迁移或升级自动化系统时，不要忘记检查hmi、控制器和输入输出以外的区域。这些建议将帮助你在过程的早期识别和处理潜在的问题。

迁移或升级自动化系统时，不要忘记检查hmi、控制器和输入输出以外的区域。这些建议将帮助你在过程的早期识别和处理潜在的问题。

如果您正在升级自动化系统或考虑在不久的将来这样做，您的重点可能是人机界面、控制器和输入/输出——这些是系统迁移中需要解决的关键组件。

但是自动化系统需要的不仅仅是这些硬件组件。如果在规划阶段没有进行尽职调查，这些小领域将成为许多问题的根源。
在重大自动化升级项目之前，检查所有自动化系统领域的最佳方法之一是执行fel评估。Fel评估是对自动化系统升级或其他项目的所有方面进行评估的分析。其他可交付成果应包括一份项目任务清单，列出项目持续时间和总体进度。

大多数最终用户将与外部服务提供商合作进行fel评估，因为他们通常没有可用的人力资源。一个合适的服务提供商将对自动化系统的升级项目进行多次fel评估，从而帮助最终用户以最佳方式进行深入研究。

fel评估将有助于制定预算并证明项目的合理性。它还将揭示潜在的问题，并帮助最终用户为迁移其过时的dcs或基于plc的自动化系统的艰巨任务做好准备。简而言之，牢记目的地可以为成功提供路线图。

在大多数情况下，fel评估投入的时间和精力与整个项目的成功成正比。不幸的是，许多最终用户认为这个阶段是自动化系统升级的可选任务，甚至是一种干扰。fel评估中的仔细计算不仅会增加风险，还会导致错失改善和长期可持续性的机会。相比之下，彻底的自由电子激光评估可以发现潜在的问题，并有助于确保项目实现其目标。

10边界外的油田

在开发自动化系统升级的主要架构时，主要组件总是人机界面、控制器和输入/输出。

规划和预算阶段的大部分时间和精力都花在这些关键组成部分上，这通常会破坏系统的平衡和这些超出范围的领域。

正确执行的自由电子激光评估将阐明10个重要的次要领域(列于表1并在下面讨论)。

现场设备和基础设施

现场设备和布线主要由四部分组成:

必须检查所有这些项目，以确定可接受的物理状态和适当的文件。此外，必须检查和/或测试仪器和机械设备，以确保与新自动化系统的输入/输出和数字通信接口的正确接口。

现场布线的总体情况(包括端子、标签和接地)应在fel期间进行评估。如果任何领域不符合标准或处于良好的工作状态，应制定计划和预算来纠正任何不足和缺陷。

当自动化系统启动并运行时，各种现场设备(如电机、阀门和行程开关)的状态通过将这些部件硬接线到自动化系统输入端来确定。因此，必须测试这些器件之间的接口和输入，以确保适当的电压水平和电气隔离。

同样，阀门、电机和状态灯由自动化系统的输出驱动。此外，必须确保兼容性，以便每个输出可以驱动或激活其关联的设备。

自动化系统的模拟i/o接口可能成为一个特定的问题领域。与新自动化系统中的4-20mA输出相比，旧自动化系统中的4-20mA输出可能能够驱动更多的环路连接仪器。如果在自由电子激光评估中发现这个问题，这是一个小问题，但如果在调试过程中发现，这是一个大问题。此外，必须检查模拟输入，如有必要，必须进行兼容性测试。例如，旧的dcs可能已经适应了不再广泛使用的热电偶类型，而新的自动化系统可能不支持这种类型。

大多数工厂都有智能仪器和分析仪，它们通过自己的网络连接到自动化系统(见图1)，这是自由电子激光评估期间必须详细检查的另一个领域。

网络基础设施和连接

现代自动化系统在不同层次上与各种其他系统和组件相连，包括:

控制层-工艺模块上的辅助控制系统、排放监控系统和楼宇自动化系统。 企业级-历史记录、制造执行系统(mes)、企业资源规划(erp)、企业网络等。 现场设备层-hart、现场总线、profibus、设备网络等。 其他-实验室系统、远程访问、分析仪、先进的过程控制设备等。

必须检查物理基础设施，包括光纤/铜干线、网络设备、无线硬件和其他项目，以确定可接受的状态和适当的文件。但这只是第一步，因为兼容性问题比比皆是，即使新的自动化系统支持与旧的自动化系统相同的协议。

应测试每层的主要接口，以确保通信以可接受的方式进行，并且性能等于或优于现有系统。新的自动化系统必须能够直接或通过协议转换器支持所有现有的通信协议。在某些情况下，升级甚至更换不能轻松与新自动化系统接口的系统和组件可能更具成本效益。

例如，如果一小组仪表组不同于大多数仪表的现场总线协议，一个更好的方法可能是替换这些异构的仪表组，而不是添加一个协议转换器将它们连接到新的自动化系统。

旧的自动化系统通常有控制器和智能设备，如由同一供应商提供的仪器和驱动器。如果新的自动化系统是从不同的供应商那里购买的，那么在几乎所有的情况下，智能设备的数字接口在功能上都会受到更多的限制，即使协议名义上是相同的。必须指定该系统在功能减少的情况下的操作，否则必须更换智能设备。

