约翰·格雷西亚以为他见过最后一面日本横河Centum XL集散控制系统(DCS)很久以前。直到他接到一个电话说有一个还在运作墨西哥石油公司墨西哥蒙特雷的炼油厂。经过几十年的忠诚服务,Centum XL的硬盘崩溃了,导致Pemex站点的工程操作也随之中断。Gracia是横河生命周期服务的一名系统顾问,他坐上飞机想看看他能做些什么——结果发现,他能做的很多。
格雷西亚的经验既突出了支持传统控制的优势,也突出了挑战。在炼油厂的情况下,保持工程控制站和旧设备的运行,允许工厂经理一次升级一个炼油厂的现场控制站,而无需暂停操作。许多电厂运营商发现,保持原有控制系统的运行比进行可能没有必要的昂贵升级更经济,墨西哥国家石油公司(Pemex)只是其中之一。
做出保留遗留系统的决定需要平衡维护旧系统的成本和风险与升级的风险和费用。这并不总是一个容易的选择,因为许多旧系统可以在预期生命周期之后很长时间内继续运行。但失败是不可避免的,最终以无法修复的方式出现。如果没有任何警告就失败了,结果可能会很昂贵。
横河于1988年引进了Pemex公司在墨西哥图拉炼油厂使用的Centum XL DCS。此后,它已被Centum副总裁取代。 |
“如果你的设备出现越来越多的故障,零部件也快用完了,”贝恩•阿什沃斯(Bain Ashworth)表示菲尼克斯“那就是事情变得关键的时候。”
与久经考验的真理为伍
公司的首席应用顾问Rich Clark表示,传统控制在油气行业尤为普遍霍尼韦尔过程解决方案.这是因为在一个典型的炼油厂,几十万条线路连接代表着一项重大投资。克拉克说:“通常,安装一个控制系统的最大费用就是接线。”“许多人希望实际的控制器能够持续很长时间。他们想要使用很长时间的原因之一是电线可以使用很长时间。”克拉克补充说,为运行传统控制而开发的算法也是对知识产权的一项重大投资,这进一步激励了维护传统控制。
那么,工厂运营商如何在最大限度地利用推迟升级成本的好处的同时,最好地降低维护遗留系统的风险呢?该公司的高级服务经理朗尼•莫里斯(Lonnie Morris)表示,一切都与计划有关罗克韦尔自动化.他说,规划最好与工厂控制的原始制造商一起进行。
莫里斯说:“我们希望能尽早开始为这些客户制定计划。”“在我们停产一款产品之前,这是解决问题的最佳时机。”他补充说,在产品停产前可能是囤积备件的最佳时机。
莫里斯说,适当的规划应该考虑到每个安装的独特要求。他指出,在决定是维护旧系统还是升级到新系统时,需要考虑三个因素。
首先要考虑的是旧系统部件的可用性。理想情况下,工厂经理应该有足够大的备件供应,或者在系统预期的持续使用寿命范围内,供应足够多的备件。莫里斯说,下一步要考虑的是,你能否得到旧系统的维修支持。包括罗克韦尔在内的许多制造商都提供传统维修服务,在考虑选择时,这是一个很好的起点。最后,莫里斯建议,寻找远程支持选项,即电话或在线帮助。
与选择保留遗留系统或一次性升级不同,电站运营商通常会选择一种混合方法,即遗留系统的一些元素保留,而其他元素则进行升级。许多制造商提供了各种各样的适配器——设计用来充当旧组件和新组件之间接口的设备。这可以帮助运营商获得两方面的好处:既节省了维护现有线路和其他基础设施的成本,又增强了升级后的关键组件的功能。
例如,Phoenix Contact提供了广泛的媒体转换器产品线。这些转换器包括将串行设备连接到以太网网络和将铜线设备连接到光纤网络的选项。“还有一种我们称之为通讯服务器的东西,”阿什沃斯说。这些设备也被称为协议转换器,例如,这些设备可以接收来自遗留系统的Modbus指令,并将它们转换为像Profibus这样的新标准。
这种设备甚至可以将有线设备连接到无线网络上,这正是Ashworth的一位客户在升级德克萨斯炼油厂的气相色谱仪时所做的。这二十多个监视器被安插在散布在工厂几英亩土地上的管道中。把它们拆下来代价太高了。与此同时,他们要求工厂工人访问每一个工厂,把他们生产的数据下载到笔记本电脑上,然后从那里传到控制站。
