最大化控制系统的生活方式

如果一个控制系统处于生命周期的末期，并且无法承担升级整个系统的时间或费用，那么在此期间可以做一些事情来延长老化系统的寿命。无论这是一个新的安装还是一个遗留系统，这些技巧中的许多都是有用的，与控制系统的使用年限无关。

在大多数情况下，一个控制系统不仅仅由几个可编程逻辑控制器(plc)组成。有控制器，输入/输出(I/O)卡，网络基础设施，网关或接口设备，允许数据在系统之间流动，以及人机界面(HMI)软件应用程序或专有控制台。

为了最大限度地延长系统的生命周期，制定良好的预防性维护计划是很重要的，但您还需要制定计划来管理对老化组件和软件的依赖，这对操作至关重要。

控制系统维护技巧

总的来说，保持控制系统的释放并在整个生命周期内对其进行适当的维护，对于确保系统的可靠性和持续运行至关重要。这是一种挫败时间、制造和生产计划严格要求的练习。

控制系统电源

良好、可靠、清洁的电力是必须的。这对保持长寿至关重要。没有什么比限电更能使电力供应紧张了，限电会导致部件过早失效。电涌是电源的另一大杀手。通常建议安装不间断电源系统(UPS)，并从中运行关键组件。

环境

密切关注你的环境意味着要考虑温度、湿度和灰尘。控制系统中各部件周围的温度和湿度至关重要。机柜温度越高，内部组件的寿命越短(高于阈值温度)。这同样适用于计算机。大多数计算机被设计成在不超过80华氏度的环境温度下运行。当温度超过这个温度时，就没有足够的物理冷却能力来保持组件低于设计温度，这将导致故障。

同样的问题也会发生在灰尘积聚上，因为灰尘可以作为绝缘体，阻止冷却空气正确地散热。

• 确保电脑有足够的空气流通空间
• 确保服务器机柜有足够的风量，且处于环境可控的机房内。湿度也应该控制(这可能需要外部冷却，如风扇或空调)。
• 适当的控制柜设计，推荐组件间距(包括组件周围的风道间距)和散热(这可能需要外部冷却，如风扇或空调)。
• 保持部件无灰尘和污物。使用良好的过滤器和预防性维护计划来更换过滤器是必须的。

网络

控制系统的骨干是网络。这通常是系统中最关键也最容易被忽视的部分。数据必须从处理器传输到服务器/HMI，这样才能进行控制。越来越多的系统采用以太网作为分布式组件控制的首选。变频驱动器，阀门组，远程I/O等，都依赖于一个坚实的网络。在大多数情况下，使其尽可能健壮是有意义的。您应该使用多个链路和交换机探索布局拓扑、分配负载和容错。

攀比

每个控制系统都有生命周期，计算机通常每5到6年更换一次，控制器/硬件应根据需要更换(如果仍然可用)。在大多数情况下，更新包括升级你的电脑和控制软件。如果你使用的是供应商提供的最新最好的软件版本，你可能会更频繁地升级电脑，因为新操作系统提供的增强功能通常不支持旧硬件。

更换电脑似乎是一个微不足道的过程，但随着时间的推移，每年都会出现一个新的操作系统，而旧的操作系统则不再受支持。此外，由于旧的操作系统可能不支持新的硬件，这意味着您必须使用更新的操作系统并为DCS或PLC系统升级控制软件。取决于你有多少个版本的软件，这可能是一个真正的大问题。

这并不全是厄运，但在你准备好做出重大转变之前，你可以利用一些工具来度过难关。

虚拟化

在大多数情况下，可以虚拟化旧系统，这将允许您在最终解决方案到位之前蹒跚前行。如果你有良好的控制硬件，需要立即解决你的HMI PC更换问题，这是很有效的。例如，如果您仍然在旧的Windows 2000机器上运行Process Suite，或者在Windows XP上运行RSView32。

逐步更换

更换通常包括将HMI软件更新为与现有和新硬件一起工作的包，例如使用PCS7 APACS操作系统，其中您仍然有旧的ACM，但需要新的HMI来替换Process Suite。现在，您可以作为分阶段方法的一部分替换硬件，在新的HMI软件上并排运行新系统和旧系统，直到升级完成并拥有所有新硬件。这消除了运行传统操作系统的过时计算机硬件的漏洞。

提前计划的价值

如果您从E-Bay购买硬件，则表明您处于危险之中。所有控制系统供应商都有一个产品生命周期模型，该模型定义了支持其硬件/软件的分阶段方法。如果您不知道当前系统的生命周期是什么，或者您不知道您在生命周期中的位置，那么您已经落后于曲线了。

在控制系统停产前几年，你应该开始计划下一步，以确保最大限度地减少生产中断的可能性。大多数供应商为几乎所有系统提供迁移路径。有些迁移起来毫不费力，而另一些则要复杂得多，需要为新的控制器重写代码。这通常取决于您在生命周期中的位置以及供应商提供的工具，以确定升级过程的难度。

展望未来，很难预测计算机、操作系统、硬件和网络组件会发生什么。虚拟化是最大限度地延长整个系统寿命的好方法，为增加灵活性打开了大门。您可以通过减少工作量或停机时间将虚拟机从一个硬件转移到另一个硬件。

使用瘦客户机也是帮助最小化更换硬件影响的好方法，因为这些硬件独立于操作系统。生命周期管理的一种非常有效的方法是将操作系统虚拟化与用于操作员工作站的瘦客户机技术结合起来。首先，这是一种流行的选择，它将控制系统与计算机操作系统解耦，这样您就不必像IT部门那样追求软件兼容性。其次，与更换实际计算机和重新安装软件所需的时间相比，瘦客户机允许简单的更换，成本更低。

总之

延长控制系统的生命周期并减少生产系统资产的投资需要适当的维护，但同样重要的是，它需要生命周期管理实践。这意味着了解您在硬件/软件生命周期中的位置，并有一个计划来最小化生产中断，以允许资产继续满足生产计划。

这两个元素都有助于降低可能发生计划外停机的风险，这可能对您的业务不利，或者至少代价高昂。利用良好的维护实践和经过验证的技术(如虚拟化)可以延长系统的生命周期，减少灾难恢复时间，降低总体拥有成本，并最终降低意外停机的风险。

大卫·沃德，跨公司集成系统集成/能源管理工程师。本文最初发表于Cross Company的网站。Cross Company是CFE的内容合作伙伴。由CFE媒体内容专家汉娜·考克斯编辑，hcox@cfemedia.com．

原始内容可以在innovativecontrols.com．

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