升级陈旧控制系统带来财务收益

发布时间：2011-05-16 作者：Adam Abelew，Connell Industries

        在现在这样一个经费紧张的背景下，对于老化甚至过时的过程控制设备进行维修，可能要比升级到先进强大的基于微机的系统更具有吸引力。预算的限制和维护合同会一直阻止你升级控制系统，直到它们无法再简单地维修为止。
        实际上，如果你希望通过延长过期的过程控制系统的寿命来节约资金，那么你不仅投资了错误的领域，而且还错过了技术进步带来的多种形式的高额投资回报。在离散和过程制造环境下的投资回报（ROI），可能包括减少停机时间、提高系统效率、远程系统功能、节约能源、增加安全性或者所有这些的综合。

装备老式控制器的仪表箱，正在准备升级。

        “因为陈旧设备的维护费用往往比新设备还多，所以工程师将不得不考虑进行更新或者升级到新的设备。”全球吹制塑料容器行业领先的设计制造和分销商Graham Packaging公司的项目经理Michael Deitz说道：“具有讽刺意义的是，一旦完成升级之后，工程师们就会发现，这些升级的好处他们本可以在几年之前就享受的。”
        Graham Packaging公司在与自动化和控制专家合作，保持其在定制化包装领域的前沿创新者的地位。近年来，新泽西州的Connell Industries公司就在帮助Graham识别自身需求，寻找可以通过系统升级和替换解决的机会。
        一场全新的较量
        使用最新的基于微处理器的控制硬件、定制化软件以及多样化的通讯设备，今天的数字控制系统为用户提供了前所未有的监视、调节、保护和改善流程的能力，无论在任何行业都是如此。
        “这尤其适用于那些正在从机电或者更老的电子系统升级的用户，” Connell Industries公司高级合伙人Vincent DiGangi说：“通讯能力、监控分析功能的改善，以及更加紧凑的控制流程，可以让升级之后的系统成为最为先进的数字控制系统、一款非常强大的工具。它不仅会带来巨额的投资回报，还会让很多公司保持高度的竞争力。”
        提升系统可靠性
        DiGangi具有丰富的行业经验，他曾经在Johnson Controls公司担任过工厂工程师和控制系统专家。他认为所谓的可靠性包括系统的运行时间和稳定性，这两者不仅可以直接影响投资回报，对于企业的盈亏平衡也非常重要。“升级过程控制系统一个最主要的收益就是系统可靠性，”他说：“同时，在其他关键指标上也会获得收益，比如产品质量、正常运行时间和产能。但是，升级系统可能会同时需要改善辅助系统和设备。”举例来说，在高效变频驱动或者电机上的投资可能是系统升级或者更新的一部分。所以，产能的提升可能是能源节约成功的一个标志。
        众所周知，现在国家电网存在一些问题，高效过程设备和数字控制的组合，可以帮助保护过程设备免受突发自然灾害的影响，避免由于电压跌落或者供电中断引起的停机。
        节约相关的维护成本
        系统维护和维修成本的节约，也与自动化控制程序的合理升级密切相关，因为这样可以获得整个系统的反馈。Deitz对此解释道：“无论是预防性维修还是修复性维修，这些信息都让你在维护设备时有更大的灵活性。”
        Deitz补充说，这些反馈可以帮助企业获取某一特定时间段的数据，了解某个趋势在何时发生。如果这些趋势需要干预，企业可以据此安排好相应的维护手段，以及了解产品对于同一台生产设备的影响有何不同，对某些产品相比其他产品引起的更多的磨损和损耗进行量化。通过对于趋势的了解，企业就能够更加准确的对维护进行规划，进而提高系统的可靠性和工作时间。
        改善通讯
        一些反馈可以节约维护费用、增加工作时间，它们源自先进的网络通讯，比如SCADA系统。Deitz认为，现在可以使用很多工厂已经部署的以太网通讯网络，通过基于互联网的系统获得“更高的系统集成性”。
        Deitz谈到：“通过基于网络浏览器的连接，你可以实现远程控制设备，无论这个设备是照相机或者是其他的什么远程处理单元。我们同Connell公司合作，将两个SCADA软件包部署在可以通过安全浏览器连接我们公司任意终端的地方。它的费用很低，而且装备了高效的仪表板，只要接入互联网，就可以在全世界任何地方的查看设备。这对于希望与设备实施连通的经理和高级官员们非常有用，因为他们可以查看、控制并对即时的状态做出反应。”
        界面更加智能
        今天的HMI终端已经加入到SCADA之中，具有基于互联网的通讯功能。“连续获取信息，可以保证界面关于自动化和其他设备的更新，”DiGangi解释道：“所以，一旦某一台设备出现故障，或者暴露出某个潜在问题，就会发出以文本信息、电子邮件、声讯邮件或者任意一种合理的组合方式的警报。”
        在一些情况下，例如变电所，远程控制也可以提供更多的安全性能，因为工人不必要进入危险区域。相反，工人坐在工厂的仪表盘或者笔记本前，就可以监控、测量并且纠正事故情况。

新设备开始运行，同过去相比有了大幅改进，带来了显著收益。

        避免错误检测
        可靠信息通过诸如HMI之类的先进界面自动传递，也会让系统支持更加准确合理。“具备了这样的能力，你就不再需要依赖于状态的人工解释，那可是一种感性的解释，”Deitz说：“像故障定位和失效分析这些重要的功能，以前可能会因为人们看待机器的能力不同而无法充分实施，所以也就无法进行精确的分析和提出最为合理的解决方案。对于同一台设备的同一个状态，如果你找五个人，可能就会有五种不同的解释，进而提出五种不同的解决方案。”

陈旧的控制器已经被最新版本的设备和I/O连接所取代。

        但是，“智能设备”，就像今天的过程控制系统，就能够非常准确的告诉你问题是什么，到底是哪一系列事件导致了问题的发生。这也可以理顺集成、故障定位、识别以及评估流程效率和机会的整个过程。更为先进的过程控制将会提供何时需要新的过程设备，以及哪些参数有助于设备规范开发这类关键的信息。
        这些过程控制改进的结果，将会确保在未来设备上的投资获得可观的回报。