃勃的NEWater工艺，提供该市三分之一的饮用水需求。由最现代的自动化工程实践控制的高科技处理技术使输出的立即重用成为可能。

系统架构

来自现场仪器的所有信息，包括压力、温度和液位变送器，以及阀门定位器，都通过Profibus PA链路和耦合器路由到600个现场网络接口(FNI)面板，覆盖距离可达2600米。驱动器、分析仪器、流量计和执行器通过Profibus DP通过Sekopia连接器和光链路模块连接。从现场总线网络，信息被传输到位于整个工厂空调房间的49个plc(可编程逻辑控制器)。这些控制器是工厂的核心，提供所有过程控制，并通过以太网TCP/IP和冗余光纤环与各种系统中的FDT(现场设备工具)服务器和资产管理以及SCADA(监督控制和数据采集)I/O服务器进行通信。

该工厂包括大量种类和数量的现场设备:

• 500磁流量计;

• 400热质量流量计;

• 压力和压差变送器400个;

• 雷达和超声波液位发射器140个;

• 光学悬浮固体发射器50个;

• 溶解氧分析仪40台;

• 温度变送器100个;

• 5000个电动执行器;

• 400个气动执行器;

• 400个变速驱动器;

• 100个电机控制中心;

• 600个开关和采样器，还有

• 大约100名Profibus大师。

项目顾问的目标是使用基于fdt的资产监控来简化日常维护工作。“我们选择使用FDT技术作为一种开放的解决方案，运营商不局限于任何特定的制造商，”首席常驻工程师(MCS) Jane Goh解释道。唯一的条件是供应商必须为每个设备提供DTM(设备类型管理器)，这是FDT技术的设备驱动程序。来自15家制造商的仪器满足了这一条件，并在FDT框架下提供了单独的dtm。在多供应商工厂中，有ABB、Auma、艾默生过程管理、Endress+Hauser、Fluid Components International、ProSoft、Rotork、施耐德电气、西门子、Smar、Vega和横河的设备。

CWRP也是世界上最大的Profibus设备之一，工厂中有7000台Profibus DP和2500台Profibus PA仪器。近6000个信号已通过Profibus DP远程I/ o进行离散布线。为了实现这一目标，技术人员为Profibus DP网络铺设了总共20万米的铜电缆和10万米的光纤电缆。此外，PA网络使用另外60000米光纤电缆。

资产管理的挑战

资产管理问题给工厂设计人员提出了严峻的挑战，因为每个现场设备制造商都有不同的校准工具。对于最终用户来说，这意味着他们必须熟悉大量维护和操作昂贵的工具。此外，维修技术人员没有实时信息来帮助他们管理他们的活动。当不同的系统或通信协议并行运行，在没有交互的情况下执行类似的功能时，情况会变得更糟。

FDT最终提出了一种独立于现场总线网络的资产管理集成解决方案。这是由存储在dtm中的活动软件组件的高级功能实现的。FDT标准构成了集成的、面向信息的解决方案的基础，这些解决方案涵盖了自动化金字塔的各个层面，从现场设备到企业系统。FDT允许工程、诊断和资产管理任务等现场设备和系统的开放性和互操作性。标准化的现场总线协议保证了智能现场设备与高阶系统之间的通信。

FDT定义了现场设备中嵌入的信息与控制系统工程工具之间的接口，但不影响现场设备本身。开放式技术允许用户集成广泛的产品，如传感器、阀门、驱动器和低压开关设备。每个产品的制造商对设备通过DTM提供的信息负责。该跨供应商解决方案得到了许多仪器仪表和控制系统制造商的支持。

DTM操作

特定于设备的软件组件称为DTM，它可以集成到工程工具或系统环境中。DTM映射了设备的配置、诊断和其他功能。该软件知道设备的可能性和限制，并包含与用户沟通的所有对话框以及所有图形显示。

另一个优点是可以为每个DTM创建特定于设备的文档。

综合信息

新加坡一家大型工艺设计顾问和系统集成商DNR工艺解决方案提供了解决方案。该公司通过为现有和新工艺工厂提供实时信息和定制化过程自动化解决方案，帮助提高运营和产品营销的效率。

德国马格德堡的Ifak系统积极支持DNR。Ifak专注于工业通信和分布式自动化系统，并在废水处理设施的过程模拟方面开发了特定的专业知识。两家合作伙伴共同开发了基于fdt的现场情报资产管理系统，该系统必须满足一系列严格的客户要求和目标:

• 该软件具有客户端/服务器架构，允许多达10个用户同时访问所需的信息，从任何位置通过互联网。

• 该系统便于远程配置、诊断和监督所有连接到开放通信协议(如Profibus或HART)的设备。

• 数据可以保存在统一的维护管理系统中。

基于对单个资产的可用性和利用率的实时操作发现，该系统帮助提高了工厂的效率。资产管理系统成功地克服了挑战，并出色地通过了测试。

作者信息

克里斯汀·埃克特博士，伊法克系统和FDT集团的记者。

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