A 60-Hour DCS Migration

看看美国在美国运营最大的干米乙醇设施的侯爵能量如何在周末的过程中有效地迁移到新的分布式控制系统。

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在伊利诺伊州亨内平(Hennepin),侯爵能源公司(Marquis Energy)在美国运营最大的干米乙醇设施,每年的生产能力超过3亿加仑。该工厂的管理层认识到有必要升级其老化的Apacs+ DCS旧系统,并希望将他们构建的第二个150多个高加仑单元的控制集成到该迁移项目中。该公司希望将两个单元都在同一系统上运行,以利用新DCS提供的高级控制策略。

考虑到侯爵对他们多年来运行的Apacs+ DC感到满意,该公司选择升级到西门子Simatic PCS 7系统。西门子于2000年收购了Apacs+ Technology的供应商Moore Products Company。

这个升级项目只有一个收获:避免每天损失数千美元的收入,侯爵能源希望在一个周末计划的设施关闭期间迁移到新系统。

这就是Trident Automation进入图片的地方。作为一家工业专业服务公司,Trident支持一系列自动化产品,包括Siemens PCS 7 DCS,Siemens Apacs+ OS,Profibus DP和PA,AS-Interface和Hart FieldBuses。他们在乙醇行业也有很多经验。

Trident Automation的校长和控制工程师Jason D. Hurst表示,该公司为122种乙醇植物提供工程服务,拥有35种乙醇植物向Siemens Apacs+ OS迁移的经验,并在四种乙醇植物上进行了完整的DCS替代品,并创建了虚拟化的乙醇植物的DCS环境。

This depth of experience placed Trident Automation in a good position for the Marquis Energy DCS upgrade considering the project requirements included:

  • Completion of the DCS replacement within 60 hours;
  • 由于设施的小服务器室和整体服务器房间设计,在虚拟化环境上运行DCS;
  • 删除传统高级过程控制并实施西门子模型预测性控制。赫斯特说,这是升级的关键原因。“毕竟,您不会购买新的DC来镜像旧的DCS;您可以为新技术功能购买它。”他补充说,Trident Automation已部署了四个MPC乙醇应用:浆液固体,干燥,糖浆和蒸馏。
  • 安全访问新的DCS;
  • Use UL listed enclosures and panels;
  • 删除并重写所有符合高级过程库标准的代码;和
  • Install and configure the system with certified PCS 7 engineers.

Implementation Hours

赫斯特(Hurst)描述了实施,该项目的最初10个小时集中在服务器室。“我们的第一步,一旦工厂关闭,就要删除所有现有的服务器,并安装西门子的模拟虚拟化作为服务(Sivaas)虚拟机(VM),标记所有第三方以太网产品,并重新配置流程和能源控制室。”

随着这个过程的进行,三叉戟自动化团队的其他成员致力于将汽车控制中心(MCC)升级,以进行处理,发酵,能源和水处理操作,这些操作位于整个设施周围。“此过程是按升级过程的25小时完成的,即使它涉及到设施周围的所有控制柜并重新布线3,700个模拟I/O[RC1][TA(PPAM2],” said Hurst.

到55小时,Trident自动化完成了模拟I/O的循环检查,并完成了对操作员的初步培训。赫斯特指出,在启动后几天,Trident Automation在现场保留了几天,以提供持续的支持。

Trident Automation was able to handle this massive amount of I/O rewiring because “we had labeled every wire and built rails in advance for the analog I/O conversion,” said Hurst. “With this upfront work, the wires just needed to be strung in on site.”

He added that, for the digital I/O, Trident Automation saved about 90 hours of time on site by making the facility’s DO and DI cables in advance.

另外四个小时的时间通过使用Siemens Sivaas VM预先配置DCS网络,从现场工作时间保存了四个小时。赫斯特说:“经过Sivaas的提前工作,我们能够在一天之内配置所有薄的客户和服务器。”“完整的Sivaas软件包配备了两个VM主机服务器,这些服务器已预配置,因此您只需要加载信息即可。”

Hurst解释说,使用Sivaas VM可以控制任何稀疏客户的两种植物。

In total, Trident Automation performed 12 weeks of work in advance to complete the rip-and-replace project in less than 60 hours on site. “Trident teams rewrote code, reconfigured logic, created new graphics, pre-assembled and tested thousands of connections, cables and components offsite at our headquarters,” said Hurst. “Pre-labeling of I/O, organizing connections and utilizing our innovative cabling solution helped the teams eliminate days of downtime.”

赫斯特说,Trident的定制布线是升级速度的主要因素,因为它们是围绕该设施现有现场终止的建造的,这意味着必须在现场不需要改编。

过程趋势

Because Marquis Energy had long used Wonderware historian trends and HMI to guide operations, Trident Automation adapted the Siemens Simatic PCS 7 APACS+ OS HMI interface to be “very Wonderware-like in appearance” to ease operators’ transition to the new system. “The new trend interface shows current selected trends and time at the LL (lower limit) and UL (upper limit),” said Hurst. “Dropdown menus allow operators to quickly adjust the time, change to any trend or select a different trend. In the new system, operators can also configure HMI trends. We also inserted a keypad to input numbers on HMI interface based on Marquis operator preferences.”

This process of maintaining a familiar interface but eliminating a legacy system, enabled Trident Automation to remove an entire server rack—a critical aspect of the project considering that the facility’s server room was, as Hurst put it “not particularly large or well-designed for housing many servers.”

最终的升级为设施提供了更高效率的操作,并且运营商能够轻松,快速地识别关键参数以有效地运行该设施。侯爵能源管理say[RC3]S他们安装了一个易于使用但可扩展的系统,可与可以信任的合作伙伴提供长期能力和增长,以供响应迅速服务。

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