當(dāng)過程控制平臺需要升級時(shí)，用戶比從前有更多的選擇，可以增加器件，也可以系統(tǒng)級的更新，當(dāng)然也可以在兩者之間。

最近，一個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商和用戶團(tuán)體的發(fā)言人述說了一個(gè)很有意思的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。他說道：運(yùn)行在當(dāng)今工廠中50%的DCS平臺（集散控制系統(tǒng)）都至少有20年的歷史了。鑒于這點(diǎn)，不難理解為什么很多人都在考慮控制系統(tǒng)的升級，因?yàn)楣菊媾R著設(shè)備老化帶來的成本持續(xù)增加和競爭的壓力。

是否僅僅因?yàn)槟愕目刂葡到y(tǒng)已經(jīng)有20年的歷史，走完了它壽命的一半，就開始考慮更換它呢？這不是必須的，就好比你思考購買一輛1987年的二手車。老化的DCS系統(tǒng)可能仍能完美地完成過程控制，但是就和二手車一樣，他需要更多的維護(hù)，而且肯定比新型設(shè)計(jì)缺少一些功能，即使你認(rèn)為那些新功能并不重要，最終你要面臨是很多零件越來越難買到，維護(hù)系統(tǒng)變得越來越花錢。

服役時(shí)間問題對于升級系統(tǒng)無疑是關(guān)鍵問題，功能問題其實(shí)也不容忽視。有些功能可以給你帶來增值，但新型系統(tǒng)不一定具有所有這些功能。

控制系統(tǒng)的升級有兩個(gè)主要原因：系統(tǒng)老化和功能需求。

第一個(gè)也是最重要的推動(dòng)系統(tǒng)更新的原因是系統(tǒng)老化。當(dāng)一個(gè)平臺已經(jīng)失效，而且供應(yīng)商不再對其提供支持，那么繼續(xù)使用它的風(fēng)險(xiǎn)是很大的。新更換的硬件也很容易出問題，用戶只好靠不斷更換零件來茍延殘喘，一旦系統(tǒng)的某個(gè)零件停產(chǎn)，無法更換，整個(gè)過程單元就報(bào)廢了。

然而，一些工廠經(jīng)理不得不經(jīng)歷一個(gè)艱難的過程。Rockwell Automation公司老式DCS系統(tǒng)升級項(xiàng)目的經(jīng)理Mike Vernak說道：“僅僅因?yàn)槔匣透率呛芾щy的。工廠經(jīng)理時(shí)常對他工廠的工程師說：‘如果系統(tǒng)仍在工作，沒有停機(jī)，我是不會(huì)僅僅因?yàn)橄到y(tǒng)老化就花錢換新系統(tǒng)的。’當(dāng)然，如果系統(tǒng)停機(jī)，ROI很容易計(jì)算，但是沒有停機(jī)，根本無從計(jì)算ROI。”

系統(tǒng)老化帶來最顯著的影響是性能的不可靠。然而，還有一些側(cè)面影響，包括知識結(jié)構(gòu)老化。Vernak補(bǔ)充道：“公司發(fā)現(xiàn)為那些有20或者25年歷史的老系統(tǒng)維持一個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)很困難，特別是OEM廠商，有時(shí)根本沒有技術(shù)人員，可能是由于人員流失或者退休。剛畢業(yè)的22歲或者24歲的大學(xué)生根本不懂得那些技術(shù)。我聽到如同‘那個(gè)系統(tǒng)比我還老，大學(xué)里根本沒教過。’之類的話，他們確實(shí)不知道如何對付這些設(shè)備，如果要對他們重新培訓(xùn)，代價(jià)也是很昂貴的。我看到有些公司的工廠中有多種DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，很難想象每年工廠經(jīng)理為了多種控制系統(tǒng)而維持多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)是多么昂貴。”

第二個(gè)系統(tǒng)更新的原因是功能需求。不一定要很老的系統(tǒng)才會(huì)缺乏一些很有用的功能。例如，如果系統(tǒng)不具有I/O能力，無法完成HART診斷，就可能不支持資產(chǎn)管理程序。還有可能系統(tǒng)的連通性不足，無法與企業(yè)級系統(tǒng)集成。

ABB負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)更新的全球業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理John Murray說道：他的團(tuán)隊(duì)對公司升級控制平臺的原因進(jìn)行了調(diào)查。“調(diào)查結(jié)果令我們很驚訝，超過50%的受訪者說他們考慮升級系統(tǒng)的原因是為了提升操作人員的效率和優(yōu)化維護(hù)程序。今天，我們看到很多這種例子，人們明白他們應(yīng)該從何入手，進(jìn)行改進(jìn)。這種說法是老生常談了，但的確是卓有成效。一些例如資產(chǎn)管理、信息管理和數(shù)據(jù)挖掘之類的解決方案，如果應(yīng)用得當(dāng)，確實(shí)可以帶來很大的優(yōu)點(diǎn)。那些我們稱之為傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的，不得不添加這些功能。”

