隨著分布式控制系統(tǒng)制造商的不斷發(fā)展，其原有的產(chǎn)品及解決方案由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬性、成本和缺乏技術(shù)支持等方面的原因，變得不再像以前具有吸引力，于是用戶開始尋求更好的替代策略。很多“混合”式DCS平臺(tái)以及先進(jìn)過程控制器開始在市場(chǎng)上發(fā)動(dòng)攻勢(shì)，用易管理、更劃算的獨(dú)立設(shè)備來替換老式、整體的DCS系統(tǒng)。

　　目前，可以選擇單獨(dú)升級(jí)I/O，也可以單獨(dú)升級(jí)處理器，或者單獨(dú)升級(jí)HMI，當(dāng)然也可以升級(jí)上述幾項(xiàng)的組合，而不需要拆除全部老系統(tǒng)并新建一個(gè)新系統(tǒng)。也許，這可以降低DCS升級(jí)各個(gè)階段實(shí)際安裝所花費(fèi)的時(shí)間和費(fèi)用。

　　合理規(guī)劃、清晰定義項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的職責(zé)以及成功的測(cè)試，對(duì)于DCS遷移工程的順利進(jìn)行十分關(guān)鍵。

　　更易于管理

　　I/O遷移，可以通過I/O結(jié)構(gòu)和設(shè)備的升級(jí)來實(shí)現(xiàn)，這樣就可以充分利用現(xiàn)有的端子，不會(huì)影響、也不需要重新連接與現(xiàn)場(chǎng)的接線。很多廠家提供的I/O卡件和端子是簡單的“追加”式升級(jí)，通過背板或原有的通訊與原有處理器連接。無需或者只需要很少的軟件升級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)接線盒的安裝需求也非常少。

　　由于I/O模塊和設(shè)備都是從OEM廠商那里采購， 因此除非產(chǎn)品短缺或OEM廠商不復(fù)存在，一般情況下這種升級(jí)并不是最難解決的。

　　盡管通常情況下，在進(jìn)行I/O遷移的同時(shí)，會(huì)更換處理器單元，但這并不是必須的。有些廠家提供的處理器升級(jí)，可以與原有的I/O設(shè)備通訊，即使這些I/O由其它廠家提供也沒有問題。

　　升級(jí)所需要的軟件服務(wù)，變化比較大，從自動(dòng)控制程序的升級(jí)(通常需要一些人工驗(yàn)證和調(diào)整)到完全重新編寫控制程序，一應(yīng)俱全。經(jīng)驗(yàn)豐富的系統(tǒng)集成人員，可以確定完成升級(jí)任務(wù)的適當(dāng)方法。

　　處理器升級(jí)，也許需要同時(shí)進(jìn)行HMI的升級(jí)，因?yàn)樾绿幚砥骺赡芫哂胁煌耐ㄓ崊f(xié)議、標(biāo)簽和HMI功能塊命名規(guī)則。典型的DCS通訊協(xié)議都是專有的和串口通訊(比如Modbus)，但是一般不包括任何最近(過去20年)出現(xiàn)的諸如現(xiàn)場(chǎng)總線或各種各樣的以太網(wǎng)協(xié)議。

　　大多數(shù)工廠都尋求對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)做某種程度的改進(jìn)。從控制的角度來講，在處理控制回路和其它控制活動(dòng)方面，DCS做的非常棒，但是原有的DCS工具，在其它方面并不十分出色，比如：先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘和生產(chǎn)智能化，以及獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析等。做這些任務(wù)比較出色的工具，一般運(yùn)行在開放的架構(gòu)(比如Windows)上，并且要有很強(qiáng)的與SCADA/HMI、 I/O服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫等的連接能力。

　　最典型的DCS安裝包含新增控制器，如各種PLC和單回路設(shè)備，這些設(shè)備目前與DCS系統(tǒng)之間很少甚至根本沒有連接。這就產(chǎn)生一個(gè)問題：HMI將無法監(jiān)視到工廠的某些區(qū)域，因此這些區(qū)域有可能成為盲區(qū)。這就需要其它HMI產(chǎn)品來查看這些數(shù)據(jù)。

