案例研究:过程制造商DCS迁移的挑战和障碍

肯塔基州的一家工业公用事业服务公司需要升级和迁移其分布式控制系统(DCS),这带来了一些挑战。

通过Josh Dalzell 2019年1月30日

位于肯塔基州的DTE Calvert City (DTECC)三年前决定将其过时的流程套件HMI升级为APACS操作系统。15年来,APACS分布式控制系统(DCS)一直是一个可靠和舒适的系统,用于维持一个24小时发电和公用事业的工厂的运行功能。然而,由于新的和旧的替换部件的减少,以及缺乏对其人机界面(HMI)和硬件的支持,APACS硬件的寿命即将结束。

跨公司DTECC是西门子PCS7解决方案的认证合作伙伴,通过实现向APACS操作系统的平稳过渡,与DTECC建立了信任。DTECC审查了其需求、关注点和问题,并选择Cross公司将APACS DCS迁移到完整的西门子PCS 7系统实现。

主要升级挑战

任何变化和升级,即使是现代系统,也会出现问题。首先,对改变本身有一种最初的恐惧。如果我们不确定将会发生什么,无论是好是坏,我们可能会害怕它会压倒一切,导致我们避免改变,否认存在需要改变的问题。在DTECC及其迁移的具体情况下,升级面临的挑战包括:

  • DTECC为该地区的许多化学设施提供工业公用事业服务,包括通过燃气涡轮发电机、软化水、蒸汽和压缩空气提供动力。它的客户需要持续的供应,那么如何在最短的停机时间内进行升级,从而最大限度地减少DTECC及其客户的收入损失呢?APACS没有直接迁移到pcs7的工具。
  • APACS操作系统虽然从根本上使用了西门子WinCC监控和数据采集(SCADA)系统,但配置了第三方工具,可对项目数据库进行写保护。
  • 最初的PCS 7版本是9.0,但在冗余库方面存在初始问题,因此在实现期间将项目迁移到9.0 SP1版本。
  • 随后,在PCS 7 V9.0 SP1上安装Modbus(一种用于在电子设备之间通过串行线传输信息的方法)库时出现了问题。

系统集成商伙伴关系的力量

智囊团是一项强大的资产,克罗斯公司的专业团队有类似的转型经验。DTECC已经与Cross建立了积极的工作关系,并能够讨论以前的控制系统支持和DCS升级项目。此外,Cross的工作人员在几个小时内就能到达现场,长期提供持续的支持和改进。DTECC依靠其与Cross的信任关系来讨论问题并找到合理和一致的解决方案。

规划克服障碍

确定关键问题是解决问题过程的重要组成部分,但一旦确定了关键问题,确定下一步行动也同样重要。DTECC与Cross工程师进行头脑风暴,以相互理解流程的目标,审查潜在的解决方案或解决方案的组合,评估这些选项,并就偶发事件和未来审查达成一致。

纸面上的情况可能与实际情况大不相同,所以Cross的工程师们使用了计划和情景问题解决的混合方法来在规定的时间内实现他们的目标。

  • 在讨论了所有可能的选择后,一个黑色电厂(完全关闭电力的电厂)被安排了三天。为了最大限度地减少停电期间的问题或并发症,并加快安装速度,Cross工程师计划了迁移,并在所有必要的面板上安装了大约2500个输入/输出(I/O)点,并使用电子编组,用数字映射取代了现场布线的手动交叉编组。
  • WinCC项目是通过创建一个新的OS项目,复制图形,并使用导入/导出功能将警报、标签、脚本等配置移动到新的OS项目中来迁移的。
  • APACS逻辑是为所有初始实现手动编程的。在成功完成之后,使用批量工程、复制/粘贴和过程对象视图将代码复制到所有重复的单元。
  • 西门子技术支持能够为冗余库的版本问题提供手动解决方案,直到通过软件更新开发出永久修复方案。
  • Modbus库安装问题在手动步骤完成后得到解决。

最终的想法

改变是我们生活中不可避免的一个方面,但我们如何应对变化决定了我们所走的道路和我们的终点。我们可以选择忽略一个问题,希望它会消失,然而,历史告诉我们,这种改变的方法只会让我们对一个情况做出反应(即,清理混乱),而不是对它做出反应(即,积极的措施)。

迁移到pcs7使DTECC能够在当前的、最先进的、支持良好的系统上运行其设施,并为未来的扩展提供清晰可靠的升级概念。随着时间的推移,DTECC将继续寻求其值得信赖的系统集成合作伙伴,以最大限度地提高时间管理和提高生产成本。APACS DCS是一个可靠的产品,但那些还没有迁移的人被鼓励安排咨询,以保持在行业中的相关性,保持在生产可能性曲线(PPC)内,并了解现代系统可以提供的价值。

DTE Calvert City是DTE能源P&I集团公司的一部分。DTE能源P&I集团专注于北美能源密集型工业,商业和机构客户的产品和服务。

本文发表于应用自动化补充的控制工程而且设备工程


作者简介:Josh Dalzell是CFE媒体内容合作伙伴Cross Company过程控制集成组的系统集成工程师。