通过虚拟化，酿酒厂节省了时间和金钱

那些使用过虚拟化系统的人不希望回到传统控制，因为这样可以节省成本、提高质量、过程的一致性以及更有效地利用时间。

涉及的自动化供应商帮助创建了使用虚拟化的三步迁移路径，与使用另一个供应商的“撕下并替换”选项相比，最终将节省300多万美元。

MGP Inc.位于印第安纳州劳伦斯堡(Lawrenceburg)的黑麦威士忌酒厂生产的散装纯黑麦威士忌有95%的麦芽浆，深受装瓶商和消费者的欢迎。需求很高，而且还在持续增长。在工厂连续的24/7运行中，没有时间中断。

酿酒厂的控制系统已经升级了几次，以满足需求。从1994年到2001年，分布式控制系统(DCS)被用于控制大多数主要的工厂功能，包括锅炉/公用设施，烘干机/蒸发器，烹饪，蒸馏和发酵。

之前的DCS表现良好，帮助建立了酿酒厂作为美国顶级棕色和白色酒精产品生产商的声誉。在成功使用DCS十多年后，系统需要升级以继续增长，因为DCS生命周期即将结束，并且正在使用的人机界面(HMI)程序不再可用或不再受支持。

这个决定是在撕毁和替换之间做出的，还是采用一个分阶段的迁移计划。考虑到停机时间每小时花费五位数，保持工厂正常运行是头等大事。

考虑选择

尽管DCS能够很好地服务于应用程序，但仍需要继续升级以帮助生产。在向标记服务器发布升级之前，应用程序需要进行平稳的迁移，完成所有工作，并进行测试和制定。

迁移产生了担忧。一想到要花时间和金钱去移民，我就很有压力。迁移计划显示了长期的成本节约。随着迁移策略的继续，它将分散投资成本，将停机时间保持在最低限度，满足多方的需求，并确保数据可通过公司网络进行监督控制和数据采集(SCADA)。它还将消除由于新系统失败而导致的长期停机的可能性。

虚拟化的迁移

迁移中最重要的部分可能经常被忽视——虚拟化技术。虚拟化从IT方面实现控制。操作、工程师和维护人员已经习惯于处理物理客户端，并且可以轻松地使用物理连接。虚拟化消除了通过这些物理元素进行控制的需要。相反，虚拟化通过主机操作系统中的虚拟操作系统模拟硬件、操作系统、数据存储和网络。

所选择的虚拟化系统使用运行在带有进程控制系统的主主机服务器上的软件。虚拟化允许多个操作系统共享一台主机服务器。基于客户端的虚拟化控制主机处理器并有效地分配服务器资源，同时允许每个系统或虚拟机在彼此通信的同时在自己的shell中独立操作。虚拟化软件允许用户将独立的物理组件聚合到一个共享资源池中，以便在需要时随时随地动态地交付给应用程序。

虚拟机位于管理程序之上，是独立的，并且只关注自己的需求。多个虚拟机在物理主机上运行，而不是为了一个目的而消耗物理服务器。

迁移开始时，员工中没有虚拟化专家。对于那些具有维护和操作专业知识的人来说，了解管理程序和体系结构如何工作需要很长的学习曲线。通过虚拟化软件供应商参加课程和观看在线视频可以获得更多关于虚拟化及其潜在好处的信息。

锅炉/公用事业和烘干机/蒸发器领域的系统已转变为虚拟化系统。接下来是发酵罐和酵母室，然后是蒸馏器和炊具。虚拟化简化了迁移。它帮助实现了这样一个目标:在将所有内容推送到标记服务器之前，将所有内容准备好、测试并完成。

工作站、服务器、瘦客户机

虚拟计算机体系结构用两个冗余主机服务器和六个瘦客户机取代了三个工作站和两个操作系统服务器。通过防火墙运行一个工程站、两个标记服务器和五个web客户机服务器可以消除与瘦客户机网络交互的需要。不需要管理硬件支持。例如，如果客户机上的c驱动器失效，则不需要在物理机器上工作。MGP只有一个主机操作系统可以工作并重新创建客户端。它有助于保持所有内容的整合，这样就只有一个源，而不是许多人在不同的物理机器上工作。所有内容都由一个源托管，可以更好地控制最终产品。

此外，虚拟化环境使用与不同网络通信的主机，包括终端总线、管理总线、冗余总线和工厂总线。该网络使用工业以太网模块，可以分解和简化通信。由于网络的控制端是独立的，因此在安全性方面具有附加价值。在操作人员适应新仪表板的同时，还可以建立第二个网络，并同时运行旧系统和新系统。这提供了更高的安全性和更高的可用性。

控制室的冗余很重要。如果一个网络出了问题，另一个网络就会接管。通过网络冗余，两个客户端被保存在两个主机的每个控制室中，因此如果一个主机宕机，每个人仍然有一个客户端在另一个主机上运行。硬盘存储配置可以备份系统，因此如果出现问题，只能更换一个驱动器，而不是整个系统。

节省时间、成本

虚拟化带来了好处。仪器仪表和控制专家只在一个站工作，而不是在多台机器上对任何工厂区域进行更改，这使DCS处于更高的管理控制之下。因此，与标准硬件设置相比，维护和硬件成本大大降低。授权为信息或知识产权付费。无需购买物理机器，只需花费几百美元就可以购买瘦客户机(而不是整个客户机花费数千美元)。

真正的成本节约是在安装、实现和不再需要硬件方面。在拉动网络线路之后，瘦客户端被放入操作站，这样成本更低，也更容易。

使用了自动化公司的虚拟化服务，有助于首次将IT技术集成到工业环境中。自动化公司负责软件和硬件组件的选择，包括虚拟化服务器的设置、虚拟机的配置、操作系统的安装和配置，以及过程控制系统软件的安装。

对系统的支持包括主机和瘦客户端、虚拟化软件，以及已安装和许可了操作系统的预构建虚拟机，包括过程控制系统，有助于降低生命周期成本并确保未来的升级。

与虚拟化硬件需求相比，无需维护传统硬件，成本也大大降低。

移民带来回报

使用虚拟化的迁移战略正在顺利进行，并有望在2020年完成。迁移首先将重点放在最容易受到最少攻击的领域，从HMI开始，以输入/输出(I/O)连接结束。锅炉/公用设施和烘干机已迁移。2016年将解决发酵罐和酵母室的问题，明年炊具和蒸馏器将得到升级。

迁移开始于2014年，包括升级200个HMI屏幕。目前正在用冗余过程控制系统控制器替换原来的8个DCS控制节点。迁移结束时，以太网或设备通信将达到7300个I/O点，更换超过260个I/O卡。今年，流程历史学家和信息服务器将支持长期归档和报告需求。

虚拟化工厂降低了成本，因为需要管理和维修的计算机更少了。中央位置管理控制系统。仪表和控制专家可以在办公室处理工厂中的任何事情，在硬件问题上花费的时间减少了约20%。它还有助于提高控制系统的寿命。大多数应用程序都有大约5到7年的生命周期。随着软件包的运行，在它变得过时并需要修改之前，生命周期已经增加到10到15年。

杰森单例是印第安纳州劳伦斯堡MGP公司的仪器仪表和控制专家。由Mark T. Hoske编辑，内容经理，CFE Media，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

• 虚拟化允许DCS有序迁移，而不需要中断
• 更少的硬件是虚拟化所必需的
• 集中过程控制设计节省时间。

考虑一下这个

如果虚拟化可以让DCS迁移不那么痛苦，难道你还没有等待足够长的时间吗?

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