圖1  傳統(tǒng)工位號(hào)—儀表位號(hào)（或工藝標(biāo)號(hào)）

傳統(tǒng)工位號(hào)

       傳統(tǒng)工位號(hào)，按照習(xí)慣被定義為測(cè)控點(diǎn)的儀表或工藝標(biāo)號(hào)。圖1所示，傳統(tǒng)工位號(hào)沒有標(biāo)識(shí)測(cè)控點(diǎn)關(guān)聯(lián)設(shè)備的安裝位置和相互連接關(guān)系，所以當(dāng)監(jiān)控界面上某個(gè)工位號(hào)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，即使處在在緊急故障狀態(tài)下，也只能根據(jù)報(bào)警標(biāo)號(hào)名稱，調(diào)取圖紙逐一對(duì)位篩查進(jìn)行排障作業(yè)。排查人員在緊急故障（手操）狀態(tài)壓力之下，不能在短時(shí)間找到故障點(diǎn)相關(guān)位置，則無從冷靜執(zhí)行排障操作，甚至有可能忙中出錯(cuò)，產(chǎn)生新的衍生故障。在無冗余配置的測(cè)控過程中，傳統(tǒng)工位號(hào)關(guān)聯(lián)設(shè)備的位置盲點(diǎn)問題，一直是排障操作的難點(diǎn)，成為困擾工程運(yùn)維安全的結(jié)構(gòu)性缺陷。

另外，在施工中，由于傳統(tǒng)工位號(hào)沒有對(duì)測(cè)控點(diǎn)的盤、接口、IO和隔離器的位置，以及它們的實(shí)物連接路徑進(jìn)行明確標(biāo)識(shí)，所以跟上述排障操作一樣，需調(diào)取圖紙逐一按圖對(duì)位進(jìn)行布線操作。點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，傳統(tǒng)工位號(hào)及其布線方式本身都很難避免重復(fù)值和準(zhǔn)確性錯(cuò)誤，校對(duì)和糾錯(cuò)，需付出強(qiáng)度很高的腦力和體力勞動(dòng)。

格式化工位號(hào)

圖2  盤號(hào)/接口號(hào)/模塊組合號(hào)/通道號(hào)集合值

格式化工位號(hào)（如圖2）在傳統(tǒng)工位號(hào)基礎(chǔ)上，增加了測(cè)控點(diǎn)關(guān)聯(lián)設(shè)備的安裝位置和相互連接關(guān)系。它由以下字符或數(shù)字組成；

1，工段（傳統(tǒng)工位號(hào)）+ 3位數(shù)分線箱距離；

2，盤號(hào)；

3，接口號(hào)（槽號(hào)）；

4，PLC/DCS IO模塊與隔離器的組合號(hào)；

5，通道號(hào)；

6，現(xiàn)場(chǎng)表代碼

       共6個(gè)參數(shù)， KTS等軟件使用橫杠和順斜杠自動(dòng)把這6個(gè)參數(shù)連成一個(gè)字符串，可分成3個(gè)部分，形成一種新的格式化工位號(hào)，如圖2紅框位置內(nèi)所示。

       1部分：格式化工位號(hào)中的工段用來標(biāo)記該工位的現(xiàn)場(chǎng)位置名，同時(shí)標(biāo)記工藝點(diǎn)或者儀表名稱，跟傳統(tǒng)工位號(hào)相似或者直接采用。工段字符后跟的三位數(shù)，為現(xiàn)場(chǎng)分線箱到儀表盤之間的距離，即連接兩者之間的預(yù)制屏蔽排纜長(zhǎng)度。格式化工位號(hào)生成時(shí)自動(dòng)去除該三位數(shù)。

      2部分：如圖2綠線所示的盤號(hào)/接口號(hào)/模塊組合號(hào)/通道號(hào)集合值，用來標(biāo)記該工位的關(guān)聯(lián)模塊在操作站或控制室中的位置，以及系統(tǒng)IO模塊和隔離器的上下組合關(guān)系，如圖3，因此盤內(nèi)布線無須查圖； 除此之外，KTS等軟件還使用該集合值的前三項(xiàng)集合值自動(dòng)生成儀表盤到現(xiàn)場(chǎng)的連接電纜名稱以及分線箱名稱,如圖4，用以標(biāo)記現(xiàn)場(chǎng)電纜以及分線箱的實(shí)物位置和連接關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)布線也因此無須查圖。

