不向南的平台迁移

高昂的价格并不是制造商不愿将其过时的分布式控制系统(dcs)带入21世纪的唯一原因。时间也可能是一个大问题，尤其是对于美国燃料公司(American Ref-Fuel Co.)在马萨诸塞州西韦勒姆(West Wareham)运营的垃圾焚烧发电厂这样的设施。同时停止所有三个锅炉和两个涡轮机的维护计划是一个很大的挑战，没有额外的问题，让他们保持足够长的时间来更换控制平台。

虽然如果美国燃料发电厂关闭两台涡轮机，电网上的其他电力公司可以弥补这一空缺，但废物转化为能源的发电厂必须应对其他电力生产商所没有的复杂问题。“我们每天处理大约3500吨城市垃圾，”工厂的控制工程师吉姆·哈塞尔鲍尔(Jim Haselbauer)解释说。“所以我们必须让事情继续发展下去。”因此，即使涡轮机关闭，该公司也必须至少保持一些锅炉工作，以便继续处理废物。维护人员通常每年为每台锅炉安排一次短期停机，并迅速使其尽快恢复生产。

然而，最近对新技术的需求变得迫切起来。多年来，计划外停机时间和维护老旧系统的成本一直在稳步上升。此外，从西屋公司获得遗留系统的备件变得很困难，承包第三方资源来重建电路板变得必要，因为替代品不再可用。毫无疑问，一个重大失败的幽灵一直困扰着管理层和工程人员一段时间。

没有痛苦

美国燃料公司发现自己正面临着许多其他公司在20世纪80年代安装的自动化的情况。这些平台已经过时了，但这些公司既没有时间也没有钱去拆除和更换仍在使用的硬件。只是现在，这些平台已经老化到损害盈利能力的地步，工程人员正在积极寻找经济且合理无痛的方法，以基于最新技术和当前标准迁移到新平台。

值得庆幸的是，许多自动化供应商已经通过开发一些选项来响应日益增长的需求。在American Ref-Fuel的案例中，最好的选择是Plug-In I/A系列系统，这是一种来自马萨诸塞州Foxboro的英维思过程系统公司的平台迁移方法。Haselbauer说:“我们使用插件迁移，因为我们可以将旧卡取出并用新卡替换它们。”“我们没有财力改变线路。”

这个概念允许工程师在18小时内完成迁移，这是管理层可以腾出的最多时间来安排整个工厂的停机时间。通过只切换电子设备，保留电线和机架的基础设施，迁移团队能够在几个小时内完成物理切换。剩下的时间用来验证连接是否正确，以及阻尼器、控制阀和其他部件是否正常工作。

这一转变速度快，价格合理，主要是因为英维思借鉴了个人电脑(PC)行业的即插即用概念。英维思负责客户服务的副总裁约翰•伊娃(John Eva)表示:“PC行业的思维相当成熟，认识到零件会随着时间的推移而变化，需要容易更换。”“自动化行业在20年前没有这种远见。”

意识到这一错误后，英维思正在帮助工业界纠正这一错误，通过设计其电子产品，使其能够以各种方式组装，以适应工业常用的不同传统dcs。这些电子设备不仅能安装在合适的插槽中，而且还能在合适的地方安装正确的插头。将解决方案简化为重新包装，既模仿了标准连接对PC行业的影响，又使升级价格低廉、速度快。在美国燃料燃料公司，新的电子设备包包括控制、输入输出模块和操作站，这些操作站插入到现有的电线、底盘和旧西屋基础设施的其他部分。

提前计划

除了即插即用的概念外，美国Ref-Fuel公司成功迁移的另一个原因是之前8个月的计划和准备。英维思的工程师不仅在安装前对控制器和人机界面(hmi)进行了尽可能多的编程和验证，而且American Ref-Fuel还对其操作人员进行了新界面的培训，以便他们能够立即使用。技术人员还安装了新的控制台，并在安装点附近放置了控制卡，以确保迁移能够在规定的时间内顺利、快速地进行。

Haselbauer很高兴他的公司迁移到一个现代平台。自1月份安装该系统以来，该工厂尚未因DCS而被迫停工。如果采用旧技术，核电厂至少已经发生过一次事故。额外的好处是，它的备件库存不到过去的10%，现代电子产品的标准将使未来的升级变得更加简单。他说:“我们没有预见到我们会陷入以前的陷阱。”

保留旧基础设施的另一个好处是，公司可以继续使用他们多年来已经设计、建造和证明的整体控制策略。他们不需要花费金钱和时间从头开始重新设计和培训操作员使用它。伊娃说:“价值最高的资产是使电子设备能够控制过程的工程技术，而不是物理硬件。”他将工程的价值与为微软Excel开发的一组应用程序的价值进行了比较。价值在于投入制作电子表格的精力和时间，而不是软件。此外，用户希望Excel的更新版本能够运行他们的电子表格。

这种与PC行业的类比正变得越来越合适，因为市场正在迫使工业自动化供应商采用即插即用和商业现成的策略来管理该行业的技术开发。由于当今竞争激烈的商业环境，工业界一直不愿废弃价值650亿美元的遗留系统，这些系统是由位于马萨诸塞州戴德姆的ARC咨询集团公司提供的。美国估计正在监督全球的制造设施。