　　有些DCS廠家不復(fù)存在，或者它們的產(chǎn)品已經(jīng)停產(chǎn)很多年了。在這種情況下，用戶往往依賴第三方的電氣維修商，甚至是eBay來采購需要更換的部件。軟件升級(jí)實(shí)際上并不需要，甚至都不是必須的采購項(xiàng)，但是對(duì)這些產(chǎn)品的支持確實(shí)參差不齊。

　　大多數(shù)DCS遺留下來的HMI屏幕，都是基于二維向量的圖形。在高分辨率、實(shí)時(shí)動(dòng)畫、視頻游戲大行其道的當(dāng)今世界，這些古老的HMI系統(tǒng)實(shí)實(shí)在在地顯示了其古老以及落后的技術(shù)。盡管大多數(shù)操作人員已經(jīng)習(xí)慣了這些平面式、黑白的界面，但是通過高分辨率的圖形系統(tǒng)，可以獲取更多的信息，提高操作人員的綜合分析能力，并且不會(huì)導(dǎo)致提供的信息過多。

　　建立合理計(jì)劃

　　首先，同任何其它遷移階段一樣，我們必須先定義并制定一個(gè)真正的遷移計(jì)劃。無論是對(duì)用戶還是對(duì)廠家來講，僅僅簡單的制定一個(gè)招標(biāo)書或費(fèi)用估計(jì)投標(biāo)表，并不能完全的確定所需的工作范圍，還有可能產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的費(fèi)用或風(fēng)險(xiǎn)。

　　在利用這些新技術(shù)的過程中，比較常犯的錯(cuò)誤就是去“拷貝”或“模仿”現(xiàn)有的HMI功能，而不是去考慮最先進(jìn)的HMI/SCADA產(chǎn)品所帶來的技術(shù)進(jìn)步。甄別這些需求并將其分類為：“必須有”、“最好有”和“以后考慮”等，不但可以定義升級(jí)真正需要的范圍，確定優(yōu)先級(jí)，而且還可以使用戶發(fā)現(xiàn)其當(dāng)前系統(tǒng)所做的事情中存在哪些浪費(fèi)，有哪些功能是很少使用甚至從而沒有使用過。

　　同時(shí)，用戶需要記錄下來，哪些需求是現(xiàn)有系統(tǒng)的HMI產(chǎn)品無法滿足的。了解已有的新產(chǎn)品，它們的技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，以完成期待的目標(biāo)并獲得成功。與軟件廠家以及使用過這些產(chǎn)品的系統(tǒng)集成商緊密合作，有助于制定最好的開發(fā)和安裝策略。

　　檢查工廠當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，評(píng)估是否有足夠的帶寬，滿足升級(jí)后SCADA系統(tǒng)的要求。應(yīng)更換落后或速度較慢的硬件設(shè)備。系統(tǒng)需要配置足夠的連接能力，這樣可能需要額外增加交換機(jī)和路由器以及使用銅電纜或光纖來升級(jí)網(wǎng)絡(luò)布線，或者使用無線網(wǎng)。在可能的情況下，對(duì)使用以太網(wǎng)代替串行通訊做可行性研究。

　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，要征求每天都要使用這些系統(tǒng)的工廠操作人員以及其它關(guān)鍵人員的意見。盡早地將新設(shè)計(jì)概念展現(xiàn)給操作人員，對(duì)于他們最終能夠接受設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。這樣就有充分的機(jī)會(huì)將他們的理念融入到設(shè)計(jì)中去，有助于他們將HMI視為可靠和用戶友好的系統(tǒng)，而如果將設(shè)計(jì)一次性全部提交給他們，則HMI被全部打回來的可能性比較大。改變總是困難的，但是如果設(shè)計(jì)中的一部分是由使用者參與和完成的，那可能就容易的多了。

　　有很多產(chǎn)品能為這種遷移提供基本的HMI需求。先進(jìn)應(yīng)用和連接性需求，能夠?qū)⒃O(shè)備數(shù)量降低到更易于管理的程度。評(píng)估功能、連接性和未來可能的需求，可以進(jìn)一步優(yōu)化合作軟件廠商的數(shù)量。如果用戶已經(jīng)安裝了基礎(chǔ)的SCADA/HMI產(chǎn)品，他們可能希望將其作為遷移的平臺(tái)。