Vernak同意這種說法，他補(bǔ)充道：“大多數(shù)的用戶并不是因?yàn)橄到y(tǒng)老化而更新系統(tǒng)，而是因?yàn)橄到y(tǒng)缺乏某些能力。這并不意味著這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)不能控制這個(gè)過程了，它意味著從現(xiàn)有系統(tǒng)無法得到需要的數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致無法做出更好的決策。”

“因?yàn)橄到y(tǒng)的固有特性，它很難獲得數(shù)據(jù)，或者無法從獲得的數(shù)據(jù)中選擇所需信息。這些系統(tǒng)無法和現(xiàn)代IT系統(tǒng)、現(xiàn)代數(shù)據(jù)歸檔設(shè)備很好地接口。很多無法和專用系統(tǒng)接口，無法完成更高級的過程控制，哪怕完成了，代價(jià)也很昂貴。這就是功能缺乏。”

老式的系統(tǒng)是基于孤立的功能而設(shè)計(jì)，所以網(wǎng)絡(luò)安全通常涉及不多或者根本沒有考慮。Siemens公司市場經(jīng)理Ken Keiser說道：“很多人錯(cuò)誤地認(rèn)為老式系統(tǒng)是安全的，因?yàn)樗呀?jīng)工作了那么久。當(dāng)最初安裝的時(shí)候，系統(tǒng)可能是完全孤立的，但是隨著時(shí)間的推移，可能某些人在某些地方增加了現(xiàn)代的布線，或者將其與數(shù)據(jù)歸檔設(shè)備連接，而此數(shù)據(jù)歸檔設(shè)備又剛好與網(wǎng)絡(luò)相連了。在20年的時(shí)間歷程里，你永遠(yuǎn)也無法知曉某些東西將被如何連接。”

明確需求

任何升級的第一步都是明確需求，越細(xì)化約好。一些需求很明顯，但是還有一些同樣重要的需求需要一些分析。老式系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)就是你不知道技術(shù)已發(fā)展到什么程度，你沒有選擇某種功能的原因也許是因?yàn)槟愀静恢烙羞@種功能。

Murray說道：“人人都希望提高效益，但是你必須讓客戶明確他們到底要什么。客戶對自己亟需解決的問題的了解越透徹，我們就越能給出更好的解決方案。不管是一個(gè)新特性、新功能，或者僅僅為了改進(jìn)性能而增加一個(gè)控制器，一旦他們明確需求，就會(huì)對這些改進(jìn)有一個(gè)直觀的認(rèn)識。然后就可以量化經(jīng)濟(jì)收益或者成本減少，這為成本估計(jì)過程鋪平了道路。”

“如果你的目標(biāo)或者計(jì)劃十分龐大，那么你一定會(huì)有‘我該如何評估這么多費(fèi)用？’的煩惱。關(guān)鍵是將問題分解，每個(gè)人明確自己的問題，共同獲得最佳解決方案。”

沒有經(jīng)濟(jì)評估，計(jì)劃就不完整。誠然，某些情況是很明顯和直接的，例如替換一個(gè)很可能失效但是無法修復(fù)的老式系統(tǒng)對管理層來說很容易接受，特別當(dāng)老式系統(tǒng)失效會(huì)影響生產(chǎn)的時(shí)候。

困難的地方是如何證明系統(tǒng)失效會(huì)發(fā)生，有時(shí)還有更困難的地方。一次升級會(huì)帶來某些新的功能，而你賦予這次升級的價(jià)值，將取決于你說服自己的程度。

Honeywell Process Solutions公司DCS平臺升級高級工程師Marjorie Ochsner提供了一些有用的問題，在升級之初，你可以自問：

■ 什么都不做會(huì)付出什么，如果做了，你又期望獲得什么？
■ 計(jì)劃外的停機(jī)會(huì)帶來多少損失？
■ 你維護(hù)老式系統(tǒng)的實(shí)際花費(fèi)是多少？
■ 通過零件供應(yīng)商或者eBay購買替換的零件，花了多少錢？
■ 失當(dāng)響應(yīng)會(huì)帶來多少成本增加？

其次是積極的一面：新系統(tǒng)帶來的額外收益是什么？更新的操作效率價(jià)值何在？是否你可以應(yīng)用更先進(jìn)的控制策略？從現(xiàn)場獲得的HART信號有什么價(jià)值？Ochsner說道：“我們審視這些問題的答案，然后幫助客戶完成詳細(xì)的分析。”