圖3系統(tǒng)IO模塊和隔離器/安全柵上下組合關(guān)系

       3部分：現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)類型，用來標(biāo)記該工位連接的現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)的物理屬性。也跟傳統(tǒng)工位號(hào)相似或者直接采用。

格式化工位號(hào)的AI屬性

       上述參數(shù)都是系統(tǒng)配置的必填參數(shù)，特點(diǎn)是繁雜、雷同、重復(fù)，填寫易錯(cuò)、效率不高，特別是人工編制格式化工位號(hào)，參數(shù)較多，難免產(chǎn)生重復(fù)值錯(cuò)誤，且不易查找。 KTS等軟件采用拷貝粘貼和修改的方法，快速產(chǎn)生和自動(dòng)排序上述集合值，實(shí)時(shí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的格式化工位號(hào)整列，并且在配置或修改過程中，自動(dòng)快速查找和替換重復(fù)值，為格式化工位號(hào)的準(zhǔn)確建立和有效運(yùn)用打下人工智能基礎(chǔ)。

格式化工位號(hào) - 測(cè)控點(diǎn)的路徑指向

       從組成結(jié)構(gòu)上看，格式化工位號(hào)標(biāo)識(shí)了測(cè)控點(diǎn)與關(guān)聯(lián)設(shè)備之間的連接關(guān)系和所在位置，在工程運(yùn)維施工中，包括處在在緊急故障狀態(tài)下，可即刻直接或間接查清故障點(diǎn)設(shè)備的型號(hào)名稱、連接關(guān)系以及準(zhǔn)確位置，其中包括的故障點(diǎn)工段名稱、控制器、接口、IO模塊和隔離器模塊所在的盤號(hào)、槽號(hào)及現(xiàn)場(chǎng)表的屬性、位置參數(shù)和上下連接關(guān)系等等，引導(dǎo)排障工程師快速進(jìn)入報(bào)警點(diǎn)實(shí)物位置，準(zhǔn)確進(jìn)行故障處置。因此，可以將格式化工位號(hào)理解為指向測(cè)控點(diǎn)的路徑，為排障作業(yè)爭(zhēng)取到黃金時(shí)間。

       為了跟傳統(tǒng)工位號(hào)對(duì)應(yīng)，在圖5的最右邊一列，填入原設(shè)計(jì)工位號(hào)—工藝或儀表名稱，將格式化工位號(hào)與原設(shè)計(jì)工位號(hào)的對(duì)應(yīng)起來，方便查閱。

圖5 將格式化工位號(hào)與原設(shè)計(jì)工位號(hào)的對(duì)應(yīng)起來

       為了跟PLC/DCS的冗余配置對(duì)應(yīng)，E98隔離器/安全柵可以配置成冗余的隔離系統(tǒng)，以期獲得跟PLC/DCS匹配的安全性能�？梢栽诟袷交�工位��(hào)的工段部分添加A或B等字符對(duì)主通道和冗余通道加以區(qū)分。

標(biāo)準(zhǔn)盤解決方案

       在圖6的標(biāo)準(zhǔn)盤解決方案中，使用格式化工位號(hào)的屬性格式，可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)盤中的預(yù)接儀表或部件進(jìn)行定位。當(dāng)盤內(nèi)電裝結(jié)構(gòu)儀表還沒有插入表頭時(shí)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)儀表連接電纜還沒有接入接線箱時(shí)，格式化工位號(hào)的位置屬性同樣存在，仍然可以對(duì)盤號(hào)、接口號(hào)，IO模塊和隔離器號(hào)、通道號(hào)等儀表部件的預(yù)裝位置進(jìn)行排序定位，并且在完成預(yù)裝接線之后，用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)裝盤的形式發(fā)往現(xiàn)場(chǎng)。

       一般來說，格式化工位號(hào)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，都標(biāo)識(shí)在電裝表表頭上或現(xiàn)場(chǎng)接線箱的標(biāo)牌上，因此格式化工位號(hào)自然就包含了實(shí)物名稱。當(dāng)表頭插入預(yù)接底座以及連接電纜接入接線箱之前，儀表盤僅安裝了電裝表底座，此時(shí)它是標(biāo)準(zhǔn)預(yù)接線盤，是通用的; 當(dāng)電裝表表頭插進(jìn)底座以及盤內(nèi)電纜和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制電纜（圖7）連接之后，格式工位號(hào)的屬性格式就由通用定位作用轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ǘㄎ蛔饔�，成為專用盤。通過圖2和圖6，可以看到IO模塊和隔離器組合在盤、接口中的連接關(guān)系，以及它們共有的格式化工位號(hào)。    

