分布式控制系统:在模拟第三方应用程序时需要考虑四件事

现代分布式控制系统(DCS)功能强大，用途广泛。这些功能似乎是无限的，以至于我们有时会被问到是否可以在现有的控制系统中复制外部第三方应用程序。典型的理由包括每年节省数千美元的维护成本和产品支持，同时简化操作人员培训。虽然看起来这可能是一个相当小的项目，但可能有很多东西需要考虑，特别是对于那些不熟悉复杂控制配置的人来说。在签下虚线之前，有几件事要记住。

1.评估现有的第三方系统

在评估操作人员在此应用程序中最常用的特性时，不要忽略其他有价值的元素。尽管可以匹配大部分功能，但要实现这一功能还需要删减哪些细节呢?与最终用户的对话可以突出他们认为不可或缺的东西，并经常提供一些改进的想法。

不过，运营商可能不是唯一使用该应用程序的人。如果您的控制系统依赖于来自第三方包的数据，那么模拟或重新路由此信息是另一个需要解决的问题。通常情况下，您所克隆的系统不仅仅是操作界面，即使基于dcs的版本成功地切断了桌面上的第三方PC，工厂可能仍然需要该公司对其现场通信设备的支持。如果是这样的话，你就不会看到最初建议的那么多诱人的节省。了解有多少层是至关重要的。如果现有的系统只是一台带有软件包的PC机，那么未来的道路将比包括可能很难重新布线的现场通信的系统简单得多。

基本上，尽可能准确地考虑如何在控制系统中处理这个应用程序克隆。如果它主要是在一些新的操作符图形中编写花哨的脚本，那么与依赖多层控制结构(例如，函数/逻辑块，自定义算法块和/或顺序控制)的解决方案相比，它将带来不同的挑战。

2.评估DCS

从一个新的，最先进的DCS开始肯定会有助于这一事业。拥有处理能力来承担新任务可能带来的额外负荷是至关重要的。这个肌肉车DCS连接的是光纤网络还是旧的数据高速公路?是否有必要修改大量当前使用的标记或硬件来适应新特性?

这似乎没有什么启示意义，但这一努力的成功取决于最薄弱的环节。例如，以上面关于我们将如何在DCS中处理它的问题为例。如果模拟应用程序的大部分跑腿工作都可以通过图形中的一堆复杂脚本来完成，那么这可能是好也可能是坏。一方面，把它们都放在一个地方更简单，因为你不需要在标签、功能块和自定义算法的老鼠窝里查找，以便将来进行更改。然而，运行的许多脚本可能会削弱操作员显示的性能，导致图形显示滞后或影响调用时间。

如果人机界面(HMI)将负责数据传输，那么使用脚本扩展人机界面(HMI)的限制尤其无效。DCS hmi被设计用来执行代码以提供操作界面功能，因此，通常是用Visual Basic编写的，而在专用PC上运行的程序通常是用更强大的编码语言编写的，目的是实现计算密集型功能。如果当前第三方程序的更新速度远远快于DCS的更新速度，数据刷新率可能会在现场通信和HMI之间的任何级别上被挂起，也会阻碍最终产品的质量。

这种努力的可行性增加了您可以更多地依赖于您最强大的环节，这通常是在控制应用程序，而不是图形。考虑到前面的观点，这似乎是多余的，但有一个微妙的区别。就像你的“阿喀琉斯之踵”(比如有限的处理能力，或者有时只是不屈服的企业配置标准)会阻碍DCS克隆一样，一些HMI在制作时考虑了复杂的脚本，可以快速处理加载的图形。在这里要有创造力。尽量将数据密集型操作集中在DCS擅长的事情上。如果图形处理不是很健壮，那就考虑如何将部分负担卸给控制标记或自定义算法块。让你最强大的资产做最多的思考。

3.好，快，便宜。选两个。

这句格言已经流传了很长时间，但可能从来没有这么合适过。好的编程(因此，一个好的程序)不是在几个小时内就能实现的，因为通常需要花费时间进行数百次的试验和错误改进。你是希望在短时间内推出游戏，以节省与第三方签订的昂贵的长期服务合同，还是在最后一块硬件出现故障之前推出游戏?如果你想在这段时间内推出“好”产品，它就不会“便宜”。它可能需要多个工程师从不同的角度来解决这个问题。如果时间不是主要的限制，那么您可以通过使用更少的资源来节省实现上的资金。同样，这种权衡似乎是显而易见的，但这是一个值得深思的问题。

4.展望未来

谁来支持这个新的弗兰肯斯坦?对那些将长期照顾你所实现的东西的人有礼貌总是一个理想的工程实践。通常情况下，当发挥DCS的优势时(正如上面最弱/最强的链接点所建议的那样)，“保持简单”的座右铭将被抛在了窗外。复杂的解决方案通常是在不牺牲功能或性能的情况下满足所有标准的最佳方式。不管是什么情况，完整的文档是关键。不要抄近路。将来支持这个功能的工程师应该能够很容易地找到文档，这些文档描述了谜题的每个部分是什么，为什么它在那里，以及如果将来要对原始I/O计数进行扩展，需要做什么。此外，如果有尝试过的旧代码，但被废弃了，请删除它!如果它不能满足一个目的，为什么要留下它来迷惑下一个人呢?把工作收尾，这样十年后坐在电脑前的人就不用再用复杂的电脑代码玩《西蒙说》了。

面对所有这些减速带、路障和里程碑，这真的值得吗?这就是问题所在。显然有很多障碍需要清除，但通常好处是值得的。如果你的DCS不能承受额外的重量，这可能不是一个好的举动。不过，在许多情况下，减少一个系统来培训操作员并保持内部支持是值得的。归根结底，这取决于所克隆程序的复杂性、控制系统的功能和优点、可接受的投资水平(时间和金钱)，以及实现者对克隆程序的编程熟练程度。当所有这些变量都得到适当的权衡时，正确的决定就会变得显而易见。

本文由Josh Bozeman撰写。乔希是一名二级工程师特立独行的技术是一家领先的自动化解决方案提供商，为流程工业提供工业自动化、战略制造和企业集成服务。MAVERICK提供广泛领域的专业知识和咨询，包括工业自动化控制、分布式控制系统、制造执行系统、运营战略、业务流程优化等。

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