弄清楚什么时候适可而止!
在整个20世纪80年代，控制系统冗余的存在主要是因为基于微处理器的设备的用户体验来自个人电脑，并且因为控制系统销售人员会说:“它会失败;我们只是不知道什么时候。”到20世纪90年代，许多终端用户已经了解到基于微处理器的控制系统比预期的更可靠，并开始重新部署硬件。
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整个20世纪80年代，控制系统冗余的存在主要是因为基于微处理器的设备的用户体验来自个人电脑，而且因为控制系统销售人员会说，‘它会失败;我们只是不知道什么时候。”
到20世纪90年代，许多终端用户已经了解到基于微处理器的控制系统比预期的更可靠，并开始将备用控制器重新部署到主要控制角色，这让许多供应商非常懊恼。
同样在90年代，“混合”和“开放”控制系统开始出现。此时，终端用户对冗余问题更有经验，向供应商询问有关控制系统可靠性期望的更严格的问题。
使冗余问题进一步复杂化的是，术语“控制系统冗余”指的是分布式控制系统或可编程逻辑控制器，通常不包括现场仪表。
| 生产领域并不经常出现在风险评估矩阵中，但它们确实没有理由不出现。这个图示将传统的危险域矩阵扩展到包括操作域。 |
不幸的是，在这些年里，没有一种被广泛接受的、健壮的、易于应用的方法来确定何时应用控制系统冗余。即便如此，许多降低风险的技术已经被开发出来并成功应用。虽然每种技术都有其独特之处，但大多数类似于以下内容。
应用方法论
今天，质量运动仍然是生产公司的主要焦点，大量资源被用于确保所生产的产品达到质量标准。
与客户和供应商合作，生产公司建立并专注于以数字表示的指标，这些指标定义了产量、速率和/或质量的生产目标。
这些数据在不同行业甚至同一家公司内部都不一致，但确实会出现在每日、每周和每月的生产报告中。操作人员的生死取决于数字，因此在定义生产可用性需求时，包括确定控制系统冗余度时，考虑数字是有意义的。
研究过程
所有生产过程都要进行评审(至少应该进行)，以评估提高生产效率和/或降低安全、危险和环境风险的机会。
这种审查通常是非正式的，而且只关注一个因素——例如效率。然而，通过将审查过程正式化并同时查看几个风险领域，可以获得显著的好处。(见“样本-领域影响风险评估矩阵”图。)
| 大多数公司已经建立了用于安全和危害风险分析的事件可能性指标，但很少将任何指标应用于生产风险分析。只需稍加努力，就可以扩展度量来处理这两种类型的风险分析。 |
例如，许多公司从事危害和可操作性(HAZOP)研究过程。HAZOP研究旨在逐个循环地检查每个生产单元，并识别、记录并最终提高工艺的可操作性，同时减轻危害。
危害常常成为HAZOP关注的焦点，而与可操作性相关的问题则被忽略了。
当HAZOP参与者在了解危险情况以及每个循环如何有助于定义的生产目标之间平衡讨论和记录时，可以极大地提高运营效率。
SIS-Tech Solutions (texas Houston)的总裁兼HAZOP顾问安吉拉·萨默斯(Angela Summers)博士是这样说的:“如果公司不在危害分析的同时进行可操作性分析，他们就无法从HAZOP研究中获得最大的商业价值。”
识别关键循环
一旦安装了控制系统，接线输入变量的数量经常会“增长”，而很少有人向操作人员解释新变量对实现生产目标的贡献。
同样，警报经常被任意地添加到这些变量中，增加了操作人员的混乱和信息过载。
在知识丰富的参与者的参与下，进行可操作性审查，为确定实现既定生产目标的关键控制循环提供了机会。
令人惊讶的是，对于任何给定的单元，关键到生产控制循环的数量通常都很少，这收紧了研究的重点，并更紧密地定义了关键警报应该存在的位置。
开发场景
任何参与过HAZOP研究的危害分析部分的人都了解如何讨论、记录和排序场景/事件(例如无流量、流量过大、高温或低温等)。
对于每个从关键到生产的控制循环，都需要进行相同的场景/事件讨论，并进行开发、讨论、记录和排序。比如，如果临界水平、流量、温度等没有维持在规定的操作范围内，会对产量、质量或产量产生什么影响?这些范围是什么?是否适当地分配了警告和警报?当/如果警报被忽略时，循环模式和设定值是否应该通过编程改变为“安全”操作值?
操作场景不同于危险场景/事件，也不同于应用程序(即连续和批量)。预先计划将产生一组操作场景，以满足应用程序的大部分需求;其余部分将在实际研究过程中显现出来。
确定可能性、影响
在设计和操作审查期间，需要为单元和/或循环控制场景发生的可能性分配一个可能性值。(见“样本-事件可能性评估矩阵”图。)
许多公司已经开发了这样的价值矩阵，但往往只在风险分析研究中使用。很少有矩阵可以为影响生产的事件分配可能性值。
例如，设备故障或人为错误影响产量、生产或质量的可能性有多大?