圖6  標(biāo)準(zhǔn)盤解決方案 （480點(diǎn)）的格式化工位

集合值和盤內(nèi)、現(xiàn)場(chǎng)兩種定制電纜示例

圖7 預(yù)制線纜示例：盤內(nèi)定制電纜+轉(zhuǎn)接器/現(xiàn)場(chǎng)定制電纜+分線

標(biāo)準(zhǔn)盤解決方案涉及五個(gè)方面

一  對(duì)傳統(tǒng)工位號(hào)進(jìn)行改進(jìn)，增加工位號(hào)定位和實(shí)物路徑功能；

二  采用電裝結(jié)構(gòu)，頭座分離，換表不動(dòng)線，預(yù)裝不插表頭，如圖8。同時(shí)還要求隔離器底座對(duì)本系列不同型號(hào)的表頭通用，以及連接PLC IO模塊的盤內(nèi)電纜通用，能夠通過不同轉(zhuǎn)接器跟PLC IO模塊電氣互連，以保證預(yù)接盤的通用性。

圖8 頭座分離的8通道電裝結(jié)構(gòu)儀表

三  將盤內(nèi)隔離器與PLC IO的連線改為帶轉(zhuǎn)接器的定制的盤內(nèi)電纜插接；將傳統(tǒng)的盤底端子排改為帶插頭的預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)電纜，直接跟現(xiàn)場(chǎng)接線箱插接，見圖6、圖7。

四  盤與分線箱之間的現(xiàn)場(chǎng)電纜采用帶屏蔽的小信號(hào)預(yù)制電纜，以實(shí)現(xiàn)快速無圖布線，節(jié)約銅材。可能的強(qiáng)電信號(hào)均連接在接線箱的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)側(cè)，見圖7。在KTS等軟件中，現(xiàn)場(chǎng)電纜名稱用盤號(hào)/接口號(hào)/模塊組合號(hào)自動(dòng)生成，見圖2的左邊綠框，其長(zhǎng)度在工段名的后三位截取，單位為米。 

五  溫度信號(hào)均為通用二線制配電環(huán)路4-20mA信號(hào)，由安裝在現(xiàn)場(chǎng)的一體化溫度變送器通過通用分線箱傳入；或者由安裝在現(xiàn)場(chǎng)分線箱中的一體化溫度變送器傳入。如果直接采用特定熱電偶（補(bǔ)償導(dǎo)線）或熱電阻小信號(hào)傳入，預(yù)制盤會(huì)失去通用性和預(yù)裝特性。 

傳統(tǒng)電裝和卡裝表與格式化工位號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)盤無緣

老的 ( 包括宇通現(xiàn)有的 ) 插裝和卡裝式的隔離器或安全柵，跟PLC/DCS 8路IO模塊在數(shù)量、面板寬度及體積上均為8倍關(guān)系。當(dāng)通道越多，兩者安裝位置就相差越遠(yuǎn)，之間的連接電纜在匯線槽中就越長(zhǎng)，大部分情況下需要轉(zhuǎn)彎換槽，導(dǎo)致兩者失去位置和實(shí)物路徑對(duì)應(yīng)關(guān)系，格式化工位號(hào)不能起定位作用。 

另一方面，跟電裝表不同，卡裝表不是表頭表座分開的插裝結(jié)構(gòu)，由于其本體不能安裝在通用預(yù)裝盤中，以避免成為專用盤，導(dǎo)致卡裝表插頭在盤內(nèi)失去支撐而不能定位，呈不規(guī)則散佈狀，因此卡裝表結(jié)構(gòu)上滿足不了標(biāo)準(zhǔn)盤的預(yù)接要求。

結(jié)構(gòu)上，卡裝表在試錯(cuò)更換時(shí)避免不了局部動(dòng)線，需要逐一插拔連接插頭來實(shí)現(xiàn)新舊表體的更換，帶電插拔順序不統(tǒng)一，會(huì)導(dǎo)致電路輸出不確立。結(jié)構(gòu)本身存在錯(cuò)插漏插風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，與PLC 8路IO模塊相比，傳統(tǒng)卡裝和插裝隔離器/安全柵的發(fā)熱量也都大于 8倍，兩者處于重度非適配狀態(tài) 。