位于宾夕法尼亚州斯普林豪斯的西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation)的研发工程师斯泰西·贾尔斯伯格(Stacey Jarlsberg)指出:“30年前，客户要么推倒整个工厂，要么把它们用飞蛾球化，然后建造新的工厂。”“在当今的全球经济中，客户需要利用他们拥有的东西。”

制造商正在追求的自动化项目类型反映了这种情况。根据雅尔斯伯格引用的ARC的研究，美国大约90%的自动化项目和欧洲大约70%的自动化项目都是扩建项目，而不是新安装的项目。由于即插即用在PC行业的成功，制造商希望能够在现在和以后升级他们的DCS平台。“他们正在寻找符合国际标准的开放系统，”Jarlsberg说。“他们希望保护现有资产和知识产权。”他们还希望将制造系统与企业管理系统连接起来。

因此，供应商不仅必须将PC技术整合到产品中，而且还必须找到将其产品连接到现有遗留系统基础的方法。在西门子的案例中，它的每一个DCS组件——现场设备、现场布线、现场终端、输入/输出(I/O)模块、控制器和人机界面——都有自己的一套适配器、软件和其他转换工具，使它们能够插入旧系统。

例如，对于Simatic PCS 7 DCS，西门子的工程师创建了包含代码的工程库，这些代码使编程控制器算法具有与编程旧系统相同的外观和感觉。“因此，如果你习惯了旧系统中的电机控制块或阀门对象，PCS 7具有相同的联锁，设定点，增益和其他功能的相同对象，”Jarlsberg说。

另一个例子是PCS 7的新现场终端组装板，它与霍尼韦尔TDC-3000 DCS的传统板具有相同的形式，配合和功能。它们具有相同尺寸的端子块和安装孔尺寸。原始的有线终端块简单地从霍尼韦尔板断开，然后重新连接到Simatic板，后者依次连接到PCS 7的I/O模块。因此，迁移只需要几天时间。

进化与迁移

位于康涅狄格州诺沃克(Norwalk)的ABB公司(ABB Inc.)不愿将其更新dcs的战略称为迁移，而是更愿意称之为进化，因为它依赖于渐进式改进。OCS产品管理副总裁John Murray说:“这并不是一个简单的‘拆了就换’的做法，而是一个经过深思熟虑的计划，允许我们的客户根据他们的需求来适应新的功能，而不是替换它。”“随着时间的推移，进化使我们的客户能够利用他们拥有的东西做更多的事情。”

增量方法允许用户分阶段升级。在每个项目中，ABB的工程师都会帮助用户从一系列选项中进行选择，使他们的投资与手头的需求相匹配，同时为以后的系统升级提供手段。Murray说:“这种理念允许用户通过逐步扩展自动化系统来不断提高生产力，并利用可用的新技术。”这不仅能让他们从之前在基础设施和工程方面的投资中获得更大的回报，而且还能防止他们撞上过时的砖墙。

出于这个原因，Murray敦促自动化用户增量地、定期地升级他们的系统，以将风险和成本降至最低。他说:“随着时间的推移，如果你不跟上定期的增量升级，老旧的技术将变得更加困难和昂贵。”理想情况下，投资应该发生在生产损失和维护成本超过升级成本的地方。

阶段和阶段

为了避免这些问题，总部位于巴尔的摩的星座能源集团公司正在遵循默里和其他专家的建议。这家拥有185年历史的电力公司正与艾默生过程管理的电力和水解决方案集团合作，逐步升级其位于马里兰州的三家工厂的六个传统dcs。在过去的几年里，两家公司的工程师一直在合作，在定期停机期间为六台机组安装新的控制器和操作员工作站。

每个设备都从艾默生的WDPF控制系统迁移到艾默生的Ovation专家控制系统，这是一个使用标准的、现成的硬件和软件应用程序的现代系统。艾默生设计了Ovation系统，为其WDPF系统的用户提供了一条迁移路径，可以保留他们之前在硬件和工程上的大部分投资。Constellation公司的控制系统分析师威廉·柯林斯(William Collins)说:“这让我们以一种经济有效的方式增加了控制系统的功能。”

为了最大限度地提高功能和降低成本，艾默生通过其系统寿命评估计划为用户提供帮助，为他们的工厂制定最佳的短期和长期过程自动化策略。“我们能够在每个单位定制我们的迁移策略，以满足我们的运营和财务需求，”柯林斯谈到该计划时说。例如，在2003年6月的第一个项目中，双方在巴尔的摩县燃煤C.P. Crane电厂1号机组的一次预定停机期间更换了8个控制器、2个数据链路服务器和8个操作工作站。这个190兆瓦的机组在短短几天内就建成并投入运行。

在与艾默生的磋商中，Constellation决定在去年秋天对同一工厂的2号机组进行类似的一次停机升级。然而，两步迁移计划更适合H.A.瓦格纳和布兰登海岸的植物。因此，在2002年和2003年的第一阶段中，每一个都将升级两个单元，替换总共24个操作站，在2004年的第二阶段中，替换总共41个控制器。第二阶段的最后阶段将于10月进行，届时布兰登海岸核电站的1号机组将接收16台新的控制器。

对于Constellation和其他公司来说，将项目分成几个步骤是找到时间和资金利用最新技术的关键，而不会看到他们过去的投资失败。

欲了解更多信息，请搜索关键字“迁移”和“升级”www.myenum.com．

请参阅本文的侧栏:机器内部的迁移