新的自动化系统组件将被放置在特定的区域，通常是存放旧系统的控制室。应检查以下方面，以确保它们符合所需的新系统规格以及持续运行和维护要求:

ups和其他电力系统必须有足够的容量来处理新的自动化系统组件。同样，HVAC 空 HVAC系统必须能够保持新电子设备的凉爽，并为操作员提供舒适的工作环境。

必须提供足够的整体空室来放置和安装新的系统组件，包括控制硬件和操作员工作站。许多旧的自动化系统都有定制控制台，这些控制台不能与新的自动化系统一起使用，或者必须进行重大修改。

当没有进行彻底的fel评估时，经常被忽略的一个方面是调试计划及其对辅助系统和空.要求的影响许多调试和转换计划要求旧的自动化系统与新的自动化系统同时运行。这显然会产生深远的影响，通常需要仔细规划以适应两个系统的同时运行。通常需要临时辅助电源系统，以及过渡装置/房间。

关键文件

新的自动安装以及与现场设备和布线、网络基础设施和辅助系统的所有接口和连接将需要对文件和图纸进行大量修改。

为了成功运行和维护新的自动化系统，必须经常审查和更新一些关键文件。必须检查的一些最重要的文件包括P&I图、周期表、i/o数据库、系统配置、软件程序、软件文件、批处理要求、功能规范、控制系统描述、编程和设计标准。

拆除、安装和调试

彻底的fel评估将检查所需的拆除、安装和调试服务，以确保这些活动适当考虑预算、时间表和可用的人力资源。生产设备通常配备人员来处理日常操作，而没有人员来执行重大项目。

因此，fel评估应确定所需人员，并为签订额外人力合同做好准备。

调试计划是任何自动化系统升级的关键组成部分。必须考虑的主要项目通常包括停车时间表、尽量减少停机时间的计划以及热转换的使用。与其他与安装和调试相关的活动一样，可能需要额外的人力。还必须考虑到安装和调试过程中通常会损失的工厂产量。

与安装和调试相关的施工设计活动也应在fel评估中进行评估和规划，以便正确实施。可能需要执行的一些关键活动包括制定新的电缆和管道计划、仪器和现场设备图纸和图表、面板和机柜设计、周期表、电机原理图、点对点接线图和安装细节。

合规和异常情况管理

需要检查为适应自动化系统升级而进行的更改，以确保符合所有标准、规范和操作程序。

必须检查安全仪表系统(sis ),以确保保持所有必要的sil水平。可能需要进行保护层分析(lopa)，环境健康和安全程序必须保持在可接受的水平。

必须遵守现有法规和标准(如nec、nfpa和fda法规)，nec和nfpa法规通常需要许可和检查。同样，美国食品和药物管理局关于验证系统的规定包含非常严格的协议，所有药品生产设施的变更都必须遵循该协议。许多食品和饮料工厂在实施变革和升级时也必须遵守美国食品和药物管理局的规定，尽管它们没有那么严格。

您的旧自动化系统将会有一些非正式或正式的方法来处理异常情况。同样，新的自动化系统必须有办法处理异常情况。这一方面通常可以通过利用自动化系统中内置的功能和实施当前异常情况管理(asm)图形和警报管理标准及最佳实践来改进。

事实上，fel评估应检查所有可能的改进领域，包括asm，因为这将确保新自动化系统的最大投资回报。

改进领域

新的自动化系统通常具有旧的dcs或基于plc的系统所不具备的特性和功能，并且可以改善现有的操作。通过修改现有的操作和实践可以实现进一步的改进，自动化系统的升级为执行这些活动提供了理想的机会。

主要改进领域之一是在旧的自动化系统中实现以手动模式运行的过程和系统的自动化。如果由于工厂中部件和设备不足而需要手动操作，则需要升级或更换这些部件。例如，开关阀可能需要修改或更换，以便作为控制阀运行，从而实现特定控制回路的自动化。

在其他情况下，新的自动化系统可以实现旧的自动化系统不能自动控制的各种领域的自动化。更新的自动化系统通常具有内置的先进过程控制功能，以实现困难电路的自动控制。手动过程自动化将通过减少所需的操作员参与和随后的人为错误，避免停机时间，提高产量和增加产量，产生直接和可观的投资回报。

许多旧的自动化系统通过过时的图形显示器向设备操作员显示数据和图表，这些显示器分辨率低、屏幕质量差且屏幕尺寸不足。相比之下，更新后的自动化系统可以利用过去几十年操作员界面在硬件和软件方面的巨大进步，从而减轻操作员的疲劳，促进新操作员的培训，改善异常情况管理。

自动化系统升级可以用更容易支持和维护的系统取代过时的系统，但这也是在运行中取得重大进展的理想时机。简单地更换同一个系统是一个巨大的机会损失。为了充分利用系统升级并将风险降至最低，必须进行彻底的自由电子激光评估，以检查升级将影响的所有方面，包括人机界面、控制器和输入/输出以外的方面。

matt sigmon是maverick technologies的下一任dcs总监。

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