Phoenix Contacts的解决方案是:将收音机插入每个显示器的串口,通过空中传输数据到控制网络。阿什沃斯说:“这是一个没有真正升级任何东西的例子,但你正在升级基础设施,以取回你的数据。”在这种情况下,工厂运营商为使用了15年的监控设备注入了新的生命,同时避免了安装更多线路的费用。
Ashworth警告说,无线系统可以避免额外的布线成本,更不用说节省人工收集数据的工时,只有在收集的数据不是关键任务的情况下,才能安全地完成工作。阿什沃斯解释说:“如果无线连接出现故障,系统无法独立思考,我认为这是关键任务。”
溯源
当涉及到维护和维修时,遗留控制系统的制造商可能是电厂运营商最好的首选资源。罗克韦尔自动化公司是提供遗留系统服务合同的公司之一。根据其中的一些合同,罗克韦尔将在产品停产前增加零部件的供应,将它们储存起来,然后按照预定的时间表将它们运送给客户。这有助于确保停产系统的稳定备件供应,同时降低客户的前期维护成本。
与潜在的“最后一次购买”客户的对话开始于估算——基于工厂运营商希望维护遗留系统的年数——需要多少备件以及哪种备件。莫里斯说,罗克韦尔还允许持有某些类型合同的公司优先获得零部件。他说:“我们把一些东西放在一起,我们称之为零部件管理协议。”“客户不必完全拥有这些部件,但可以使用这些部件。”
虽然仔细的提前规划可能对单一工厂所有者的持续运营很有效,但继承了老工厂控制权的新所有者可能没有这种奢侈。即便如此,DCS制造商通常仍能提供帮助。
许多制造商为使用遗留系统提供客户的专用帮助,即使它们不是设备的原始购买者。例如,罗克韦尔为遗留系统维护了一个支持员,称为遗留技术,但客户必须为此合同。对于远程支持其遗留控制,植物运营商在许多情况下,也可以使用原始制造商进行现场修复和维护遗留系统的合同。
对于那些想单干的人来说,供应商网站也可以提供有价值的资源,通常是免费的。其中包括遗留设备支持文档库,包括包含遗留手册的旧三环活页夹的扫描版本——甚至是那些被大公司收购并不再作为独立实体存在的公司制造的设备。
DCS制造商网站上的论坛是另一个支持来源,用户可以在那里相互寻求帮助和关于维护遗留控制系统的信息。在那里,他们甚至可以收集信息,以帮助他们决定是否升级,西门子工厂自动化的市场经理Stefan Werner说。“这些事情在这些论坛上讨论得很热烈,”他表示。
得到外界的帮助
当所有这些都失败时,外部支持可以帮助运营商保持遗留设备的运行。横河的格雷西亚说,LinkedIn上的DCS用户群是一个特别好的资源。
除了信息外,外部来源还可以提供更换部件和维修的途径。例如,在eBay上快速搜索一下,就会发现完全停产的dcs和零部件并不短缺。经典的自动化该公司是几家已停产控制系统和零部件的第三方供应商之一。该公司还通过邮件和姊妹公司提供维修服务自动化发展,在现场。
然而,尽管运营商尽了最大努力让遗留设备继续运行,但一切美好的事物最终都会结束。最终,最后一块可用的电路板被烧毁,或者旧系统的最后一块硬盘崩溃。这时,升级变得不可避免,格雷西亚这样的人接到了电话。
横川Centrum XL DCS带有格拉西亚负责抢救的坏硬盘,是他的公司在20世纪80年代生产的。备件和使用它们所需的专业知识是极其困难的。在它被修复之前,已经安装了它的炼油厂不能执行任何工程功能(尽管控制功能仍然可以在新的操作站进行)。
然而,更重要的是,Pemex的工程师无法从失效硬盘中恢复数据,而失效硬盘需要重新启动并运行。这就是格雷西亚出现的原因。通过使用一个超过10年的备份,以及来自现场控制站的最新数据,Gracia能够将旧的DCS重新组装在一起。“我很幸运,”他说。
但一个月后,核电站运营商放弃了,继续推进搬迁到新的横河DCS的计划。事实上,工程站是最后一个升级的控制站。格拉西亚笑着说:“这不再是一个遗留系统。”