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DCS控制系统:迁移还是升级?
详细说明:

最近,一个自动化产品供应商和用户团体的发言人述说了一个很有意思的统计结果。他说道:运行在当今工厂 中50%的DCS平台(集散控制系统)都至少有20年的历史了。鉴于这点,不难理解为什么很多人都在考虑控制系统的升级,因为公司正面临着设备老化带来的 成本?#20013;?#22686;加和竞争的压力。
  
  是否仅仅因为你的控制系统已经有20年的历史,走完了它寿命的?#35805;耄?#23601;开始考虑更换它呢?这不是必须 的,就好比你思考购买一辆1987年的二手车。老化的DCS系统可能仍能完美地完成过程控制,但是就和二手车一样,他需要更多的维护,而且肯定比新型设计 缺少一些功能,即使你认为那些新功能并不重要,最终你要面临是很多零件越来越难买到,维护系统变得越来?#20132;?#38065;。
服役时间问题对于升级系统无疑是关键问题,功能问题其实也不容忽视。有些功能可以给你带来增值,但新型系统不一定具有所有这些功能。
  
  控制系统的升级有两个主要原因:系统老化和功能需求。
  
  第一个也是最重要的推动系统更新的原因是系统老化。当一个平台已经失效,而且供应商不再对其提供支持,那么继续使用它的风险是很大的。新更换的硬件也很容易出问题,用户只好靠不?#32454;?#25442;零件来苟?#30828;?#21912;,一旦系统的某个零件停产,无法更换,整个过程单元就报废了。
  
   然而,一些工厂经理不得不经历一个艰难的过程。Rockwell Automation公司老式DCS系统升级项目的经理Mike Vernak说道:“仅仅因为老化就更新是很困难的。工厂经理时常对他工厂的工程师说:‘如果系统仍在工作,没有停机,我是?#25442;?#20165;仅因为系统老化就花钱换 新系统的。’?#27604;唬?#22914;果系统停机,ROI很容易计算,但是没有停机,根本无从计算ROI。”
  
  系统老化带来最显著的影响是性能的不 可靠。然而,还有一些侧面影响,包括知识结构老化。Vernak补充道:“公司发现为那些有20或者25年历史的老系统维持一个技术团队很困难,特别是 OEM厂商,有?#22791;?#26412;没有技术人员,可能是由于人员流失或者退休。刚毕业的22岁或者24岁的大学生根本不懂得那些技术。我听到如同‘那个系统比我还老, 大学里根本没教过。’之类的话,他们确实不知道如何对付这些设?#31119;?#22914;果要对他们重新培训,代价也是很昂贵的。我看到有些公司的工厂中有多种DCS系统和 PLC系统,很难想象每年工厂经理为了多种控制系统而维持多个技术团?#37038;嵌?#20040;昂贵。”
  
  第二个系统更新的原因是功能需求。不一定要很老的系统才会缺乏一些很有用的功能。例如,如果系统不具有I/O能力,无法完成HART诊断,就可能不支持资产管理程序。还有可能系统的连通性不足,无法与企业级系统集成。
  
   ABB负责控制系统更新的全球业务开发经理John Murray说道:他的团队对公司升级控制平台的原因进行?#35828;?#26597;。“调查结果令我们很惊讶,超过50%的受访者说他们考虑升级系统的原因是为了提升操作人 员的效率和优化维护程序。今天,我们看到很多这种例子,人们明白他们应该从何入手,进行改进。这种说法是老生常谈了,但的确是卓有成效。一些例如资产管 理、信息管理和数据挖掘之类的解决方?#31119;?#22914;果应用得当,确实可?#28304;?#26469;很大的优点。那些我们称之为传统控制系统的,不得不添加这些功能。”
  
  Vernak同意这种说法,他补充道:“大多数的用户并不是因为系统老化而更新系统,而是因为系统缺乏某些能力。这并不意味着这个系统已经不能控制这个过程了,它意味着从现有系统无法得到需要的数据,进而导致无法做出更好的决策。”
  
  “因为系统的固有特性,它很难获得数据,或者无法从获得的数据中选择所需信息。这些系统无法和现代IT系统、现代数据归档设备很好地接口。很多无法和专用系统接口,无法完成更高级的过程控制,哪怕完成了,代价也很昂贵。这就是功能缺乏。”
  
   老式的系统是基于孤立的功能而设计,所以网络安全通常涉?#23433;?#22810;或者根本没有考虑。Siemens公司市场经理Ken Keiser说道:“很多人错误地认为老式系统是安全的,因为它已经工作?#22235;?#20040;久。当最初安装的时候,系统可能是完全孤立的,但是随着时间的推移,可能某 些人在某些地方增加了现代的布线,或者将其与数据归档设备连接,而此数据归档设备又刚好与网络相连了。在20年的时间历程里,你永远?#21442;?#27861;知晓某些东西将 被如何连接。”

明确需求
  
  任何升级的第一步都是明确需求,越细化约好。一些需求很明显,但是还有一些同样重要的需求需要一些分析。老式系统的一个缺点就是你不知道技术已发展到什么程度,你没有选择?#25345;?#21151;能的原因也许是因为你根本不知道有这种功能。
  
   Murray说道:“人人都希望提高效益,但是你必须让客户明确他们到底要什么。客户对自己亟需解决的问题的了解越透彻,我们就越能给出更好的解决方 案。?#36824;?#26159;一个新特性、新功能,或者仅仅为了改进性能而增加一个控制器,一旦他们明确需求,就会对这些改进有一个直观的认识。然后就可以量化经济收益或者 成本减少,这为成本估计过程铺平?#35828;?#36335;。”
  
  “如果你的目标或者计划十分庞大,那么你一定会有‘我该如何评估这么多费用?’的烦恼。关键是将问题分解,每个人明确自己的问题,共同获得最佳解决方案。”
  
  没有经济评估,计划就不完整。?#20808;唬?#26576;些情况是很明显和直接的,例如替换一个很可能失效但是无法修复的老式系统对管理层来说很容易?#37038;埽?#29305;别当老式系统失效会影响生产的时候。
  
  困难的地方是如何证明系统失效会发生,有时还有更困难的地方。一次升级会带来某些新的功能,而你赋予这次升级的价值,将取决于你说服自己的程度。
  
  Honeywell Process Solutions公司DCS平台升级高级工程师Marjorie Ochsner提供了一些有用的问题,在升级之初,你可以自问:

什么都不做会付出什么,如果做了,你?#21046;?#26395;获得什么?
计划外的停机会带来多少损失?
你维护老式系统的实际花费?#23884;?#23569;?
通过零件供应商或者e Bay购买替换的零件,花了多少钱

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