升级一个遗留DCS

“拆换”项目花了两年的准备时间，但割接系统只需要关闭10天。现在，使用西门子PCS 7，该公司有一个更可靠和可维护的DCS，为未来做好了准备。

斯蒂芬妮·尼尔主编辑

2019年8月26日

升级一个遗留DCS

Airgas该公司是一家气体、焊接设备和用品供应商，近年来其份额发生了变化，包括在2016年被液化空气公司收购。两家公司之间的系统集成仍然是一个正在进行的项目。

两家公司合并后，对Airgas一家工厂的控制系统架构进行了评估，最终决定升级该工厂已有25年历史的Foxboro I/ a分布式控制系统(DCS)。这一遗留系统显示出磨损的迹象，并且由于其年代久远而变得越来越难以维护。根据Airgas的说法，这个老化的DCS有时会神秘地关闭，人机界面(HMI)会锁住，每天需要重新启动多达三次。此外，现场终止模块经常出现故障。

升级项目，完整的RIP-AND-REPLACE，所需的合并器应用控制工程公司(ACE)。集成商的第一个任务涉及与其他供应商的不同控制系统进行比较。当然，成本削减也是考虑，最小化停机时间在总成本评估中发挥了关键作用。

最终，我们决定升级到西门子SIMATIC PCS 7 DCS。

设计

该项目始于2017年，当时进行了前端工程设计(FEED)研究，以了解公司所需的具体能力。本研究首先回顾了20世纪90年代以来的I/ a系统的原始文件。

液化空气/Airgas控制系统专家Damon Walker在2019年西门子自动化峰会上表示:“我们知道当时的系统是什么样子的，但我们需要知道2019年的系统是什么样子的。”“在过去的25年里有很多变化，要么没有记录下来，要么我们不知道(记录)在哪里。我们不打算用一个25年的系统来复制那个逻辑。所以，我们花了很多时间与合适的人交流，询问他们希望游戏如何运行，并以此为基础设计了规格，这也花了很多时间。”

该项目的范围包括将来自费用的约束识别到停机时间与现场设备的兼容性;开发具有硬件要求，冗余和仪器和信号类型的架构;并定义网络（PROFINET与PROFIBUS和FIBES VS.COP）。

Walker说:“我们使用Profinet来验证系统的未来可行性，从而使我们能够使用更新的I/O。”工厂中的许多临界点需要Profinet提供的数据速度。我们决定使用SIMATIC ET200SP HA I/O系统，因为它提供了“运行中配置”选项，这是像我们这样的连续流程所需要的选项。(我们必须跨越的)距离让我们进入了纤维领域。”

为了获得项目，使用管道和仪表图（P＆ID）和I / O逻辑来提出一个计划。“系统设计需要一个层次结构，因为Foxboro系统刚刚有代码，”Ken Pilotti，Ace在项目中的技术领先。“这是我们所做的第一件事，并获得了AirGas的批准。虽然正在发生，但我们有一个工程师设置了它。为此，我们使用PCS 7版9.0附带的模板设置环，阀门，警报。“

实现

新系统重复使用了现有的外壳，但这些机柜的两侧都安装了I/O模块和现场布线。这种布局迫使团队延长了线路。

“由于I/O密度，Foxboro卡布线和ET200SP HA卡布线不是一对一的交换。(尽管有差异)我们试图组织电线，使其接近，”皮耶罗蒂说。

该系统的硬件拓扑结构还包括冗余服务器、工程工作站、web服务器和web客户端以及OPC服务器。

对于软件系统，使用高级过程库（APL）以及少数自定义块。制定模板，使用导入/出口助手用于开发大多数代码。开发了新图形，类似于现有图形，以帮助用户转换到新系统。

虽然这个升级项目的准备工作花了两年时间，但从I/A系统到PCS 7的实际切换并没有花很长时间。Airgas在2019年5月开始使用PCS 7，此前为了适应升级，只中断了10天。

任何“拆了就换”的项目都是一个可怕的提议，但沃克的老板告诉他“要么做大，要么回家——我还在这里”，他在提到项目的成功时说。

基于他在这个项目中的经验，Walker提供了Airgas从DCS升级中学到的以下经验教训: