计划控制系统迁移项目的I&E活动

一个全面的硬件和软件控制系统迁移项目通常涉及以下工程活动的一些组合:

控制系统数据库开发
•控制逻辑和功能块编程
•批处理编程
•HMI图形用户界面开发
•HMI报警，和
•I&E(仪表和电气)设计工程。

这种综合迁移项目的计划过程对于I&E设计工程工作以及所有其他项目活动都是至关重要的，因为一个好的计划过程可以识别额外的和不太明显的工作活动或设备，这些活动是需要的，但可能没有预料到或解决的。由于额外的工作和设备会影响成本和进度，因此应在这些项目的项目范围阶段进行初步的、高水平的I&E计划，并在项目实施期间进行更详细的计划。(有关自动化和控制项目范围的其他想法，请阅读之前的博客文章。)

控制系统转换、文件编制方法、现有硬连线和气动控制功能的集成，以及工厂标准或实践的评估变更，都是I&E设计工程活动的一部分，可以证明计划的合理性，以揭示和解决无效的假设或其他意想不到的问题，以确保项目成功。

控制系统转换

可能需要确定不同的过渡阶段，并最终分配给控制循环，作为确保成功的协调工具。例如，在大型系统迁移期间，制造设施中的一个或多个流程通常需要在现有控制系统上继续运行，而其他部分则关闭以进行升级。尽管最初的控制系统硬件设计可能已经分离了这些不同的过程域，但在过去20或30年里实施的众多项目可能已经通过使用可用的空闲I/O将不同的过程域混合在了一起。

确定控制循环的过渡阶段是确保它们在整个迁移过程中在需要时可用的第一步。这样的大型系统也倾向于拥有几个关键的和共享的实用功能，用于所有需要额外过渡管理的操作领域。另一方面，考虑到同时运行多个控制系统平台将增加支持基础设施的负担，项目团队应考虑现有的UPS是否有足够的能力在过渡期间为现有和新的控制系统硬件供电。

文档的方法

由于P&ID通常被认为是最重要的记录文件，因此项目计划必须清楚地指定谁保管P&ID，如何将来自各种来源的评论整理成修订，以及如何将修订分发给扩展的项目团队。

项目计划还应定义是否修改现有的循环表和/或I/O加载图纸，或者是否创建全新的图纸。现有图纸多年来的维护程度以及本地CAD文件是否可用通常是决定这一决定的关键因素。

项目计划应该包括足够的时间和成本，以建立可能是一个漫长的工作过程，如果要使用自动化的绘图生成工具，例如智能工厂仪表(SPI)，则可能需要庞大而复杂的数据库基础设施。

项目团队应考虑在新的或修订的图纸上使用的布线标签命名法对施工和维护的影响。例如，将现有的控制系统I/O寻址纳入新的或修订的图纸上的线标记中，可以避免在现有编组柜、现场接线盒和现场仪器外壳中继续使用的众多信号布线终端中，当现有的布线标记为I/O寻址而不是通过设备标签时，对每个信号布线终端进行物理上的重新标记。

集成现有的硬连线和气动控制功能

可能需要一个工程工作流程来识别和定义现有的硬连线控制功能，如继电器、独立循环控制器、硬连线按钮、专用控制面板等，这些功能应该在新的控制系统中实现。这些功能很容易被忽略，因为它们通常不会出现在从现有控制系统提取的标记名称列表或逻辑配置文件中。

这项工作的规模和性质可能根据现有控制系统的年份以及工厂过去的工程实践而有很大差异。这项工作也可能会变得复杂，因为现有的原始硬连线继电器设计可能没有在新平台上实现所需的安全仪表系统(SIS)功能和基本过程控制系统(BPCS)功能之间做出清晰的划分。

对于一些项目，必须分析大量的硬连线继电器原理图，以记录或验证现有的控制功能，并将大量互连线路提取到新系统上的物理I/O和内部控制功能。在某些情况下，特殊的DCS电子硬件(不会出现在现有的DCS软件组态文件中)被用于老式DCS平台，以向现场设备和/或其他系统提供离散控制和/或报警信号。

项目团队还应确定任何现有的气动控制功能，并考虑将其集成到新的控制系统中，作为全面迁移或升级项目的一部分。

工厂工程标准或实践的变更评估

项目团队应考虑工厂工程标准或实践的变更是否会扩大项目范围。例如，自最初安装以来，工厂的电机控制理念可能已经发生了变化，例如新的控制系统现在必须提供启动/停止/运行状态的电机控制，而不是现有的本地现场按钮，这可能是因为工厂打算减少“外部”操作人员，以提高人员安全性并降低成本。另一个例子是，工厂在非危险位置的现场设备上游采用本质安全(IS)屏障，通常控制建筑I/O机架室，这对绿地项目很有吸引力，但在迁移项目中通常不具有成本效益，因为现有的现场布线必须安装在与非IS布线分开的通道上。

自最初安装以来，其他可能的工程实践变化的例子包括将SIS布线从BPCS布线中分离出来，将120 Vac控制布线从24 Vdc控制布线中分离出来，标准化24 Vdc I/O并消除120 Vac I/O，以及在离散现场总线上使用智能电机控制中心(MCC)进行电机控制，而不是硬连线启动/停止信号。

虽然每个项目都有自己独特的需求，当然也有其他值得考虑的方面，但为全面的控制系统迁移项目精心规划这些I&E设计工程活动可以帮助您实现项目的成功。

本文由Shane Hudson撰写。谢恩是特立独行的技术是一家领先的自动化解决方案提供商，为流程工业提供工业自动化、战略制造和企业集成服务。MAVERICK提供广泛领域的专业知识和咨询，包括工业自动化控制、分布式控制系统、制造执行系统、运营战略、业务流程优化等。

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