现代控制器简化升级

很多消费者都乐于频繁升级他们的移动电子产品和相关应用。即使是一些更昂贵的消费品，比如大屏幕电视，最便宜、最简单的方法就是扔掉有问题的产品，买一个新的。然而，工业自动化机械和系统的情况则大不相同。

工业设备可以运行几十年。许多机械元件被选择，因此它们可以重建或更换很少的困难。然而，用于此类设备的自动化系统硬件和软件可能变得难以维护，导致计划外停机时间增加。

当自动化系统变得不受支持时，或者希望在此之前，用户面临着拆卸、替换或升级和集成新的自动化系统的问题。这两种现代化选择都可能困难、耗时且昂贵。然而，一些供应商已经开发了更新的控制器和自动化平台，并考虑到最终用户的升级路径。这使得在保护现有投资的同时进行自动化系统升级更具吸引力。

控制器升级驱动因素

一个工业自动化系统，即使有合理的备件供应和熟练的专业知识，也只能在有限的时间内运行。做出升级决定的原因有很多:

• 缺乏产品可用性
• 过度的停机时间
• 生产力下降
• 失去了知识
• 工作停滞不前
• 网络风险增加。

缺乏可用的备件是促使升级的一个明显条件。不仅专业工业硬件变得难以采购，PC子组件、操作系统、组态软件包和驱动程序也是如此。

老化的自动化系统更容易发生故障，故障会导致停机时间增加。即使遗留系统可以保持运行，它们也可能不利于在峰值容量下运行。用户也很少有机会增加提高生产力的改进，如移动可视化、远程监控和高级结果优化控制。

从人力资源的角度来看，有两种微妙但相关的力量在推动升级。第一种是由于退休的员工拥有难以传授给新员工的特定技能而导致的知识丢失。第二种可能是劳动力停滞的一种形式，年轻员工寻求在现代系统上工作，并将避免被认为是死胡同的职位接管遗留系统。

一个常见的网络攻击弱点是在网络连接普及之前设计的遗留系统不可避免的问题，但现在这些系统可能连接到互联网或其他能够危及操作的系统。

有时遗留的自动化系统被称为“经典”，就好像它们是一架有50年历史的博物馆级飞机或汽车一样。然而，支持遗留系统的现实情况是，工作可能是低效率、成本和浪费工作的恶性循环。在达到这一点之前，应该研究、确定和商定升级路径。

迁移还是升级?相似还是更好?

当用户研究即将结束使用寿命的遗留自动化系统的前进路径时，他们必须考虑硬件和软件。硬件升级在概念上很简单，但现场限制可能会使其很难在物理上执行。当涉及到多个控制、可视化和通信配置时，软件升级是复杂的。术语迁移和升级有时可以互换使用，它们之间存在一个灰色区域。

“拆除-替换”迁移抛弃所有现有的硬件和软件，完全从头开始替换。重新设计工作可能包括添加和删除功能。有时迁移使用软件和过程试图以类似的方式逐个转换功能。

另一方面，升级意味着用当代的手段和方法重新考虑该制度。它可以更多地作为一种进化来执行，以一种可控的速度来执行，而不是一个剧烈的变化。

在某些情况下，平衡升级解决方案是可能的，并且是一种更好的方法。理想的场景是将现有的硬件、软件和网络元素升级到能够以最小的工作量直接操作现有代码的当代平台。这确保了以最小的风险快速直接执行迁移，同时通过支持未来升级来保障系统的未来。

四个潜在的升级问题

虽然最终用户可能不愿意处理老旧系统的后果，但他们也会明智地考虑升级可能带来的困难。

在设计自动化系统时，需要多个学科的协调努力，包括那些了解机械或工艺设备的人、电气设计师、程序员和安装人员。对于升级，需要许多相同的技能，以及仔细的现场协调，以最大限度地减少操作影响。

工业自动化升级面临的四个典型挑战是:

• 外形因素限制
• 现场布线适应
• 软件代码转换的影响
• 以上三项结果导致的停机。

现有的自动化系统通常在空间有限的机柜中，设备区域可能只有最小的工作空间。幸运的是，许多新的自动化组件比它们所取代的传统部件更小，运行温度更低。有些被设计成适合完全相同的占用空间，这对于减少升级期间的停机时间至关重要。

