目前影響閥門行業(yè)的兩個關(guān)鍵問題是：主機系統(tǒng)集成和功能安全。
主機系統(tǒng)集成
在任何工廠安裝中，關(guān)鍵要求是能夠?qū)⒂糜诖蜷_或關(guān)閉閥門的執(zhí)行機構(gòu)與工廠的自動化系統(tǒng)平穩(wěn)地集成。雖然上海自動化儀表有限公司執(zhí)行機構(gòu)和閥門之間的機械接口是標(biāo)準(zhǔn)化的，但控制系統(tǒng)的接口也經(jīng)歷了永久性的發(fā)展。有許多具有挑戰(zhàn)性的決策：公司是否應(yīng)采用并行控制，現(xiàn)場總線或兩者來實現(xiàn)冗余？而且，在選擇現(xiàn)場總線時，應(yīng)該使用哪種協(xié)議？通信協(xié)議的系統(tǒng)集成已成為現(xiàn)代工廠安裝的執(zhí)行機構(gòu)供應(yīng)的中心主題。今天，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過機械設(shè)計的重要性，系統(tǒng)集成是必需的，集中在執(zhí)行機構(gòu)和主機系統(tǒng)之間的有效通信。
上海自動化儀表有限公司閥門的自動打開和關(guān)閉是主要功能，通常是系統(tǒng)集成的直接方面。在簡單的應(yīng)用中，操作命令打開和關(guān)閉，位置反饋信號和故障信號通常就足夠了。
但是，如果使用現(xiàn)場總線協(xié)議，則信息傳輸?shù)膸挄蟠笤黾�。通過現(xiàn)場總線從分布式控制系統(tǒng)（DCS）進一步傳輸操作，訪問所有設(shè)備參數(shù)和操作數(shù)據(jù)所需的命令和反饋信號。這種用于診斷和維護目的的“輔助”信息不是操作的先決條件，但它有助于調(diào)試，維護和資產(chǎn)管理，因為它有助于更好地了解執(zhí)行機構(gòu)的整體情況。
降低成本是現(xiàn)場總線技術(shù)的主要優(yōu)勢之一。此外，在過程自動化中引入串行通信已成為現(xiàn)場設(shè)備的創(chuàng)新驅(qū)動因素，因此也成為執(zhí)行機構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動力。如果沒有現(xiàn)場總線技術(shù)，效率提升的概念，例如遠(yuǎn)程參數(shù)化或中央工廠資產(chǎn)管理，將是不可行的。市場上有許多不同的現(xiàn)場總線系統(tǒng)。常用于執(zhí)行機構(gòu)的通信系統(tǒng)包括Profibus DP，Modbus RTU，Modbus TCP / IP，F(xiàn)OUNDATION Fieldbus和HART。
需要在主機系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)之間交換各種不同的數(shù)據(jù)和信息包。因此，通信協(xié)議和數(shù)據(jù)接口需要準(zhǔn)確地起作用以促進平滑的系統(tǒng)集成。
因此，對執(zhí)行機構(gòu)供應(yīng)商的一個重要要求是提供系統(tǒng)集成領(lǐng)域已建立的跟蹤記錄的證據(jù)，并證明不同現(xiàn)場總線協(xié)議的相關(guān)認(rèn)證。協(xié)議實施與現(xiàn)場總線規(guī)范的一致性必須得到國際現(xiàn)場總線組織的認(rèn)證：這些機構(gòu)或由其認(rèn)可的測試實驗室進行廣泛的測試，以驗證產(chǎn)品是否按照規(guī)范運行。
除設(shè)備注冊外，DCS制造商還與現(xiàn)場設(shè)備進行專門的集成測試。通常，執(zhí)行機構(gòu)制造商與DCS制造商密切合作，為其測試實驗室提供樣品執(zhí)行機構(gòu)，并為執(zhí)行機構(gòu)接口提供支持。通常，產(chǎn)品參考隨后可在其網(wǎng)站上獲得。
冗余是系統(tǒng)集成的另一個關(guān)鍵問題。實現(xiàn)它有多種不同的方法。至關(guān)重要的是，在非常早期的設(shè)計階段，DCS組件支持的不同冗余變體將使用所選的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備進行有效評估，協(xié)調(diào)和廣泛測試。
