成功实施DCS迁移需要记住的4件事

摘要

无论是炼油厂、化工厂，还是其它与工艺过程密切相关的设施，主控系统都必须保持高效、安全、经济地运行。如果不是这样，那就意味着该考虑升级了。

设想一下，在某一天工厂运营经理醒来时，突然意识到他们的分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）可能已经接近报废，现在应该有一个行动计划对其进行升级改造了。遗憾的是，从实际和经济的角度来看，当过程工厂的控制平台变得无效时才意识到这个问题，实在是太晚了。

当这种意识终于苏醒的时候，就要认真考虑如何对控制系统进行某种形式的升级。无论是在较长的时间内逐步更换，还是完全推倒重来的有序迁移，关于DCS迁移需要记住4件事：

• 确认DCS迁移的必要性；

• 进行适当的评估；

• 规划迁移路径；

• 实施迁移计划。

迁移的必要性

ARC咨询集团曾在2015年的“DCS全球展望”报告中指出，估计全世界已经安装的过程自动化系统中，有价值650亿美元的系统即将到达它们的使用期限。很多企业DCS系统的运行时间已经超过了25年。这其中很多系统（价值高达120亿美元）甚至是安装于1970年代末期的最初一代DCS。

霍尼韦尔过程控制部生命周期解决方案和服务的副总裁John Rudolph指出，许多厂商把它们的业务系统和电子邮件服务器与过程控制系统区别对待。公司协调资源、共同努力的结果，是使IT基础设施不断保持现代化。而工厂的自动化系统，却并没有获得同样的待遇。

对老旧控制系统而言，即使在30年甚至更长时间以后也能正常工作，但这并不意味着它仍然能高效、可靠、安全或经济地运行。Cross Company系统集成公司的销售经理Jeff Morton认为，“预算总是会受到限制，资本支出可能很紧张，特别是对于全面的DCS或PLC的更新换代来讲，更是如此，因为这往往意味着数百万美元的投资。”

炼油厂和其它过程工厂的控制系统必须保持最优的性能。

不过，如果老旧的DCS系统造成生产设施停机，在一周之内甚至更长的时间内都无法恢复，那么，这种投资与停机造成的损失相比，可以忽略不计。

更令人担忧的是，有许多设施对系统故障或老化并没有准备，而这可能会带来灾难性的后果。

运营、设施或工程管理人员，需要开始做准备，将控制系统从老旧系统迁移到最新和有服务支持的架构上来。

DCS迁移的评估

根据Rudolph的观点，在保持自动化技术最新的情况下，预防性维护是新常态。与被动等待资产到达生命尽头的竞争对手相比，迁移到更新、更有效的控制系统的公司获得了关键优势。“无所事事”的选择不再可行。

Intech 过程自动化的高级项目经理Aneel Shahzad Baig给出了DCS升级的原因，包括：

• 到达使用期限；

• 技术支持结束；

• 缺乏知识或经验丰富的资源来支持老旧系统；

• 性能问题；

• 缺乏扩展或与新系统集成的开放性；

• 缺乏提高控制理念要求的特性；

• 维护成本。

艾默生全球现代化业务发展总监Laurie Ben和全球现代化解决方案负责人Aaron Crews，为控制系统升级提供了更多理由，包括：

• 费用。要保持自动化系统的健康运行费用较高；

• 价值下降。自动化系统几乎没有工具和技术来满足当前的业务需求和市场压力。

规划迁移路径

尽管升级的初始决定以及对迁移项目的评估是必要的，但实际的项目规划可能是迄今为止最需要考虑的问题。有很多决定，可以用最经典的工程答案来应对：“这要视情况而定” 。

Rudolph建议对老旧DCS进行以下升级：

• 技术更新，涉及老旧电子器件的更换；

• 技术升级，包括更换现有设备；

• 知识产权升级，过渡到更先进的技术。

根据Rudolph的说法，典型的迁移方案可以包括：

• 将控制向最新硬件转移，保留已经安装的I/O和现有工程；

• 将控制向最新硬件转移，保留已经安装的I/O，并重新设计当前的控制软件；

• 将控制向最新的硬件转移，升级到最新I/O，重新设计控制软件；

• 移除包括I/O在内的控制系统，完全重新设计所有的控制软件。

Ben和Crews给出了有助于成功实施DCS现代化项目的3种思维方式：

• 以终为始，确定好目标；

• 积极管理项目风险；

• 使用正向工程理念。

此外，在规划任何形式的DCS迁移时，都不应遗漏相关的培训。DCS迁移，特别是引入新平台的迁移，需要考虑很多因素，如果执行得不好，就会引发各种问题。培训是一个重要问题，应该谨慎对待。

实施迁移计划

老化DCS的迁移，虽然需要考虑很多因素，但都可以归纳为4个要点：必要性、合理性、计划和实施。

“如果计划和实施得当，控制系统的迁移，可以使制造企业能够按照自己的计划迁移老旧控制平台，允许随时添加新控制器，并与现有设备集成。” Rudolph说道。“一个行之有效的解决技术过时的战略，可以通过无缝集成最新和现有的自动化资产，为企业带来显著的运营和商业效益。” 

“面对老化DCS的迁移，虽然有许多因素需要考虑，但都可以归纳为这4个要点：必要性、合理性、计划和实施。”

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2017年10月刊《技术文章》栏目，原标题为：成功实施DCS迁移需要记住的4件事

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