長(zhǎng)期以來，市場(chǎng)對(duì)上面提及的這些老問題一直存在進(jìn)行新技術(shù)改造的預(yù)期，希望能夠完善隔離器/安全柵產(chǎn)品與系統(tǒng)IO模塊的適配性，讓兩者建立起簡(jiǎn)單、安全的主輔關(guān)系。

格式化工位號(hào)實(shí)例

參考圖1，其中一個(gè)測(cè)控點(diǎn)和跟該點(diǎn)關(guān)聯(lián)的設(shè)備參數(shù)為：

SS-3/1/2/1/-PC

其配置內(nèi)容分別為

1，SS工段

2，3號(hào)盤、

3，1號(hào)接口、

4，3號(hào)IO模塊與隔離器組合、

5、1號(hào)通道、

6、現(xiàn)場(chǎng)表為差壓變送器。

以上6個(gè)參數(shù)為必填參數(shù)，參數(shù)配置完成后E98系列隔離器/安全柵配套工具軟件KTS自動(dòng)生成格式化工位號(hào)。

字符串首尾的工段和現(xiàn)場(chǎng)表名稱參數(shù)，標(biāo)識(shí)了現(xiàn)場(chǎng)位置和測(cè)控信號(hào)性質(zhì)，中間的4項(xiàng)參數(shù)：盤、接口、IO模塊和隔離器組合、通道，標(biāo)識(shí)了PLC/DCS系統(tǒng)和隔離器模塊在控制室中的盤位、槽位、模塊位、通道位和連接關(guān)系。其中的接口號(hào)、IO模塊與隔離器的組合號(hào)、通道號(hào)3項(xiàng)參數(shù)可以自動(dòng)生成。當(dāng)點(diǎn)擊任意組合號(hào)，可以重新排序組合整列；當(dāng)點(diǎn)擊任一接口號(hào)，可以重置格式化工位整列。

跟格式工位號(hào)相關(guān)，配置軟件KTS可按需要調(diào)用西門子、ABB、施耐德、羅克韋爾、宇通儀表的PLC系統(tǒng)中的既定型號(hào)的控制模塊、接口模塊和IO模塊。也可按需調(diào)用E98系列中既定型號(hào)的隔離器/安全柵模塊，與上述5種PLC IO模塊形成組合，并自動(dòng)生成這些組合快速互連的轉(zhuǎn)接器清單。

在配置過程中，KTS可自動(dòng)排序和檢查每個(gè)接口驅(qū)動(dòng)的IO模塊數(shù)量，超過數(shù)量會(huì)發(fā)出提示。接口按盤號(hào)+接口號(hào)格式自動(dòng)命名，方便位置查詢。接口屬性按鈕使用批注框方式顯示接口內(nèi)已有的IO模塊數(shù)量。配置內(nèi)容可以自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行插值修改、快速查重并標(biāo)注重復(fù)工位號(hào)位置，也可以使用簡(jiǎn)單自動(dòng)重排的方法，消除重復(fù)工位號(hào)名稱錯(cuò)誤和同一接口內(nèi)可驅(qū)動(dòng)IO模塊數(shù)量超限的錯(cuò)誤，以保證生成的格式工位號(hào)的正確性和唯一性。

格式工位號(hào)的工段字符后跟的三位數(shù)值，為工段現(xiàn)場(chǎng)跟儀表盤之間的距離，即電纜長(zhǎng)度。格式工位號(hào)自動(dòng)屏蔽工段字符的后三位數(shù)字。 

思考題：

1，什么是傳統(tǒng)工位號(hào)？

2，傳統(tǒng)工位號(hào)在故障狀態(tài)下存在的問題？

3，傳統(tǒng)工位號(hào)在安裝過程中存在的問題？

4，什么是格式工位號(hào)？

5，格式工位號(hào)由幾部分組成？

6，格式工位號(hào)跟傳統(tǒng)工位號(hào)有什么相同和不同？

7，格式工位號(hào)如何定位故障位置？

8，為什么要用工位號(hào)？

9，為什么要用格式化工位號(hào)？

10，預(yù)制線纜有幾種？

11，使用預(yù)制線纜的意義？

12，宇通產(chǎn)品為什么可以為標(biāo)準(zhǔn)化盤柜出解決方案？

13，電裝表和卡裝表結(jié)構(gòu)區(qū)別？