DCS,SCADA,控制器

实施DCS.

是时候启动新的分布式控制系统(DCS)了。你如何让这个转变尽可能的积极和轻松?

由Brian Batts和Charles Toth,Maverick Technologies 2018年3月30日

大多数讨论检查分布式控制系统(DCS)迁移项目集中在早期规划阶段或供应商选择的潜在争议问题。这些是重要的主题,但如果一个项目在某个时候运行其全部课程,那么闪亮的新型自动化系统将到达工厂,等待安装并启动。整个安装过程中的风险,特别是从旧自动化系统到新的切换,是巨大的,因此生产可能会受到良好或生病的影响。这是橡胶遇到道路的地方。

规划良好的项目应该有一个详细的实施路线图。如果您的公司已经与系统集成商或自动化系统供应商合作,则应彻底概述切换的步骤。如果他们不是,或者如果你仍然计划,让我们看看切换中必须包含的内容。

切换是指定用于保持到位的较大自动化系统的部分的点被移动到新平台。这些通常包括现场仪器,阀门,电动机控制器,以及所有支持网络和布线。这些组件通过输入/输出(I / O)卡与系统接口,并且必须将每个连接从旧平台移动到新的。

在DCS交付之前的步骤

割接是项目的最后一章,因此,当新的DCS交付到您的设施时,这项工作应该已经完成:

  • 审查和更新的设施或单元的文档
  • 在必要时,应检查,评估和修复外部设备,支撑布线和所有标签
  • 新自动化系统的工厂验收测试(FAT)执行和通过
  • 支持新型自动化系统的基础架构,并工作。

这四个点覆盖了很多地面,让我们单独考虑他们的影响。

1.文档可以制作或打破迁移项目。成功实现取决于具有现有设施的详细,完整和准确的图像。替换DCS时,由于安装了旧自动化系统,该设施将经历许多更改和各种更新。如果文档不反映所有这些更改,则会在迁移项目的许多阶段出现问题。如果在项目的早期阶段之后仍然存在差距,则在切换过程中,它们肯定会出现在切换过程中,当有必要找到单个连接,一对一,并且执行连接完美地改变。

在该项目期间,应详细审查文件。这包括:

  • 管道和仪表图(p&id)
  • 循环床单
  • 面板图纸
  • 架房间图纸
  • 电缆和导管时间表。

如果您的公司带入了系统集成商或其他外部帮助,这对团队负责人在某种程度上执行对文档的审计至关重要。细节的程度将根据情况而有所不同,但很大程度上取决于文件,因此不应遵守其准确性。[subhead2]

2.现场设备应验证它们的支撑接线:

  • 所有设备都在P&ID上显示的位置
  • 设备正常工作
  • 它们的连线如图所示
  • 电线在编组柜和I/O卡上有正确的标签(见图)。

3.脂肪将在系统运送到该字段之前完成,以及在此步骤中会发生什么优惠。就足以说,当机柜和机架到达您的设施时,控制软件和硬件应该经过供应商和项目团队的广泛检查。如果测试正确完成,则应该没有惊喜,例如糟糕的I / O卡或硬件故障。

4.任何基础设施必要的支持新系统的安装和工作时,自动化系统到达。任何电力分配的改变,HVAC和照明的改善,电线和管道的洞,甚至墙壁上的油漆都应该完成。这些元素可能会被忽视,但在现实世界中,如果必须在最后一分钟完成它们,那么它们就会产生问题。在煤渣砖墙上再开一个洞会产生大量的砂砾灰尘,并有损坏机柜的风险,所以应该在新设备到位之前做。

DCS交付后

在安装并连接到电源的新机架和机架后,现在是站点验收测试(SAT)的时间。重复在脂肪期间检查的一些相同的例程,以确保运输过程中没有损坏,但可能在现场检查而不是每个点运行。其中,它包括对硬件和软件的基本验证。

那些将参与切换器的人应确保I / O卡处于正确的位置,网络连接正在运行等等。技术人员必须花时间与仪表在切换开始前验证终端和通信。

转换:冷对热

有两种基本的转换方法,冷的和热的。冷切换发生在关机时,没有运行。旧系统断开连接,所有现场设备和其他部件随后连接到新系统,并在停机期间进行测试。当进程重新启动时,它将在新的平台上完全运行。

一个热插拔带来了新平台,而旧的平台仍在运行。两个系统都必须同时运行并协调,以便它们执行相同的控制功能。该过程继续运行,而技术人员有条理地将每个设备和循环移动到新平台,因此需要协调并行操作。如果正确完成,该单位不会遇到任何生产损失。

这些听起来是足够清晰的选择,但它们在现实世界中是如何运作的呢?为什么公司会选择其中一个而不是另一个呢?在大多数情况下,冷转换是更好的选择,但自然也有限制条件。

首先,公司必须愿意忍受关闭,并将其安排在适当的时间,否则割接必须安排在与关闭同时进行。这意味着所有的要素必须在指定的时间集合在一起。有了良好的计划,这当然是可能的,但很少有公司愿意提供开放式的时间窗口。正如中断将有一个开始日期,它也将有一个完成日期,如果错过这些日期,可能会出现问题。在关闭和随后的启动过程中损失的产量应该考虑到更大的财务计算中。

