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带你了解完成自动化体系平稳晋级的10个要素

带你了解实现自动化系统平稳升级的10个要素-如果你正在升级你的自动化系统,或者考虑在不久的将来实施这一工作,那你的注意力可能主要放在人机界面、控制器和I/O接口上。这是正确的,因为在实施系统迁移过程中,这些都是关键部件。

假如你正在晋级你的自动化体系,或许考虑在不久的将来施行这一作业,那你的注意力或许首要放在人机界面、操控器和I/O接口上。这是正确的,因为在施行体系搬迁进程中,这些都是要害部件。可是,一个自动化体系,不只只要这些硬件部件。在方案阶段,假如没有给予满意注重的话,那些次要方面或许会引起许多问题。

带你了解完结自动化体系平稳晋级的10个要素

在进行重要的自动化晋级工程之前,进行一个前期准备作业(FEL)评价,是查看自动化体系一切方面最好的办法之一。FEL评价是一种用于评价自动化体系晋级或其它工程的各个方面的剖析技能。

因为常常没有满意的人手,大多数最终用户与外部服务供给商一同完结FEL评价。优异适的服务供给商应能够完结许多自动化体系晋级工程的FEL评价,因而能协助最终用户以一种最优的方法完结缜密的研讨。

FEL评价能协助拟定预算,为验证项目供给数据。它还能暴露出潜在的问题,为搬迁过期的、依据DCS或PLC的自动化体系这一令人望而生畏的使命做准备供给协助。简而言之,它能供给一条成功通向你既定方针的捷径。

在大多数情况下,在FEL评价上投入的时刻和精力直接与整个项目的成功率成正比。不幸的是,许多最终用户以为这一阶段仅仅自动化体系晋级时的可选使命,有时乃至是负担。在FEL评价方面投入的减缩CONTROLENGINEERINGChina版权一切,不只会添加危险,还会损失改善以及增进长时刻稳定性的机遇。反之,一个周详的FEL评价能确认潜在的问题,这有助于保证到达项目方针。

在自动化体系晋级工程的初期,应将智能外表衔接至新自动化体系并测验其兼容性。

10个不容忽视要素

当自动化体系晋级的主体结构开发完结后,首要部件一般包含人机界面、操控器和I/O接口。在方案和预算阶段,大部分时刻和精力也都花费在这些要害的部件上,这对体系主体之外的那些辅佐体系或许会形成必定的危害。表1列出了正确履行的FEL评价需求要点重视的10个方面,并在下文中进行具体评论。

带你了解完结自动化体系平稳晋级的10个要素

表1自动化体系FEL评价的10个要素

现场设备和基础设备

现场设备和接线首要包含四个部分:

电缆、护线管、导线槽;

盘台、机柜、编组盘台和接线盒;

外表,包含嵌入式设备、剖析外表、传感器等;

机械设备,包含电动机、阀门、驱动器和其它现场设备。

应查看一切这些物项,以确认可接受的物理情况和适用的文档。此外CONTROLENGINEERING China版权一切,有必要对外表和机械设备进行查看和测验,以保证与新自动化体系I/O以及数字通讯接口的恰当衔接。

在FEL进程中,应对现场接线,包含端子、标签和接地的全体情况进行评价。假如任何方面不能满意规范要求或许没有处于杰出的作业情况,则应拟定相应的方案和预算来纠正任何缺乏和缺点。

各种现场设备,比方电动机、阀门、行程开关经过硬接线衔接至自动化体系的输入端,当自动化体系上电运转后,各个部件的情况也就能够确认了。所以有必要测验这些设备和输入之间的接口,以保证恰当的电压水平缓电气阻隔。

相似的,阀门、电动机和情况灯由自动化体系的输出驱动。相同有必要保证兼容性,每个输出才能够驱动相关设备。

与自动化体系模拟量I/O的接口,或许会是一个简略出问题的方面。在一个回路衔接中,老自动化体系的一个4-20mA的输出或许比新自动化体系的4-20mA输出能驱动更多的外表。假如在FEL评价进程中发现这个问题,这是一个小问题,可是假如在调试进程中发现,则是一个大问题。并且,有必要对模拟量输入进行兼容性查看,有时需求对其进行测验。例如,在老DCS体系中适用的热电偶类型不再广泛运用,因而在新自动化体系中或许就不支撑。

大多数工厂将智能外表和剖析仪器经过自己的网络衔接至自动化体系,这是在FEL评价进程中,有必要细心考虑的别的一个方面。

网络基础设备和衔接性

现代自动化体系在不同的层面与一系列其它体系和部件衔接,包含:

操控层:进程设备中的辅佐操控体系、排放监督体系、楼宇自动化体系等;

企业层:前史库、MES、ERP、公司网络等;

现场设备层:HART、Fieldbus、Profbus、DeviceNet等;

其它:实验室体系、长途存取、剖析仪器、先进进程操控设备等。

有必要对物理设备,包含光纤/铜缆骨干网、网络设备、无线硬件设备以及其它物项进行查看,确认可接受的物理情况以及适用的文档。正如兼容性问题所触及的相同,即便新自动化体系支撑同老体系简直相同的协议,这也仅仅是第一步。

为保证通讯能正常进行,应在每个层面临首要接口进行测验,使其功用等于或许超越现有体系。不管是直接通讯仍是经过协议转换器,新自动化体系有必要能够支撑现有的各种通讯协议。在某些情况下,对无法和新自动化体系接口的体系或部件进行晋级乃至是替换,或许更经济。