　　一般情況下，用戶有一個(gè)系統(tǒng)集成商的核心名單，將與之合作并能滿足他們工廠的典型需求的集成商列入其中。不過，并不是所有的系統(tǒng)集成商在HMI遷移方面都有經(jīng)驗(yàn)，或者具有這種類型的工程所需要的較先進(jìn)的集成和通訊水平。與生產(chǎn)商仔細(xì)研究，制定一份具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)集成商名單，可確保遷移項(xiàng)目的成功實(shí)施。

　　清晰定義團(tuán)隊(duì)角色

　　在項(xiàng)目中，明確劃分由用戶團(tuán)隊(duì)擔(dān)任的角色以及由系統(tǒng)集成商團(tuán)隊(duì)擔(dān)任的角色——這對(duì)項(xiàng)目的成功十分關(guān)鍵。用戶需要成為現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的專家。應(yīng)清晰定義，哪些任務(wù)由內(nèi)部完成，哪些任務(wù)必須承包出去。

　　系統(tǒng)集成商必須清楚，HMI完全升級(jí)，所包含的不僅僅是用新的硬件和軟件更換老舊的HMI控制臺(tái)。此外，如果需要更換目前使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，系統(tǒng)集成商還必須提供這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這樣，除了HMI工程設(shè)施外，還需要其它的資源。

　　用戶可能還希望簡化與其它控制器，比如PLC或單回路控制器之間的通訊和連接。這可能會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要PLC工程師的介入，以便為這些控制器增加新功能。范圍的變更可能不可避免，因此需要定義一個(gè)變更流程，以滿足最終的工程要求。

　　確保成功的測(cè)試

　　一旦已經(jīng)部分開發(fā)并安裝了新HMI，就需要通過將新安裝的HMI與現(xiàn)有正在工作的DCS屏幕做比較測(cè)試。這可以確保新系統(tǒng)的操作能夠與原有系統(tǒng)完全一致，并給與操作人員以信心，因?yàn)樗麄兛梢酝瑫r(shí)使用兩個(gè)系統(tǒng)，直到測(cè)試完成。這使從舊系統(tǒng)到新系統(tǒng)的過渡更容易一些。

　　非常重要的一點(diǎn)是，觀察新系統(tǒng)中I/O的響應(yīng)時(shí)間。觀察按鈕(離散量點(diǎn)和握手信號(hào)等)和屏幕更新(模擬量數(shù)值點(diǎn))等項(xiàng)目的響應(yīng)時(shí)間。觀察從按下按鈕到期望的動(dòng)作發(fā)生所需要的時(shí)間有多長?屏幕上模擬量更新接近實(shí)時(shí)更新的程度?新系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到或超過被更換系統(tǒng)的性能。如果不是，必須采取措施，確保響應(yīng)時(shí)間滿足用戶規(guī)范書的要求。

　　影響I/O響應(yīng)時(shí)間的因素包括網(wǎng)絡(luò)速度/可用性，服務(wù)器處理器負(fù)荷和內(nèi)存的使用情況以及代碼模塊引擎速度和I/O服務(wù)器的掃描時(shí)間等。調(diào)整這些項(xiàng)目可以幫助實(shí)現(xiàn)所期望的結(jié)果。

　　一旦系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行并經(jīng)測(cè)試，最終用戶就有信心將操作完全切換到新HMI上，這時(shí)就可以逐工作區(qū)地將DCS系統(tǒng)下線了。正在解列的DCS區(qū)域的每個(gè)部分，都應(yīng)給予足夠的時(shí)間，允許最終用戶適應(yīng)新HMI，必要時(shí)恢復(fù)原有系統(tǒng)。

　　我們建議，至少要有一個(gè)DCS操作員站保留完整的功能，以防出現(xiàn)意外，直到所有系統(tǒng)操作人員都獲得培訓(xùn)，并且對(duì)他們進(jìn)行控制時(shí)所提供的系統(tǒng)支持水平滿意為止。系統(tǒng)集成商和用戶之間可以就支持和維護(hù)進(jìn)行進(jìn)一步的協(xié)商。

（轉(zhuǎn)載）