现实情况是，生产场景/事件的可能性可能与安全和危险的可能性相同。这意味着现有的可能性评估矩阵可以普遍适用，或者至少可以作为建立生产影响值的良好起点。
分析以降低风险
| 领域影响和事件频率风险评估产生了适用于风险排序模型的指数，从而优先考虑设备、仪器仪表和控制系统的风险降低机会。 |
每个人都明白分析各种情况以确定和降低风险的重要性。事实上，当我们接近繁忙的十字路口时，当绿灯变黄时，我们会下意识地分析风险。同样地，我们会有意识和潜意识地分析工作中的风险:‘我是应该关闭吵闹的泵，影响生产，还是希望它能保持到生产结束?”
不管我们是否意识到，这样的风险评估使用了类似于上面描述的领域和可能性矩阵的某种形式。每个模型都建立了域和可能性的影响值，并将结果绘制在风险排名图表上。(见“样本-风险排名模型”图。)
在操作评审期间进行分析，为讨论、分析、量化和记录各种影响生产的场景的风险提供了时间。它还提供了时间来评估降低这些风险的方法和方法，例如增加第二个发射机，安装冗余现场总线段，和/或指定冗余控制器。
在相对安静的操作回顾期间，情绪和肾上腺素会得到控制，决策也会更加理性。
这是为数不多的几次，可以集中如此多的知识来减少生产影响，而不会因为错过了关键客户的交付日期而产生压力。萨默斯博士说，“通常情况下，进一步的调查会带来工艺上的改进，从而抵消研究和工程成本。”
文档设计要求
一旦确定了每个单元的关键循环，分配了影响值，并确定了降低风险的方法，接下来的行动就是记录每个循环的性能标准。细节应该包括循环应该做什么以及为什么;循环的质量目标是什么(例如，准确性、可重复性、响应时间和可靠性期望)，以及已经确定了哪些风险缓解决策以及原因。
简而言之，这是进行“跟踪”的时候，这样下次进行操作审查时，就更容易回忆起事情是什么、如何以及为什么是这样的。
记录每个关键循环提供了当前的视角，并帮助未来的评审改进已经完成的工作。它还有助于建立循环设计标准。例如，环路性能目标是否要求科里奥利流量计的准确性、可重复性和成本，或者另一种更便宜的流量测量设备是否满足文件的性能要求?
安装要求
工艺设施的“已建成”文件经常不能反映“已批准建造”文件。原因有很多，而且通常是合理的，但是当进行设备更换时，例如当有人批准将截止阀替换为蝶阀以节省几百美元时，既定的生产风险就会在不知不觉中受到损害。
仪表和控制通常占项目总成本的5-7%。尽管项目经理大呼小叫，但在仪表和控制上节省几百美元并不会打破项目的预算。然而，目光短浅的决策可能会严重影响生命周期/维护成本。
完成并记录操作研究为证明和坚持仪器仪表和控制按设计规定、购买和安装提供了很好的依据。
测试和调优
完成和记录操作审查的一个关键无形的好处是，知道在循环测试和调优中在哪里花费时间。
大多数控制工程师都希望根据过程的鲁棒模型来测试控制方案。不幸的是，很少有足够的时间、资源和/或理由来建模整个流程。
然而，将资源定位到关键单元和循环有助于关注要建模什么，而不是在哪里应用简单的回接模拟。
这种方法允许针对健壮模型调整关键循环，从而提高了关键循环从一开始就提供良好控制的可能性。
火车
影响生产的场景和操作审查期间产生的相关文档对于培训操作人员和维护人员非常有价值。
通常情况下，使用模拟和基于场景的训练可以切实地见证警报任务实际上得到了所需的关注。
图形屏幕内容和导航可以在基于场景的训练中进行验证。此外，这些信息还有助于维护人员了解“噪声”泵的重要性，为什么要安装备用泵，以及为什么保持两台泵处于最佳工作状态很重要。
在基于场景的训练中，每个人都能获得知识，并在关键时刻更好地做出明智的决定。这是流行资产管理故事的自然延伸。
管理变更
大多数公司都被要求遵守各种规章制度。大多数监管机构要求记录和批准影响过程和/或控制系统的监管部分的变更。例如，制定和执行变更管理程序是美国食品和药物管理局、职业安全与健康管理局和环境保护局法规的关键要素。
即使变更管理不是强制性的，也有必要制定正式的变更管理程序，以确保每个人都知道影响生产目标的变更。因此，实施和遵守变更控制程序有助于组织实现持续改进。
确定何时、何地以及在仪表和控制系统上应用多少冗余来提高生产正常运行时间并不是一件复杂的事情，它只是应用一种遵循良好工程实践的方法。
在你开始做你已经知道是正确的事情之前，下一次生产目标没有达到时，你会发现自己在想，‘我们是不是忽略了什么?”
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管理风险:不要失败，CE, 1999年12月的封面故事和Online Extra:管理风险提高生产
使用保护层分析来遵守基于性能的标准，Web独家，00年2月
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我是否需要安全仪表系统，CE, 00年1月;在线额外:开发和使用风险评估模型。
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