打开选项:控制系统迁移
内部流程:老化的过程控制系统(pcs)会产生九个主要问题。在过时之前迁移分布式控制系统有三个很好的理由。
在加工工业中,过时是一个巨大的问题。数以万计的老化控制系统;其中很多都有二三十年的历史了。与此同时,每年只有几百座需要分布式控制系统(dcs)的新核电站建成,任何规模的都更少。
这意味着旧系统向现代技术的迁移为企业和行业提供了提高生产力、效率和安全性的最大机会。与此同时,如果不能解决过时的问题,就会限制潜在的改进。
老化控制系统九个问题
然而,在许多情况下,老化的系统被保留下来,因此,运营商会遇到一系列问题:
- 随着系统老化而降低可靠性和可用性
- 随着工作频率的增加,维护成本不断上升
- 有限或昂贵的备件增加了成本和补救时间
- 由于操作人员与警报泛滥作斗争,流程效率下降
- 随着具有系统专业知识的工人退休,技能缺口和劳动力成本上升
- 更容易受到网络攻击
- 由于在限制范围内经营的能力恶化,监管和合规方面的惩罚
- 潜在的安全风险
- 停机时间。
旧的控制:风险和机遇
然而,尽管存在这些潜在的重大后果,但仍有许多理由不解决过时问题。
其一是这个概念的模糊性。即使在严格意义上,过时也是分阶段发生的,从缺少可用的部件或更新到完全退出支持。在大多数情况下,良好的控制系统制造商将继续帮助工厂修补控制系统,并在货架上不再有替换部件的情况下采购多年。
其结果是,老化系统的成本和问题逐渐增加,并与迁移到新系统的相对较大的前期成本相抵消。也许过时最重要的成本是难以精确量化的:失去了可以通过新系统允许的操作改进来实现的收益机会,无论是通过加强控制,还是通过现有系统不支持的其他技术和软件。
在过时之前迁移的三个原因
老化控制技术限制了工厂适应变化的能力,限制了经济有效地扩展以满足产能要求的可能性,并阻止工厂利用工业物联网(IIoT)和先进过程控制(APC)等新技术发展,这些技术可以提高产量并降低能源成本。事实上,在工厂生命周期中,即使现有系统在技术上没有过时,也有一系列事件可能会促使迁移:
- 合并和所有权变更促使各集团对一项技术进行标准化
- 新的业务机会、资源限制或成本变化需要改变操作
- 法规变更,需要新的解决方案来遵守。
考虑风险,选择
流程中断的风险是阻碍迁移的另一个潜在成本。错误可能导致计划外停机和缺乏可用性。这种风险不仅导致工厂坚持使用过时的技术;这也常常限制了公司愿意考虑的选择范围。即使运营商决定迁移,他们通常也会坚持使用现有控制系统制造商的技术,这是实现现代化风险最低的途径。
这是可以理解的,在某些情况下,从现有系统的提供者那里选择更新的系统可以简化图形和应用程序迁移。然而,最终,以这种方式限制选择是错误的,原因有几个。
首先,至少一部分迁移的原因可能是对现有系统的特性或限制的失望,而这些可能会在新系统中复制。正如过时的问题所表明的那样,运营商将在未来几年甚至几十年里接受他们所选择的控制系统。以放弃具有更好功能的替代系统可以提供的实际和长期利益为代价来缓解迁移是没有意义的:一个新的控制系统是终身的;不仅仅是为了迁徙过程。
坚持使用相同的供应商也不一定会导致最低风险的迁移。这忽略了技能、经验和技术对移民过程及其成功的巨大影响。
迁移项目范围
工厂必须从一开始就决定工作的范围以及应该如何完成——从仅仅实施新的人机界面(HMI),提供短期延长控制系统的寿命以及新的操作员和网络安全功能,到进行彻底更换,以实现现代控制器和HMI的好处。
在大多数情况下,工厂可以通过分阶段迁移将中断最小化并控制成本。这包括引入新的控制器来提高支持、可靠性和控制,同时与现场网络集成并使用现有线路。通过战略规划、工程专业知识和正确的工具,即使迁移到不同的平台,也可以保护在应用程序、布线和网络基础设施方面的现有投资。
如果运营商选择了正确的合作伙伴,就没有理由限制技术选择。由于控制系统对工厂的成功至关重要,他们应该从一系列可能的选项中选择适合自己需求的解决方案。
钢铁厂控制移民
在霍尼韦尔为一家中东钢铁生产商所做的工作中,我们可以看到这些原则中的许多都在实践中得到了体现。这不仅涉及从第三方控制系统的组合到现代过程控制系统(PCS),而且实际上从头开始构建新的逻辑以促进迁移。
在过去,工厂的几次扩建增加了产能,但它的控制系统——结合了竞争对手的分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(plc)和传统的面板安装控制台——正在挫败工厂的雄心。在30年的历史中,由于缺乏可用的备件,缺乏技术支持,以及信号线路互连,使得故障排除变得复杂和耗时。
该系统影响了工厂的效率和可靠性,以及提高生产的能力:由于工厂调试以来没有更新的支持和技术,因此无法进行增强和逻辑修改。在大多数情况下,现有的控制系统详细信息、配置和备份不再可用。
该工厂认为迁移是唯一的选择,并寻求迁移到一个单一的、综合的、最先进的控制系统。然而,该公司希望最大限度地减少中断和停工时间。
项目的复杂性和挑战突出了迁移方法的重要性。来自控制系统供应商的工程师与工厂的操作员密切合作,使他们能够在一开始就了解工厂的流程及其要求。这种合作使他们能够构建新的逻辑,作为新的DCS中控制组态的设计基础,并用于工厂验收测试(FAT)期间使用的仿真软件。后者在投入使用前对维护和操作团队进行了广泛的培训。
事实证明,这种方法对工厂来说是一个巨大的成功。控制系统的迁移在27天内完成,而原计划是30天。关闭的总时间为35.5天,而原计划为37天。迁移使工厂能够迁移到其选择的下一代过程自动化解决方案,提供新的功能和一个通用的控制平台。使用新的过程控制系统,操作员可以通过HMI可视化和控制整个工厂的操作,并受益于改进的报警和事件管理。
这一举措解决了过时的问题,为工厂提供了一个最新的灵活系统,该系统现在得到了支持,并且适用于工厂的生命周期。
分水岭Bhogal是全球移民计划的领导者,霍尼韦尔过程解决方案;由内容经理马克·霍斯克编辑,控制工程,CFE媒体和技术,mhoske@cfemedia.com.
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