例如,假如有一小部分外表运用的现场总线协议与绝大多数外表的不同,相较于经过添加协议转换器将其衔接至新自动化体系而言,更好的方法或许是替换这些“异类”。

老自动化体系的操控器和智能设备,如外表和驱动器,常常由同一家供货商供给。假如新自动化体系采购自不同的供货商,即便选用名义上相同的通讯协议,在绝大多数情况下,它同智能外表之间的数字接口在功用上也有许多约束。在运转这些功用受限的体系时,有必要尽早拟定相应的预案,或许是替换智能设备。

辅佐体系和空间要求

应将新自动化体系的部件安置在特定区域,一般是老体系所在的主控室内。应从以下各方面进行查看保证该区域满意新体系规范书以及后续运转和保护的需求:

动力需求,包含UPS;

空气调节体系需求;

物理空间布局需求;

主控室人因工程。

UPS和其它动力体系有必要有满意的容量处理新自动化体系部件。相似的,空气调节体系有必要在能够为操作员坚持舒适的作业环境的情况下,坚持新电子设备的冷却。

有必要有满意的全体空间来安置和装置新体系部件,包含操控硬件和操作员站。许多老自动化体系的操控台,无法在新自动化体系中运用,或许即便能用也有必要做大的修正。

一个常常被疏忽的方面是调试方案及其对辅佐体系和空间需求的影响。许多新旧体系搬迁调试方案要求新旧体系一起运转。很明显,这影响严重,需求周详的方案以习气两个体系一起运转。一般需求暂时添加辅佐动力体系以及过渡的装置空间。

要害文档

新自动化体系的装置,包含与现场设备、网络基础设备以及辅佐体系的一切接口和衔接,需求对文件和图纸做许多改变。

为了保证新自动化体系运转和保护的成功,有必要对某些要害的文件进行查看和定时更新。一些最重要的文件包含P&ID图、操控回路图、I/O数据库、体系组态、软件程序、软件文档、补丁要求、功用规格书、操控体系说明书以及编程和规划规范。

撤除,装置和调试

一个周详的FEL的评价需查看必要的撤除、装置和调试服务,以保证在预算、方案以及人力资源等方面考虑这些活动。出产设备一般依照日常运营来装备人员,或许没有满意的人员来施行大的工程。因而,FEL评价应确认所需求的人员,为雇佣更多人员做准备。

调试方案是任何自动化体系晋级的要害部分。一般来说需求列出的首要项目包含停机方案、缩短停工期的方案以及新旧体系热搬迁期间的运用。考虑到其它与装置和调试相关的活动,或许还需求追加一些人员。还应拟定预案应对装置和调试期间所形成的出产产值的下降。

在FEL评价中,还应对与装置、调试相关的施工及规划活动进行查看和规划,这样才干保证这些活动的正确履行。需求施行的要害活动包含拟定新的电缆和电缆槽架方案、外表和现场设备图纸、盘台机柜的规划、回路图、电机原理图,点位图以及具体装置图。

合规和反常情况办理

需求对为了习气自动化体系的晋级而做的改变进行查看,以保证这些改变满意规范、法规和运转规程的要求。有必要对安全外表体系(SIS)进行查看以保证其依然坚持了一切的SIL安全等级。需求进行保护层剖析(LOPA),有必要将环境健康和安全规程坚持在可接受的水平。

有必要满意当时比方NEC、NFPA和FDA规范、法规的要求,有时依据NEC和NFPA监管法令的要求需求得到许可和进行查看。相同,FDA对验证体系的监管法令包含了十分严厉的条款,在对出产药品的设备进行任何更改的时分有必要遵从这些条款。许多食物和饮料工厂在进行修正和晋级的时分,也有必要遵从FDA的监管法令,仅仅下降了履行的规范。

老自动化体系有某些非正式或正式的机制来处理反常工况。与之相似,新自动化体系也有必要有处理反常工况的机制。经过简略的运用内置于自动化体系的特性CONTROLENGINEERINGChina版权一切,一起运用现有的反常工况办理、图形和报警办理规范以及最优实践,常常能够在这方面取得进步。

事实上,FEL应当评价一切或许改善的方面,包含ASM,因为这能保证对新体系的出资取得最大报答。

改善方面

新自动化体系所具有的特性和功用,一般是过期的、依据DCS或PLC的体系所没有的,这就使得能够改善现有的运转。自动化体系的晋级供给了一个绝佳的机遇,能够对现有运转和习气做法进行改善,然后取得进一步的进步。

把在老自动化体系时运转在手动形式下的进程和体系改为自动操控,是改善的首要方面。假如因为工厂没有满意部件或设备,依然需求手动运转,那么这些设备就需求晋级或替换。比方,为了完结特定回路的自动操控,需求修正或替换开关阀使其能像操控阀相同作业。

在其它事例中,在老体系中不易完结自动操控的当地,在新自动化体系中或许能够完结自动化。新自动化体系一般具有内置的先进进程操控特性,使其自动操控杂乱回路。改手动操控为自动操控,削减所需运转人员的干涉,从而下降人因毛病,防止停机,改善出产,进步产出,带来短期和久远的出资报答。

许多老自动化体系,为工厂操作人员供给数据和图画的是过期的图形显现体系,分辨率低,显现屏质量低质,没有满意大的屏幕。反之,新自动化体系能够充分运用曩昔几十年在操作员界面、硬件和软件上产生的巨大进步,来下降运转人员的疲惫,便利训练新运转人员,改善反常工况的办理。

自动化体系的晋级能用一个更易于运用、保护的体系来替代过期的体系,意味着一起也是进步运转功用的抱负机遇。假如仅简略的做一个相似替换,那就损失了巨大的机遇。为了充分运用体系晋级,下降危险,有必要进行周详的FEL评价,查看受晋级影响的各个方面,包含那些HMI、操控器和I/O之外的方面。

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