對(duì)于過(guò)程控制系統(tǒng)而言,老舊系統(tǒng)問(wèn)題影響重大,如果有人不愿遷移到較新的技術(shù)上來(lái),那看起來(lái)就令人困惑。老化的控件和設(shè)備會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題。其中包括難以獲得備件、價(jià)格上漲、維護(hù)成本增加、可靠性下降、容量受限,以及由于具有老舊系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)的人員退休而造成的技能差距等。
老舊系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致停機(jī)或合規(guī)性風(fēng)險(xiǎn)的不斷增加,為了緩解這些狀況,工廠成本會(huì)增加。更糟的情況,它可能會(huì)危害持續(xù)的安全運(yùn)營(yíng)。此外,這還沒(méi)考慮控制技術(shù)的巨大進(jìn)步所帶來(lái)的好處,例如在運(yùn)營(yíng)性能、安全性、效率、網(wǎng)絡(luò)安全性、增強(qiáng)的功能性和控制器容量方面能為工廠帶來(lái)的效益提升。
遷移到現(xiàn)代化系統(tǒng)的用戶(hù),可以集成控制、安全和輔助系統(tǒng),并從增強(qiáng)的控制和可視化中獲益。他們可以應(yīng)對(duì)新的商機(jī)、擴(kuò)大產(chǎn)能,并利用新的應(yīng)用程序和解決方案實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的過(guò)程控制、資產(chǎn)管理和生產(chǎn)管理。
此外,在大多數(shù)情況下,與整個(gè)工廠及其生產(chǎn)的價(jià)值相比,控制系統(tǒng)的費(fèi)用很低。一次重大的計(jì)劃外停機(jī)所導(dǎo)致的損失,可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)新建分布式控制系統(tǒng)(DCS)的費(fèi)用。盡管如此,老舊系統(tǒng)的數(shù)量和范圍幾乎沒(méi)有減少的跡象。在全球范圍內(nèi),成千上萬(wàn)的老舊系統(tǒng)仍在繼續(xù)運(yùn)行,其中很大一部分都超過(guò)20年,有些甚至更長(zhǎng)。
控制系統(tǒng)遷移并不容易
實(shí)際上,這些潛在的損失,可能就是許多企業(yè)不愿遷移的原因。由于遷移導(dǎo)致工藝過(guò)程停機(jī)和中斷的風(fēng)險(xiǎn)非常高,這是他們無(wú)法接受的。這可能是新控制系統(tǒng)安裝就位需要使控制系統(tǒng)脫機(jī)并停止工藝過(guò)程,也可能是新系統(tǒng)上線時(shí)不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題而造成工藝系統(tǒng)的長(zhǎng)期中斷。
盡管在面對(duì)老舊系統(tǒng)時(shí),遷移的理由令人信服,但在實(shí)踐中卻很少如此干凈利索?!袄吓f”本身的定義并不是十分明確。這可能意味著技術(shù)老舊,性能下降和可靠性下降,產(chǎn)量下降;也可能意味著功能老舊,條件限制而導(dǎo)致的機(jī)會(huì)喪失;亦或是供應(yīng)短缺,缺乏技術(shù)支持,內(nèi)部專(zhuān)業(yè)知識(shí)或備件短缺而給持續(xù)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。在大多數(shù)情況下,系統(tǒng)的老舊跡象是逐步顯現(xiàn)的。
某天,供應(yīng)商可能會(huì)停止提供技術(shù)支持,但是老化設(shè)備和系統(tǒng)的成本會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷增長(zhǎng)。確定這些成本以及所喪失的機(jī)會(huì),來(lái)支持系統(tǒng)升級(jí)換代,并不總是那么容易。
運(yùn)營(yíng)商還有其它選擇。例如,可以通過(guò)切換到可預(yù)測(cè)的服務(wù)合同來(lái)控制不斷上升的維護(hù)成本。升級(jí)還可以延長(zhǎng)控制系統(tǒng)的壽命,避免老舊系統(tǒng)的影響。
降低風(fēng)險(xiǎn)的分階段遷移
人機(jī)界面(HMI)遷移是控制系統(tǒng)現(xiàn)代化的最重要方面之一。將老舊的DCS操作員站升級(jí)為HMI技術(shù),工廠可以為集成控制體系結(jié)構(gòu)提供通用的用戶(hù)界面。將現(xiàn)有的圖形、網(wǎng)絡(luò)、控制器和I/O保留在原位,可以減少培訓(xùn)和維護(hù)要求。它還通過(guò)讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)訪問(wèn)以及集成的報(bào)警和事件,提供對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)的直接訪問(wèn)。
在控制系統(tǒng)需要變更時(shí),從經(jīng)濟(jì)方面考慮,更換現(xiàn)有控制器是有意義的。對(duì)于遷移,需要兩個(gè)關(guān)鍵功能:將現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)快速移至新的控制系統(tǒng),以及遷移現(xiàn)有的控制方案,并且最好對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
一般情況下,對(duì)于大規(guī)模改造,最好分階段遷移。這樣可以通過(guò)逐漸縮小范圍來(lái)消除風(fēng)險(xiǎn),萬(wàn)一新系統(tǒng)不可用,還可以退回到舊系統(tǒng)。它需要與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行通信,以實(shí)現(xiàn)臨時(shí)過(guò)渡,與舊設(shè)備物理共存以實(shí)現(xiàn)熱切換,并具有在新、舊信號(hào)之間無(wú)縫切換,進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整的能力。
分階段遷移確實(shí)有其缺點(diǎn),但是它是一種風(fēng)險(xiǎn)較低,停機(jī)時(shí)間較少的解決方案。在安裝之前模擬新系統(tǒng),還可以進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)并減少停機(jī)時(shí)間。通過(guò)分階段遷移,控制系統(tǒng)處于過(guò)渡狀態(tài)。這意味著必須為每個(gè)階段選擇適當(dāng)?shù)姆秶员阕罱K用戶(hù)可以在遷移過(guò)程中的任何時(shí)間點(diǎn),都可以停止遷移,但仍擁有可支持的系統(tǒng)。
當(dāng)然,工廠有充分的理由,堅(jiān)持使用現(xiàn)有的供應(yīng)商。這也許是因?yàn)樾孪到y(tǒng)有適合他們的解決方案。但是,在很多情況下,工廠并未認(rèn)真的考慮其它選擇。正是人們意識(shí)到中斷可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),所以在遷移控制系統(tǒng)時(shí)更需要謹(jǐn)慎。使用現(xiàn)有的供應(yīng)商,與其說(shuō)是信任,不如說(shuō)是一種風(fēng)險(xiǎn)管理策略。
某些應(yīng)用領(lǐng)域的遷移可能會(huì)比較簡(jiǎn)單,就是將現(xiàn)有技術(shù)升級(jí)到更新版本。但是,僅憑技術(shù)升級(jí)并不能決定遷移的結(jié)果。可用于遷移的工具、實(shí)施工程師的經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目計(jì)劃和策略,以及所涉人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí),在確保遷移的順利進(jìn)行、最大程度地減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的干擾等方面,都發(fā)揮著重要作用。其它差異包括DCS的功能、容量、價(jià)格和性能。選擇供應(yīng)商時(shí),請(qǐng)選擇技術(shù)和遷移合作伙伴,兩者同等重要。(作者:SatnamBhogal)