直接的，且不丢失任何内容的流程设备报警信息流传递过程的优化是以在流程设备的各个层次中使用性能相互匹配的元器件为基础的。只有这样，才能通过明确定义的接口获得流程设备不同层次的报警信息

如今，几乎所有流程生产设备都配备了报警管理系统。有些国家和地区甚至把报警管理系统列入到了法律法规中。报警管理系统不仅提高了流程设备运行的安全可靠性，而且也提高了流程设备生产运行时的经济性。而实现经济高效的前提是拥有一套对流程设备各个管理、控制层次，都能够在设备整个使用寿命周期内进行监控、检测的报警管理系统。

在过去几年里，半导体技术和现场总线仪器设备的进步使安全报警元器件的品种规格急剧增加。基于软件技术的报警系统比布线连接的现场总线仪器设备构成的硬件更加简单、费用更加低廉，而且在通信能力方面也有着很大的优势，在报警功能方面也毫无逊色。这常常导致流程设备的操作者在普通生产情况下就为流程设备配置了大量的报警装置，对流程设备运行的全过程进行报警监控，然而，这些报警装置在反映时间方面绝对满足不了安全保障的要求。它们提供的报警信息往往被操作者不暇思索的就清除掉了，或者因为没有优先级、重要程度的规定而几天或者几周未加处理。长此以往，加重了操作者的工作负担。这种现象是不允许的。

把报警系统分解为流程工艺报警和维护保养报警是解决问题的第一步：因为现场总线仪器设备的技术报警或者其他自动化元器件的报警是典型的发送给维护保养人员的报警，是无需流程设备操作者处理的报警信息。有意义的流程工艺报警应是流程生产控制参数变化和流程设备发生的事件的报警才是需要操作人员处理的报警。在报警系统配置正常的情况下，当出现流程工艺报警时，操作者有资格根据流程设备当前状态的严重性采取适当措施，保证流程设备安全稳定的运行、直至完全避免可能发生的意外。

英国的EEMUA工程设备和材料用户协会已经在它1991年的191号技术规范中公布了建议采用的报警系统的结构体系，该技术规范中的数据也被当作实际执行的标准来使用。按照这一标准，所有报警应是对操作者有用的、有意义的报警。在正常的生产过程中，不允许相同的报警每十分钟重复出现一次。在流程设备出现故障时，在开始的十分钟内不得出现多于十次的报警。

为了实现这种理想的报警状态，应对报警采取分类分组、报警过滤和抑制报警提示等措施。报警优先性是按照下列两个标准进行确定的（参见表格）：

可能带来的后果

最长反应时间

本文推荐的现代化的报警管理系统已经能够有效的支持操作者的工作了，并能够大大的减轻操作者的工作负担。

对符合Namur规定报警的要求

在德国测量与控制标准委员会Namur的NA 102推荐标准中明确的对提示信息作出了定义：“要求流程设备操作者迅速做出反应的信息。”根据Namur的这一定义，至少提出了下列几点要求：

应使操作者能够理解，并带有明确的操作指令。

及时的通过流程设备各个管理、控制层次传达到位，从传感器到HMI人机通信接口，直至长期保存的信息数据库。

由于第一点属于报警系统设计者的职责范围，因此，在实际的贯彻执行中第二点要求成为对报警控制系统最重要的要求了。当报警信息出现在屏幕的报警提示行中时，或者辅助的以视觉的、声学的方式提醒操作者时，报警信息已经作为一个电子信号发挥了自己应有的作用，例如通过输入输出端口传递到自动化控制系统的CPU中，并从那里经服务器显示在操作者的操作仪器或者观察设备中。

根据流程设备的大小和所采用的报警策略，报警信息也可以继续传送到MES生产制造管理系统之中，例如用于对整套流程设备总利用率的评估、或者用于停机管理等等。根据流程设备产品所属的不同领域，需要由TüV或者FDA（美国药品和食品管理局）等质量主管当局检验使用的、需要长期保存的数据有着不同的规定。

图1 报警管理的寿命周期：由于流程生产设备总是在不断的改进、完善之中，因此其报警系统也应定期的进行检验，必要时进行更新改造（参见Dunn，D.G..& Sands, N.P.: ISA-SP 18 报警系统管理和设计指南，2003年）

直接的，且不丢失任何内容的流程设备报警信息传递过程的优化是以在流程设备的各个层次中使用性能相互匹配的元器件为基础的。只有这样，才能通过明确定义的接口获得流程设备不同层次的报警信息。例如使用西门子公司的Semantik系统构成的现代化报警管理体系。它能够在事件发生时迅速的对发生的事件进行记录，对发生事件所做的时间标记准确到微秒级。当用户使用由西门子的Simatic PCS 7构建的DCS系统时，可以省略Controller监控系统以及SCADA数据采集和监控系统。因为西门子的系统中已经包含了由这两种系统复合而成的、流程设备各个层次之间的信息传递通道和接口了。

由SCADA系统控制能够实现的各个元器件的功能，在西门子现代化的DCS系统中都有相应的功能部件，都能用软件中的设备视图选项予以表示。在设备视图选项中，现场总线中的传感器以技术绘图的符号表示。报警系统的设计是按照功能元器件进行的，这意味着每一个元器件都有自己的检测流程工艺数据的接口，都有报警功能。这样，DCS系统用户无需编写专门的报警监控程序就可以获得流程设备工作状态的显示，包括报警状态和流程图在内的显示图像。所有的接口都进行了兼容性测试和畅通性测试。而在SCADA方案中，则需对每一个报警元器件单独设置参数、赋值，每一次SCADA与PLC之间的数据交换都必须进行测试，非常耗费时间和资金。