建議系統(tǒng)集成應(yīng)始終根據(jù)安裝的特定要求進行定制。例如，可能需要以優(yōu)化通信周期時間或帶寬時隙的方式配置數(shù)據(jù)接口，并且僅傳輸應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)，從而加快通信效率。強烈建議在設(shè)計考慮的最早階段咨詢執(zhí)行機構(gòu)制造商。
功能安全
第二個重要主題是功能安全。這個問題對于整個過程工業(yè)尤其是化學(xué)或石油和天然氣應(yīng)用至關(guān)重要，在這些應(yīng)用中，人員和環(huán)境的保護是必不可少的，并且在發(fā)生事故時，經(jīng)濟損失可能非常高。
當(dāng)局和保險公司越來越多地要求符合IEC 61508和61511標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)IEC 61508，功能安全涉及在發(fā)生工廠緊急警報時自動干預(yù)的系統(tǒng)，并確保工廠維持或進入安全狀態(tài)。
在設(shè)計對人員有潛在危險或可能造成嚴(yán)重環(huán)境破壞的生產(chǎn)工廠時，應(yīng)進行危害或風(fēng)險評估。通常，一項措施是實施功能安全系統(tǒng)安全儀表系統(tǒng)（SIS）; 這被視為降低風(fēng)險的最先進方法。
危害和風(fēng)險分析還確定了SIS必須滿足的安全完整性等級（SIL）。簡而言之，SIL是通過功能安全系統(tǒng)降低風(fēng)險的“測量單位”; 水平取決于潛在危險的嚴(yán)重程度。
所需的SIS通常由傳感器，安全可編程邏輯控制器（PLC）和“演員”組成。在閥門領(lǐng)域，演員由執(zhí)行機構(gòu)和閥門組成。為了實現(xiàn)所需的風(fēng)險降低，這些組件需要能夠滿足SIS整體所需的SIL。
舉一個例子來說明功能安全的復(fù)雜性，必須認(rèn)識到，即使僅使用具有SIL 2功能的組件，也不能保證安全儀表功能（SIF）整體也符合SIL 2要求。只有當(dāng)SIF組合的所有組件的積分失效概率在SIL 2限值內(nèi)且滿足某些附加要求時，才能達到此水平。
因此，在工廠的設(shè)計階段，在決定SIS的組件時，建議仔細(xì)檢查聲明的安全數(shù)據(jù)。作為說明，最佳實踐是執(zhí)行機構(gòu)的按需故障概率（PFD）值不應(yīng)超過所需SIL的允許PFD值的約25％。例如，如果單獨的執(zhí)行機構(gòu)將占SIF允許的PFD值的80-90％，則不太可能滿足整個SIF的要求。其他組件也有一定的失敗概率。使用經(jīng)過深思熟慮和保守的計算方法來確保估算是安全的。
SIS中最復(fù)雜的任務(wù)之一是確保傳感器，安全PLC和執(zhí)行機構(gòu)之間的接口協(xié)調(diào)并一起工作。這比標(biāo)準(zhǔn)過程控制系統(tǒng)更復(fù)雜，因為出于安全原因，通常存在關(guān)于組件的允許配置的限制。模塊化執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計有助于實現(xiàn)這一點，因為只要遵守所有安全要求，就可以更換各個組件。
同樣極為重要的是，工廠設(shè)計人員可以訪問正確配置和記錄其SIS所需的所有組件特定文檔，以獲得通知機構(gòu)的認(rèn)證。為了提供最大的支持，執(zhí)行機構(gòu)制造商需要提供安全數(shù)據(jù)，測試報告，證書和全面的安全手冊。支持還可以包括用于調(diào)試和驗證測試的清單。同樣，建議與執(zhí)行機構(gòu)制造商密切合作，以確保功能安全系統(tǒng)實現(xiàn)預(yù)期的風(fēng)險降低。
主機系統(tǒng)集成和功能安全是兩個非常重要的主題，目前正在影響各種閥門控制應(yīng)用。本文深入了解了這些問題的重要性，挑戰(zhàn)和影響。但是，每個安裝都是不同的，驅(qū)動技術(shù)的采用者應(yīng)該與他們的供應(yīng)商合作，以獲得專家建議，以實現(xiàn)最實用的解決方案