系统集成

现代化竞争优势的传统分布式控制系统

传统分布式控制系统(DCSS)的到期日期导致组件故障,更高的更换成本和停机时间。新流程控制系统基础设施带来开放通信,更轻松的集成,更快的响应,分析,先进的控件,虚拟化和模拟。

由Travis Giebler和Hayden Serio 2021年2月6日
礼貌:Chris Vavra, CFE媒体和技术

学习目标

  • 过期的dcs领导组件故障,更高的更换成本和停机时间。
  • 新过程控制系统带开放通信,更轻松地集成和更快的响应。
  • 新的过程控制系统还为下一代工程师带来分析、高级控制、虚拟化和模拟。

对于许多工业设施来说,数字化转换、更新或迁移传统分布式控制系统(dcs)的时间已经不多了。一旦坚固的dcs的保质期即将过期。现状不再是一个选择,因为制造商冒着失去对其流程的操作控制的风险。他们面临越来越多的部件故障,这将导致停机和生产损失。这些问题加上缺乏维持或修理旧设备的可用资源,使安全和环境风险增加。

为了保持竞争力,制造商需要重新评估现有的运营,并利用现代过程控制系统基础设施中的新技术。DCS升级或迁移是令人生畏的,但为了跟上不断发展的技术和消费者需求的步伐,更改是不可避免的。

今天的创新技术在企业中提供了更大的互连和系统可见性的承诺。系统访问的易用性和人员捕获数据的能力有助于提高运营效率和性能。考虑以下功能和功能,其中新的和改进的DCS现在和将来会产生竞争力的影响。

开放的DCS通信

对于许多制造商来说,DCS的基本控制策略并没有太大的变化。然而,与旧技术不同的是,现代DCS确保了与智能现场设备、子系统以及更高级别的企业资源规划(ERP)和制造执行系统(MESs)的开放通信,使实时数据可以在整个企业内访问,因为它们直接来自控制设施的系统。

例如,设施仪器的诊断信息 - 设施的乐器通常可以从DCS工作站提供,而无需第三方资产管理系统或通信者(HART)。此功能可导致制造商在实施和维护方面节省大量成本。集成到MES和ERP系统中的易于集成将DC提升到可用作管理公司级业务中的关键组件的系统。

变电站控制系统集成

今天的DCSS能够通过IEC 61850协议进行通信 - 用于电气变电站网络通信的共同标准。这意味着人员可以从一个DCS门户访问和操作设施的过程控制和电变电站控制,而不是具有流程和电气控制的单独进入点。这也意味着过程和电气控制之间可以更紧密地集成,例如基于过程的负载脱落,而无需有时是不同的电气和过程控制系统之间的通信。

更快地响应异常情况

现代DCS从人机界面(HMIs)和图形技术中具有更多的功能,其中只提供最关键的信息。操作人员可以更有效地协助、识别和应对异常情况。与传统系统中需要理解和导航多个菜单不同,现代高性能HMIs可以在问题升级前将注意力吸引到问题上,允许操作员在出现过程问题时跳转到需要的位置。一些dcs拥有自动生成逻辑可视化的工具,为操作人员提供了更多的故障排除工具,以解决问题,并快速、安全地继续生产。

DCS告警管理、DCS分析

今天的许多DCS都有内置或附加报警管理和分析包。这些系统有助于抑制警报洪水或滋扰警报,让人员衡量报警管理系统的健康,以确定过去存在此能力的警报频道警报,警报频率等。它需要将DC与DC集成在一起第三方报警管理包。现代系统需要很少的设置超越激活该功能。

DCS高级控件

今天许多DCS都有各种形式的多变量,先进的控制直接建成它们。这使制造商能够使用它们已经拥有的DCS进行小规模的高级过程控制,而不是需要单独和昂贵的模型预测控制平台。

DCS虚拟化,模拟

现在几乎所有的dcs都可以运行在虚拟服务器上,这带来了更好的可靠性、可移植性和灾难恢复。虚拟机的动态迁移将在发生灾难性硬件故障的情况下将设备的服务器移动到新的物理主机上,而不会对操作造成明显的影响。

仿真工具和软件帮助人员在受控环境中获得实际操作和实践培训,降低安全风险。虚拟化技术使维护用于模拟操作培训和程序开发的独立虚拟DCS变得更容易、更便宜。

下一代工程师的DCS

由于许多遗留的dcs都是建立在专有的硬件和软件平台上的,年轻的工程师对它们并不熟悉或缺乏经验。这些工程师将有更高的舒适度,并更好地理解基于Microsoft windows的平台,这些平台是大多数现代dcs的支柱。

过时的DCSS为试图招募并保留将无法参与老化基础设施工作的新工程师呈现出挑战。这些年轻工程师将更好地与更集成的现代环境相关,他们可以学习尖端的软件和应用程序(例如增强和基于虚拟现实的仿真工具,移动应用程序,云和边缘计算,智能制造工具和最新的数字线程/双胞胎技术)帮助他们在他们的职业生涯中前进。

前方的DCS道路

向更现代化的DCS的道路可能并不容易,但功能和功能越来越远的任何问题。迁移过程需要有组织和计划的方法,借助第三方资源(例如合格的系统集成商)来克服潜在的挑战。制造商必须最大限度地提高这项技术的好处,以便在竞争中保持领先于竞争,并保持系统和流程和运行。

特拉维斯Giebler是技术团队的经理,和海登塞里奥是技术领导者,无论是在特立独行的技术它是CFE媒体和技术内容合作伙伴。编辑马克·t·霍斯克,内容经理,控制工程,CFE媒体和技术,mhoske@cfemedia.com

关键词:集散控制系统,过程控制系统

考虑一下这一点

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特拉维斯·吉布勒和海登·塞里奥
作者简介:Travis Giebler和Hayden Serio, Maverick Technologies