报警系统：关注最重要的

由英国卫生安全行政部门（HSE）颁布的HSE Human第9号简报中提供了一种在各个生产管理层次中进行报警处理的可能性。例如，在非正常操作时可提出理论工作参数变动、滞流和公差参数变化的报警提示，以及流程生产工艺出现短时间的、不太重要的波动。这里提及的流程控制系统Simatic PCS 7就集成有报警管理功能，例如抑制某些报警的功能。当出现所谓的“持续报警”时，也就是不断重复的相同报警，例如某一检测回路的参数设置不是最佳设置、或者调用的传感器参数有误时而引起的报警，除了能够在控制技术方面进行改动，例如采取延迟或者滞止措施外，也可以手工清除这些报警提示，操作者可以从报警目录中调出已知的“持续报警”，并结束这些报警。在设定的一段时间里，这样的持续报警就不会再出现了。尽管如此，这些持续报警的原因也必须予以纠正。

图2 为保持报警管理系统长期高效的运行，应不断的、有目的的对流程工艺中的报警信息进行分类和归类。而利用系统的报警管理工具就可以方便的实现这一目的。

除了具有手工操作的功能以外，该系统还具有自动“屏蔽”的功能：利用系统中的大量报警处理功能选项“Alamlawinen”即可阻止这种持续报警，例如屏蔽因按下紧急停车键使流程设备某一局部停止工作而带来的持续报警。在自动抑制这种持续报警时，应注意由它而带来的报警顺序问题：人们必须了解有因果关系的相关报警，保证在该报警被自动控制抑制时与其相关的报警也不发出去，但是它们都应保留在报警系统内，并保证其报警顺序不变，以便以后有可能进行技术分析。所有有着因果关系的顺序报警都可由操作者手工屏蔽。而且操作者也能够随时开启被屏蔽的报警。

基于流程设备使用寿命周期的报警策略

为了得到最佳的报警效果，在流程设备规划设计的初期就确定好所要使用的报警管理系统是非常重要的。在目前还处于编辑过程的ISA 18.02标准中，编者就介绍了一种编辑管理系统的使用寿命周期模式。这一模式包括了从编辑系统设计到流程设备使用阶段直至故障分析的所有基本策略（参见图1）。

在对报警管理系统的整体考察中，可以清楚的看到，最佳的报警管理系统在流程设备规划设计阶段就已经定型了，在流程设备的使用运行阶段，是报警管理系统不断优化改进的阶段。报警管理系统的规划设计必须按照行业特点和相应的要求进行。每一个报警都应是重要的报警，并且符合报警策略的要求。报警系统设计是对报警进行定义和设置，而一个经济高效的报警系统设计首先是控制系统的设计。在使用现代化的控制系统时，可以看到它能带来很大的节约潜力。

规划设计数据、流程工艺数据和自动化数据，这些数据构成了一个庞大的、报警系统设计所需的设计网络。在流程工艺设计中，就需要采集大量的、对流程工艺有重要影响的数据信息。此时，流程工艺设计师们就已经制定了流程报警的界限值。流程工艺设计师们与自动化技术设计师们手拉手共同协作，利用定义好的数据接口或者使用中央数据库对所有的数据进行管理，这样，流程设备的用户在收到设备时就拥有了具有样板意义的报警管理系统。

这种流程设备规划设计与自动化技术的合作，就像目前西门子公司所生产的自动化系统那样，避免了大量的数据交换过程和繁琐的数据重复输入工作。不同格式数据之间的交换也更加透明、更加可靠。系统内置的修改管理功能允许在工艺技术和自动化控制技术之间双向的交换数据。

即使规划设计很好的报警系统也会在流程设备的使用阶段中给流程设备的操作者或多或少的带来一些麻烦。例如出现一些与报警策略相比较非常不重要的报警。因此，在这一过程中就要不断的反复进行报警技术分析，对报警管理系统进行改进。在Namur的NA 102推荐标准中，给出了高效、精确监控的建议，执行这一建议后，可以显示出报警提示出现的次数、持续时间和概率。这样就可以方便的分析出报警系统的弱点所在，确定通过改进软件系统设计或者通过更换硬件来克服这些弱点和不足。

更高的可靠性和经济性

完善的报警管理系统不仅可以提高流程设备工作的可靠性还可以实现更高的经济性。若流程操作者得到了偏离工艺流程规定的理论数据的报警、并且看到了报警中建议采取的措施后，可以及时的采取纠正措施。研发制定的报警管理系统能够在偏离工艺流程规定的理论数据时发出警示，从而可以提高流程设备的总体经济效益OEE（参见图2）。

总体经济效益OEE值是实际值相对于最佳值之比，是由流程设备的可用性、效率以及生产流程的质量和产量确定的。上述几个因素都会受到报警管理体系的影响。通过“预警”，可以提高产品质量和产量，符合标准要求的报警能够使流程设备的可用性保持在较高水平。

集成到控制系统中的、能够对各个层次的报警进行管理的系统为流程设备的可靠运行奠定了基础。在流程设备规划设计时的早期介入、在流程设备生产使用过程中报警管理系统的不断优化改进，不仅能够优化流程工艺，而且也能带来更高的经济效益。