【案例】真实呈现控制系统的升级如何让一个钢铁厂“脱胎换骨”

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2016年7月刊杂志，原标题为：鼓风机控制系统的升级改造

一家钢铁生产商成功实现了其所有流程控制参数的逐步转变以及最短停机时间的控制系统升级。升级过程不仅对工艺过程的影响控制在最低程度，在运行费用和总的项目成本方面也为客户实现了节省。

一家位于美国中西部的钢铁生产商在没有停机时间或者生产延误的情况下，在18个月内完成了主要的鼓风炉和加热炉的控制系统升级。由传统的分布式控制系统（DCS）转换到一套来自一家自动化供应商的可编程自动化控制器（PAC）系统以及另一个供应商提供的人机界面（HMI）平台。

负责此次升级项目的系统集成商将其用在项目上的协议称为系统转换执行计划（STEP）。在STEP实施的过程中，客户没有在鼓风炉或加热炉控制系统运行方面遇到中断。新的系统的设计与安装是由在钢厂现场与客户人员一起工作的工程师完成的。

两张图分别显示了钢厂加热炉的老的（上图）和新的（下图）控制系统概览。为每个系统单元制定的控制策略都与原来的控制并列安装，连接到新的ControlLogix处理器上，并通过过程控制LAN来进行监控。图片来源：Synergy Systems

根据相关人员提供的信息，该策略的核心是在切换过程中实现无停机。使用积木式的操作，每一个老系统上的输入输出（I/O）点都被升级，且同步监控性能值和系统读数。只有当每个新组件都正常工作了，并且信号与现有的监控值相一致了，控制策略才算变更了，并且一个一个回路才整合到了新的过程本地局域网（LAN）。

STEP升级包括：更换原来的可编程逻辑控制器（PLC）、更换DCS/PLC接口、将DCS的I/O移动到PAC上、部署HMI、将控制从DCS转移到PAC上、整合历史记录、以及最后通过HMI给2级做接口。从本质上来说，为每个系统单元制定的控制策略都与原来的控制并列安装，然后连接到新的处理器上，并通过客户的整体过程控制LAN来进行监控，用来与老的输出进行对比。

升级过程不仅对工艺过程的影响控制在最低程度，在运行费用和总的项目成本方面也为客户实现了节省。因为项目是按步骤执行的，所以可以被归为维护费用而不是投资费用。主要的投资费用减少了。逐步脱离原来的系统也为客户赢得了培训时间，这使得在转换进行的过程中给工厂生产人员和维护人员利用新硬件和软件进行培训变得容易。