设计和规划现有控制系统升级

一旦决定更换或改造您的工厂或设施的控制系统，就可以开始该过程的一个关键部分：设计和规划。这个阶段必须认真而有条不紊地完成，因为设计或计划不当的控制系统不会持续或表现良好。在开始设计和规划之前，选择正确的控制系统也很重要。您可以在之前的文章中详细了解该过程。

如何设计和规划控制系统

一旦您有了预算和新的控制系统选择，就该制定计划并开始设计您的系统了。

设计替代控制系统可能比从头开始设计控制系统更困难。在设计现有控制系统的替代品时，您可能需要做出一些决定，如果它是全新安装的，通常不需要做出。您现有的工厂可能需要在改造期间正常运行，或者在停电期间可能需要迅速进行更换。您可能还需要替代设计或灵活处理您的设计，以防出现不完全符合您预期的情况。

计划更换的第一个关键目标是记录现有安装。这可能涉及收集现有图纸、文档、数据库、控制系统逻辑、HMI 屏幕配置等。很多时候，现有文档可能是可疑的或完全不正确的。

最好查看现有文档并使用现有安装验证其中的关键部分。如果现有文档不可用，您必须记录现有系统状态。通过笔记、草图、照片、视频、工厂人员访谈或其他方式来完成此任务。即使现有文档看起来准确，照片或视频也是确保您尽可能多地捕获现有安装的简单方法。如果您在远离控制系统现场的地方从事设计工作，照片和视频也会有所帮助 - 它使您无需亲自到场即可轻松参考安装。

图 1。 这些图片不会赢得任何摄影比赛，但它们可以在控制系统改造过程中成为有价值的参考。

使用照片或视频进行记录时，请确保您的图片或视频清晰完整。不要忘记捕获现有控制系统的每个区域。拍摄后立即整理照片是确保它们在未来几天、几周甚至几个月内在您处理新系统设计时有意义的好方法。视频可以帮助增强图片。您可以用视频慢慢扫过整个区域或控制柜，稍后返回暂停视频以查看照片中可能遗漏的某些区域。

获取现有系统的电子配置与物理文档一样重要。假设可以在原始硬件上以电子方式维护现有配置，同时在新硬件上实施配置。在这种情况下，这可能是复制和测试新配置的便捷方式。您可以根据需要返回原始配置以根据需要多次完成新配置。

除了电子副本外，还应创建完整配置和逻辑的硬拷贝作为参考。该文档可能会在新控制系统集成数月甚至数年后使用，以验证系统启动并运行后受到质疑的可疑设置、范围或逻辑片段。

在现有控制系统中实施新设备

有多种方法可以解决您的改造或更换问题。如果您需要保持正常运行或几乎没有可用的停机时间，您的计划可能涉及分阶段的方法。您也可以选择“翻录和替换”方法，即完全删除旧系统并用新系统替换它。这些方法中的每一个都可以在其自身中具有附加选项。您可能会重新使用现有的现场终端或使用制造商的现场终端转换系统。

一些分阶段方法甚至可以将现有的 I/O 硬件与现场终端一起使用。出于多种原因，这可能是偶然发生的，但如果这是您的担忧之一，则不会消除过时的硬件。

图 2。 I/O接线转换系统。图片由 Allen-Bradley 提供

控制系统改造的逻辑考虑

转换现有逻辑时，有多种方法可用于完成这部分流程。许多控制系统都有自动转换工具来加速转换过程。小心使用其中一些工具；他们可以快速完成工作，但可能无法以手动编程的方式完成。许多也不完整。如果愿意，您必须“阅读细则”，了解其中一些工具的功能。

有时，自动转换工具会阻止您利用新控制系统中更新或更高级的功能。格式化可能是自动转换工具不足的另一个领域。自动转换工具已被编程为以设定的方式转换逻辑。这可能不是最有利的方式，而且格式可能不符合您的口味或植物指南。

使用当前程序作为参考，手动编程可能比自动转换过程慢，但在比较所有替代方案时可能会为您提供最佳结果。通过手动编程，您可以利用新控制系统的新功能或更高级的功能，同时仍然可以放心，您正在使用希望在过去功能齐全的可信逻辑。您可以更好地控制程序的格式，并可以检查程序是否存在错误、不一致或低效的逻辑。现有的逻辑可能已经发展了多年，并受到多个人的照顾，这些人可能添加了逻辑但没有遵循一致的编程实践。手动编程提供了清理此类问题的绝佳机会。

如果现有的逻辑不可用或乱七八糟，过去容易出错，让用户头疼不已，那么上述两种方法似乎都不太适合新的控制系统逻辑。有时，从头开始有助于从您的新控制系统中获得最佳结果。仔细规划和审查现有文档将有助于对系统进行全面重新编程，比设计全新安装快一点。

图 3。 Allen-Bradley 控制系统设备。图片由 Allen-Bradley 提供

总而言之，以下是成功改造或更换控制系统的一些关键建议：

• 文档 ：如上所述，在设计和规划阶段，彻底记录现有安装。还为新安装提供非常清晰和详细的图纸和文件。
• 预组装 ：在旧系统仍在运行的情况下，尽可能多地预先组装新系统。
• 模拟 - 如果可能，请在关闭旧系统之前离线模拟或测试新系统。如果你能同时操作新旧系统，你可以通过在参考旧系统的同时预先检查新系统实现来消除许多错误。
• 灵活性 ：对于您可以预测的问题，有现成的替代解决方案。您需要准备好为您没有预见到的其他问题即时提供替代解决方案。
• 教育 ：访问其他设施、阅读文章或与已完成改造的其他人（尤其是相同类型的人）交谈，并获得他们的反馈。
• 研究 ：彻底研究您提议的转换和集成解决方案，因为制造商所宣传的结果并不总是像它们看起来的那样。在使用制造商的转换系统而不是完全更换硬件或终端时，通常需要权衡取舍。
• 密切管理 ：不要仅仅依靠图纸和文档将您的设计传达给安装人员。经常访问，与安装人员一起审查即将开展的工作，并确保一切都清楚。