即使有足够的空间可用，现有的现场接线可能很难返工，脆弱且没有很好地标记。涉及现场接线会消耗大量的现场劳动力，并引入风险，需要手动重新检查每个回路。因此，任何允许现场连接在最大程度上保持原位的方法，例如重用现有输入/输出(I/O)模块的能力，都是最好的选择。

翻译用于升级的软件代码通常被认为是一个重大的未知数。现有的控制和监督程序已到位，正在工作并经过测试。任何需要重新编码的升级路径都需要程序员付出大量的努力，引入风险，并且可能需要完整的系统重新测试——就像系统最初委托时一样。在某些情况下，可能不可能确定原始函数定义作为基础，或者可用的源代码注释很差。

在转换和实际连接之前，很难完全评估翻译软件的有效性。在切换过程中发现的问题可能导致延长停机时间。这就是为什么经过验证的代码转换实用程序(允许用户执行一键式遗留程序升级)如此重要的原因。

五大好处大于付出

较新的工业自动化平台比传统系统提供更高的性能、安全性和可用性。具有针对升级挑战的特定功能的现代控制器可以更容易地做出更改控制平台的最终决定(参见侧栏)。

尽管面临挑战，但升级也有很多好处，包括:

• 提高了生产率
• 降低运营成本
• 增强的经验
• 提高网络安全
• 最新的见解。

当前的处理器和软件代码是部分原因，而最新的架构改进可以提供旧平台无法提供的冗余和可扩展性。由于现代硬件、软件和网络更加可靠和易于访问，这就降低了成本。

现代工具和标准通常比传统系统更容易使用和更灵活，但仍然建议对新平台的用户进行培训。

更难以量化但肯定重要的是升级自动化平台带来的可用见解。扩展诊断可以帮助用户更好地操作系统，更快地发现问题，并更有效地排除故障。改善的连通性意味着更容易分析可用数据，甚至实现移动和远程可视化，以帮助用户有效操作。

现代控制器简化升级

任何持续运行足够长的工业自动化系统都将成为控制平台现代化的候选。最终用户必须将摇摇晃晃的遗留系统不断增加的成本和风险与现代化的预计费用和潜在困难进行比较。

一个典型的选择，虽然昂贵且有风险，但就是对硬件和软件进行彻底的迁移。对于更平衡的方法，终端用户应该考虑提供硬件和软件升级路径的自动化平台，以实现快速执行并提供扩展的未来功能。这提供了最低风险的方式来确保快速切换，使平台能够适应未来，并使添加其他改进(如远程访问)变得可行。

控制器升级示例:针对升级挑战

当技术被设计为向后兼容时，这可以增加升级旧系统的便利性。向后兼容的缺点是可能容纳太多遗留技术，降低新系统的性能和功能。当新系统可以接受旧的连接和编程，同时启用扩展的功能集时，就会出现两全齐美的情况。

一些供应商仔细考虑系统的升级路径，因为它为客户提供了好处。艾默生的机器自动化解决方案业务部门在其从通用电气收购的最新可编程逻辑控制器(PLC)系统中采用了这种方法。

许多现有客户使用的是通用电气90-30台plc。艾默生PLC的最新产品是RX3i平台，其中还包括复杂的结果优化控制器(OOC)。

艾默生确保新平台使用与旧平台相同的占地面积和安装孔。此外，背板具有双连接器，可在同一机架上接受现有的传统I/O模块或较新的I/O模块。

使用这些升级组件的最引人注目的特性是软件转换实用程序，它允许现有代码在新的平台上运行而无需更改。升级完成后，用户可以按照自己的进度添加高级特性。

应用注释

某汽车制造商使用升级路径实现了以下业务结果。第一次全系统升级计划在周末中断三天，涉及150个变频驱动器(vfd)和32个遗留I/O节点。实际的升级花费了6个小时，即使是将传统的I/O通信协议转换为Profinet远程I/O。

结果是积极的，使团队能够设计出一种持续的策略，在午餐休息时将遗留控制器升级到新平台，从而为其他维护活动腾出更长的停机时间。

Vibhoosh古普塔投资组合负责人是干什么的艾默生的机器自动化解决方案业务单元。由副主编克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:控制器，控制升级，系统迁移

控制器升级由于技术的进步，对制造商来说，这一过程变得更容易了。

升级的原因包括当前产品的现有供应短缺、网络安全问题和运营成本降低。

担忧的原因包括转换问题，现场接线问题和增加的停机时间。

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