由于冷关断必须在给定的时间窗口中完成,因为它们成为资源密集型。大多数公司都带来了外部资源,这提出了一个有趣的成本计算。有一天的生产中的利润如何与额外的人员达到额外的项目,以额外的项目进行比较?这些类型的努力美元和美分的计算需要进入评估。

有些像它很热

当一个过程不能轻易中断,或者需求使中断成本高得难以忍受时,由于生产不会停止,热切断是有吸引力的。新的DCS安装到位并启动。它与旧系统相连,因此两者可以并行运行,同时执行相同的命令。然后技术人员将设备和支持的回路从一个系统移到另一个系统,而两个系统共享控制职责。在设备断开移动时,控制室看不到仪器,因此任何依赖它的功能都必须手动操作。这听起来很棘手,原因有很多。

首先,技术人员必须确切地知道发生了什么。应对特定设备的连接积极识别,终止,并将其移动到新I / O卡上的正确终端。在存在元帅面板的情况下,终端的DCS侧可以解除终止,并且可以连接连接到新DC中的I / O的新型多导体电缆。

这就是文档非常重要的地方。技术人员拿着一根断开的电缆,不想发现与新终端的连接不是他们想的那样。根据安装的不同,有各种不同的方法来进行这样的移动。在简单的情况下,可以在编组组箱内非常迅速地完成。另一种极端可能是将电缆从一个机柜中拉出来,然后移动到另一个机柜中。

第二,技术人员需要准确地计划动作发生的顺序。这需要彻底理解不同的设备和循环,以及它们在过程中如何相互作用。同样,文档扮演着重要的角色。详细的isa风格的回路表可以帮助使决定更容易,但选择需要有关规划者做出最终决定的知识。这不能随意或仓促地执行。

第三,在现场仪器的电缆被重新定位时,DCS和控制室将失去接触,其数据将无法接收。大油箱上的液位仪缺少变量可能可以容忍几分钟,因为没有什么可能很快改变。在监测应用中,许多现场仪器也是如此。

对于作为最终控制元素执行实时功能的设备来说,情况变得更加复杂。如果该过程通常是稳定的,并且倾向于在稳定状态下运行,那么公司可能愿意尝试热切换。如果DCS不断进行调整,操作人员可能不得不坐在断开的设备旁边,通过对讲机向控制室传递信息:“阀门再打开一点……太多了。”往回走一半……”

第四,虽然该过程可能无法完全关闭,但操作员和技术人员执行的手动控制工作可能会导致规范产品。当然,这种情况发生的可能性,其效果将随着情况而有所不同,但用户不应该假设生产不会受到影响。

这些是警示考虑,但除了剩下的操作之外,还有重要的积极方面。由于在关机期间不必发生,因此调度远更容易。制造切换器的时间压力也可能较少,使得较低的资源较低,而不是冷切割物。较小的技术人员可以在逻辑序列之后进行重新终止,尽管这些技术人员必须非常熟练,因为在热插拔中的任何错误可能产生严重后果。

混合割接:平衡风险因素

通常,驾驶寒冷和热切割之间的选择的最终因素变为多种形式的风险,包括:

  • 由于在冷捷切割器比预期的时间长时间延长,所以生产目标缺失的风险
  • 对于热割接,在危险装置中发生安全事故的风险必须由人工控制
  • 如果失去部分工艺控制,在热切过程中产生非规格产品的风险。

幸运的是,冷切和热切之间的决定并不一定是一个或另一个。许多设备选择冷切断的原因讨论。当一些系统集成商与客户一起工作时,这是一种假设,除非迁移团队要求热切换。一些客户确实想要一个真正的热切线,但相对较少。

许多公司选择混合项目:最关键的循环和功能在短暂的关闭期间被移动,同时不太关键的循环和监控功能可以被热移动。这种方法仍然需要关闭,所以对一些公司来说是不现实的。尽管如此,大多数加工厂仍然可以在如此大规模的项目中计划中断。

当然,这需要精确的规划和资源灵活性。必须以最佳顺序进行检查,识别和分阶段检查所有关键功能。当关机开始以确保一切都可以在指定的时间内移动,正确的人必须准备好。

在许多情况下,混合切换提供了一种两全能型的方法,降低了热切换的风险,同时降低了冷切换的成本和资源需求。与合适的项目合作伙伴合作,可以帮助这种类型的混合割接平稳运行,并确保所有优势得到实现。

当需要在停工期间进行高强度活动时,需要有足够的技术人员,这与做准备和后续工作的更小的力量是平衡的。很少有公司的内部资源能够提供这种灵活性,以最大限度地缩短停工时间,并在后续工作中保持势头。引入一个有效的自动化合作伙伴可以让一切变得不同。

Brian Batts.是咨询和解决方案总监特立独行的技术,一个罗克韦尔自动化公司。Charles Toth是Maverick Technologies的业务发展经理。

本文出现在应用自动化补充控制工程工厂工程

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