本文首先针对自动化仪表和控制设备维护系统中所存在的不足之处进行分析，利用物联网的支持，设计了自动化仪表和控制设备的维护系统，并且在实践应用中对其进行改进与完善。旨在对自动化仪表和控制设备的维护系统达到全方位、多角度的效果，为自动化仪表和控制设备投入生产提供坚实的技术保障。

近年来随着科技水平不断提升，大型生产制造企业在下业化的推动下，引入了大批量的自动化仪表以及控制设备，以期提升生产效率。但与此同时，针对自动化仪表和控制设备的管理下作成为企业所面对的难题之一，部分企业选取了ERP系统、FF协议等不同模式对现场总线的自动仪表进行管理。尽管这一方式对自动化仪表和控制设备的维护与管理起到一定效果，但相对而言，在时效性以及精准度等方面还存有不足。因此，本文围绕自动化仪表和控制设备维护系统的探索，具有十分积极的意义，有助于自动化仪表和控制设备实现更加科学的管理。

1、自动化仪表与设备控制维护系统内的不足
目前，国内大型工业生产制造企业中，所具备的自动化仪表和控制设备数量众多，甚至已经在万台以上，并且在地理位置上呈现出分散式分布特点，而这给设备的维护增添了极大的难度。并且当自动化仪表和控制设备在投入生产后，随着科技水平的不断进步，对设备进行更新换代，以及对产生的故障进行检修。与此同时，生产单位通常会将设备出厂原始信息记录到档案中去，但是对档案的后续更新与维护下作处于无人负责的空白状态，设备检修、更新等信息的变动没有及时记录到档案中去，这就导致自动化仪表和控制设备的实际信息与档案信息之间严重不符。在此背景下，采用ERP系统模式模块对仪表与设备进行管理的下作难度和复杂性不断提高，系统维护难以展开。

同时，在自动化技术水平不断进步的情况下，大量DCS控制系统研发出对仪表和控制设备的维护系统，开发了包括仪表状态、组态检查等功能。该类别的管理系统是基于现场总线仪表及控制系统开发的，然而总线仪表本身存在一定的不足，包括投入成本过高等，因此建立在总线仪表基础上的DCS控制系统在实际应用中无法解决问题。针对这一情况，以物联网技术作为基础的仪表设备和维护系统研发显得尤为重要。

2、以物联网为基础的仪表设备维护系统原始方案
在以物联网为基础的自动化仪表及控制设备维护系统的原始方案设计中，包括了如下的流程：
其一，自动化仪表以及控制设备发生事故后，形成现场信息，包括设备配件故障。
其二，在所记录的事故信息基础上，形成替代设备的相关数据，在系统入口中，引入替换的全新设备，并将其作为贮备设备，将相关信息扫描到系统中去。在事故信息及全新引入设备的信息基础上，将事故设备更换下线，或者更换全新的配件。
其三，参考事故相关数据信息，对已经替换下线的仪表设备检修，在系统出口中，登记报废记录。其四，如果对事故设备的检修获得成功，将该设备作为备用设备录人信息，相反，如果设备的检修失败，最终无法修复，则在系统出口登记报废记录后，仪表设备彻底结束应用。

在这一维护系统原始方案中，可以将操作流程划分为几个基本的模块，即现场对象、配件/备件及维修模块。其中现场模块所包括的操作流程是建立在事故仪表设备基础上，记录相关数据信息，并且利用这一数据，将发生事故的设备更换下线；而配件/备件模块中，则是要在现场对象模块的下作基础上，利用系统入口，将全新设备引入，并且在扫描后，进行信息的登记与录入，随后在对故障仪表设备的修复成功后，将其转为备件；而维修对象模块所负责的内容则是，如果对已经下线的设备维修失败，则需要在系统出口后，登记该设备的报废信息。

3、针对维护系统原方案的改进措施
通过深入的分析和实践经验检验后，对自动化仪表及控制设备维护系统的原始设计方案进行了进一步的优化和完善，丰富和添加了使用功能，从而进一步加强该方案的可执行性。
①首先，在原始设计方案中，现场对象和配件/备件两个模块共同对仪表设备现场的的编码下作负责，将设备的名称、型号等基本信息以二维码等形式展现出来，同时也对现场子设备的编码下作负责，将现场设备和子设备之间建立连接。该功能的主要目标在于借助二维码的扫描，来增强维护系统下作的效率。而在对方案进行更加深入的探索后，提出了改进措施，增添了设备缺陷这一全新模块，并且为现场对象和配件/备件两个模块提供故障数据支持，这一改进方案的主要目标在于，在现场设备故障发生后，通过对设备缺陷这一模块的信息查询，能够为设备故障分析提供更多的参考价值，为同类型故障的解决创造经验。
②其次，添设了回路数据模块，负责的下作内容是对仪表及控制设备的回路进行全程化的检测，并且记录回路完好率等相关信息。很多情况下，技术人员在维修故障设备时，对于某一类型设备回路的了解并不够全面，并且欠缺该设备的相关数据，而经由回路数据模块对设备回路的全程化信息记录，能够为技术人员提供大量的仪表设备回路相关信息，防止操作失误而造成对设备的损坏。
③增设维修计划模块，将该模块与现场对象模块相连接，主要负责内容为定期的维护和保养设备，下设多个不同单元，生成相应的维修单据。这一部分的维护系统方案改进预期达到的效果时，经过维修计划模块与现场对象模块之间的连接，设计对设备维修的计划，包括定期维修的间隔时间、保养时间等，从而利用最为合理的时间，及时发现设备的故障，在确保仪表设备正常运行的前提下，能够节省设备维修的时间。
④添设维修文档模块，这一模块是对其他模块的辅助环节，在与其他几个模块之间建立连接后，对其他模块运行过程中的生成的数据信息进行存储，并且以文档的形式进行保存。由于自动化仪表及控制设备维护系统所产生的数据信息量较大，而通过维修文档模块，能够将这些信息形成一个有序的链接，技术人员在查阅相关信息时，能比较快速的的掌握相关数据，大幅度节省了时间。

4、执行方案
在对自动化仪表及控制设备维护系统的方案进行改进后，需要进一步将其落实到实际应用中去。在具体的操作和执行过程中，该系统将对仪表设备的维护下作划分为两个基本环节，一方面由技术操作人员进人现场对设备进行实际操作，仅仅在操作过程中，使用智能手机或其他终端对所操作的仪表设备进行扫描二维码处理，而管理人员则通过这一系统，快速对设备的维护、故障等相关信息进行查阅，实现动态化的跟踪监控。在这一系统的使用过程中，企业甚至无需安装其他软件，仅仅通过浏览器访问服务器后，就能够完成操作，同时该维护系统具备自我跟新功能，对于实践中存现的问题，系统能够进行自我完善和改进。

综上所述，自动化仪表及控制设备是大型企业正常生产过程中的关键性环节，为针对当前仪表设备维护管理中所存在的不足之处，应当充分开发和利用物联网技术，设计更加具有科学技术含量的维护系统和管理模式，并以此来达到对仪表设备的动态化、全程化监控，同时增加管理的功能。在这一维护系统方案中，能够对设备的运行状况、下单以及故障等基本信息进行全程化的检测，从而在仪表设备发生故障和问题后，能够快速解决问题，并且对维修、设备更换等信息记录在档案内。最终，经由这一方式，能够形成规范化、统一化的维护系统，减少维修时间，全面提升自动化仪表及控制设备的下作效率。
作者：上海理工大学  陆峰

相关阅读
MES系统实现压力变送器制造管理流程信息化