Стратегическое проектирование и планирование модернизации систем управления

После принятия решения о замене или ретровите системы управления вашего завода или объекта приходит время для важного этапа: проектирования и планирования. Этот этап должен быть выполнен тщательно и методично, так как плохо спроектированная или спланированная система управления не будет долговечной или эффективной. Прежде чем начать проектирование и планирование, также важно выбрать правильную систему управления. Об этом процессе можно узнать в предыдущей статье.

Как проектировать и планировать систему управления

Когда у вас есть бюджет и выбор новой системы управления, пришло время разработать план и начать проектирование вашей системы.

Проектирование заменяющей системы управления может быть сложнее, чем проектирование с нуля. При проектировании замены существующей системы вам может потребоваться принимать решения, которых не пришлось бы принимать при полностью новой установке. Ваш существующий завод может нуждаться в рабочем состоянии во время ретровита, или замена может потребоваться быстро во время остановки. Вам также могут понадобиться альтернативные проекты или гибкость в дизайне на случай, если что-то не пойдет как ожидалось.

Первый ключевой объект планирования вашей замены — документирование существующей установки. Это может включать сбор существующих чертежей, документов, баз данных, логики системы управления, конфигураций экранов HMI и т.д. Часто существующая документация может быть недостоверной или совсем некорректной.

Хорошей идеей является просмотр существующей документации и верификация ключевых частей с существующей установкой. Если документации нет, вы должны задокументировать статус существующей системы. Добиться этого можно с помощью заметок, эскизов, фотографий, видео, интервью с персоналом завода или другими средствами. Даже если существующая документация кажется точной, фотографии или видео — легкий способ убедиться, что вы зафиксировали как можно больше существующей установки. Фотографии и видео также помогают, если вы работаете над дизайном вдали от объекта системы управления — они дают легкую ссылку на установку без физического присутствия.

При документировании с помощью фотографий или видео убедитесь, что ваши снимки или видео четкие и полные. Не забудьте запечатлеть каждую область существующей системы управления. Организация фотографий сразу после съемки — хороший способ убедиться, что они будут иметь смысл через дни, недели или даже месяцы, пока вы работаете над дизайном новой системы. Видео может дополнять фото. Вы можете медленно обвести всю зону или шкаф управления видео, а позже вернуть видеозапись, чтобы приостановить и рассмотреть определенные области, которые могли быть упущены на фото.

Получение электронной конфигурации существующей системы так же важно, как и физическое документирование. Если существующую конфигурацию можно сохранить электронно на оригинальном оборудовании, пока внедряется конфигурация на новом оборудовании, это может быть удобным способом дублирования и тестирования новой конфигурации. Вы можете обращаться к оригинальной конфигурации столько раз, сколько нужно, чтобы завершить новую конфигурацию.

Помимо электронной копии, должна быть создана бумажная копия полной конфигурации и логики как справочник. Эта документация может использоваться месяцами, даже годами после интеграции новой системы управления для проверки подозрительной настройки, диапазона или части логики, которая была поставлена под сомнение после запуска системы.

Внедрение нового оборудования в существующие системы управления

Существует множество способов решения вашего ретровита или замены. Ваш план может включать поэтапный подход, если вам нужно поддерживать работу или у вас очень мало доступного времени простоя. Вы также можете выбрать метод «rip and replace» (снять и заменить), где вы полностью удаляете старую систему и заменяете её новой. Каждый из этих методов может иметь дополнительные варианты внутри себя. Вы можете повторно использовать существующие полевые терминации или использовать систему конвертации полевых терминаций производителя.

Некоторые поэтапные подходы могут даже использовать существующее I/O оборудование вместе с полевыми терминациями. Это может быть выгодно по множеству причин, но не устраняет устаревшее оборудование, если это одна из ваших забот.

Соображения логики для ретровита систем управления

При конвертации существующей логики доступно несколько методов. Во многих системах управления есть инструменты автоконвертации для ускорения процесса. Будьте осторожны с некоторыми из этих инструментов — они выполняют работу быстро, но могут не сделать это так, как вы бы сделали вручную. Многие из них также неполные. Вы должны «читать мелкий шрифт», если можно так выразиться, о возможностях некоторых из этих инструментов.

Иногда инструменты автоконвертации мешают вам воспользоваться преимуществами новых или более продвинутых функций в новой системе управления. Форматирование — еще одна область, где инструменты автоконвертации могут не оправдать ожиданий. Инструмент запрограммирован конвертировать логику определенным образом. Это может быть не самым выгодным способом, и формат может не соответствовать вашему вкусу или руководящим принципам завода.

Использование текущей программы как референса, ручное программирование может быть медленнее автоконвертации, но может дать лучшие результаты при сравнении всех альтернатив. С ручным программированием вы можете воспользоваться преимуществами новых или более продвинутых функций новой системы управления, сохраняя при этом спокойствие, что используете проверенную логику, которая, надеемся, была полностью функциональна в прошлом. У вас больше контроля над форматированием программы и можно проверить программу на ошибки, несоответствия или неэффективную логику. Существующая логика могла эволюционировать годами и находиться под заботой множества людей, которые могли добавлять логику и не следовать последовательным практикам программирования. Ручное программирование дает идеальные возможности для очистки таких вещей.

Если существующая логика недоступна или представляет собой беспорядок, подверженный ошибкам и вызывавший пользователям только головную боль в прошлом, то ни один из вышеуказанных методов не кажется хорошим для логики новой системы управления. Иногда начало с нуля может помочь достичь лучших результатов от вашей новой системы управления. Тщательное планирование и обзор существующей документации помогут запустить полную перепрограммировку системы немного быстрее, чем проектирование совершенно новой установки.

Резюмируя, ниже приведены ключевые рекомендации для успешного ретровита или замены системы управления:

• Документирование: Как указано выше, на этапе проектирования и планирования тщательно документируйте существующую установку. Предоставьте очень четкие и детальные чертежи и документы для новой установки также.
• Предварительная сборка: Соберите как можно больше новой системы заранее, пока старая система всё еще работает.
• Симуляция — Если возможно, симулируйте или тестируйте новую систему офлайн перед снятием старой системы с работы. Если вы можете эксплуатировать обе системы параллельно, вы можете устранить многие ошибки, предварительно проверив внедрение новой системы с опорой на старую.
• Гибкость: Имейте альтернативные решения под рукой для проблем, которые вы можете предвидеть. Вам придется быть готовым предоставлять альтернативные решения на лету для других проблем, которых вы не видели.
• Образование: Посетите другие объекты, читайте статьи или поговорите с теми, кто завершал ретровиты, особенно того же типа, и получите их обратную связь.
• Исследование: Тщательно исследуйте ваши предложенные решения конвертации и интеграции, так как рекламируемые результаты от производителя не всегда таковы, какими кажутся. Обычно есть компромиссы при использовании системы конвертации производителя вместо полной замены оборудования или терминаций.
• Управление внимательно: Не полагайтесь исключительно на чертежи и документы, чтобы донести свой дизайн до монтажников. Делайте частые визиты, обсуждайте предстоящий объем работы с монтажниками и убедитесь, что всё понятно.