何時升級過程控制系統(tǒng)(DCS)?整體升級還是分階段升級?

時間:2020-11-17

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導語:對于過程控制系統(tǒng)而言,老舊系統(tǒng)問題影響重大,如果有人不愿遷移到較新的技術(shù)上來,那看起來就令人困惑。老化的控件和設備會帶來一系列問題。其中包括難以獲得備件、價格上漲、維護成本增加、可靠性下降、容量受限,以及由于具有老舊系統(tǒng)使用經(jīng)驗的人員退休而造成的技能差距等。

對于過程控制系統(tǒng)而言,老舊系統(tǒng)問題影響重大,如果有人不愿遷移到較新的技術(shù)上來,那看起來就令人困惑。老化的控件和設備會帶來一系列問題。其中包括難以獲得備件、價格上漲、維護成本增加、可靠性下降、容量受限,以及由于具有老舊系統(tǒng)使用經(jīng)驗的人員退休而造成的技能差距等。

老舊系統(tǒng)會導致停機或合規(guī)性風險的不斷增加,為了緩解這些狀況,工廠成本會增加。更糟的情況,它可能會危害持續(xù)的安全運營。此外,這還沒考慮控制技術(shù)的巨大進步所帶來的好處,例如在運營性能、安全性、效率、網(wǎng)絡安全性、增強的功能性和控制器容量方面能為工廠帶來的效益提升。

遷移到現(xiàn)代化系統(tǒng)的用戶,可以集成控制、安全和輔助系統(tǒng),并從增強的控制和可視化中獲益。他們可以應對新的商機、擴大產(chǎn)能,并利用新的應用程序和解決方案實現(xiàn)先進的過程控制、資產(chǎn)管理和生產(chǎn)管理。

此外,在大多數(shù)情況下,與整個工廠及其生產(chǎn)的價值相比,控制系統(tǒng)的費用很低。一次重大的計劃外停機所導致的損失,可能會遠遠超過新建分布式控制系統(tǒng)(DCS)的費用。盡管如此,老舊系統(tǒng)的數(shù)量和范圍幾乎沒有減少的跡象。在全球范圍內(nèi),成千上萬的老舊系統(tǒng)仍在繼續(xù)運行,其中很大一部分都超過20年,有些甚至更長。

控制系統(tǒng)遷移并不容易

實際上,這些潛在的損失,可能就是許多企業(yè)不愿遷移的原因。由于遷移導致工藝過程停機和中斷的風險非常高,這是他們無法接受的。這可能是新控制系統(tǒng)安裝就位需要使控制系統(tǒng)脫機并停止工藝過程,也可能是新系統(tǒng)上線時不可預見的問題而造成工藝系統(tǒng)的長期中斷。

盡管在面對老舊系統(tǒng)時,遷移的理由令人信服,但在實踐中卻很少如此干凈利索。“老舊”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,條件限制而導致的機會喪失;亦或是供應短缺,缺乏技術(shù)支持,內(nèi)部專業(yè)知識或備件短缺而給持續(xù)運營帶來的風險。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,供應商可能會停止提供技術(shù)支持,但是老化設備和系統(tǒng)的成本會隨著時間的推移而不斷增長。確定這些成本以及所喪失的機會,來支持系統(tǒng)升級換代,并不總是那么容易。

運營商還有其它選擇。例如,可以通過切換到可預測的服務合同來控制不斷上升的維護成本。升級還可以延長控制系統(tǒng)的壽命,避免老舊系統(tǒng)的影響。

降低風險的分階段遷移

人機界面(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)提供通用的用戶界面。將現(xiàn)有的圖形、網(wǎng)絡、控制器和I/O保留在原位,可以減少培訓和維護要求。它還通過讀/寫數(shù)據(jù)訪問以及集成的報警和事件,提供對控制網(wǎng)絡的直接訪問。

在控制系統(tǒng)需要變更時,從經(jīng)濟方面考慮,更換現(xiàn)有控制器是有意義的。對于遷移,需要兩個關(guān)鍵功能:將現(xiàn)有的現(xiàn)場信號快速移至新的控制系統(tǒng),以及遷移現(xiàn)有的控制方案,并且最好對其進行改進。

一般情況下,對于大規(guī)模改造,最好分階段遷移。這樣可以通過逐漸縮小范圍來消除風險,萬一新系統(tǒng)不可用,還可以退回到舊系統(tǒng)。它需要與現(xiàn)有系統(tǒng)進行通信,以實現(xiàn)臨時過渡,與舊設備物理共存以實現(xiàn)熱切換,并具有在新、舊信號之間無縫切換,進行測試和調(diào)整的能力。

分階段遷移確實有其缺點,但是它是一種風險較低,停機時間較少的解決方案。在安裝之前模擬新系統(tǒng),還可以進一步降低風險并減少停機時間。通過分階段遷移,控制系統(tǒng)處于過渡狀態(tài)。這意味著必須為每個階段選擇適當?shù)姆秶?,以便最終用戶可以在遷移過程中的任何時間點,都可以停止遷移,但仍擁有可支持的系統(tǒng)。

當然,工廠有充分的理由,堅持使用現(xiàn)有的供應商。這也許是因為新系統(tǒng)有適合他們的解決方案。但是,在很多情況下,工廠并未認真的考慮其它選擇。正是人們意識到中斷可能帶來的風險,所以在遷移控制系統(tǒng)時更需要謹慎。使用現(xiàn)有的供應商,與其說是信任,不如說是一種風險管理策略。

某些應用領(lǐng)域的遷移可能會比較簡單,就是將現(xiàn)有技術(shù)升級到更新版本。但是,僅憑技術(shù)升級并不能決定遷移的結(jié)果??捎糜谶w移的工具、實施工程師的經(jīng)驗、項目計劃和策略,以及所涉人員的專業(yè)知識,在確保遷移的順利進行、最大程度地減少對運營的干擾等方面,都發(fā)揮著重要作用。其它差異包括DCS的功能、容量、價格和性能。選擇供應商時,請選擇技術(shù)和遷移合作伙伴,兩者同等重要。(作者:SatnamBhogal)


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