关键词：控制系统 改造
现代工业企业都离不开控制系统，根据其用途及规模大小，这些控制系统普遍为PLC、DCS或FCS系统。控制系统除在刚投入使用时有较大投入外，为尽量延长其服役期，在使用过程中还有备品备件、配套设施等方面的投入。但无论怎样设法延长其服役期，由于电子设备本身使用寿命的限制及社会发展的要求，再先进、可靠的系统都有退役的一天。当其退役后，或作系统设备报废处理，或转作教学、试验用，或作保护性拆除，其有用零配件作相同系统备件用，以尽量发挥其剩余价值。
系统退役后，必将由更合适的控制系统来取代，从企业的角度来说，这就是对控制系统的改造。
控制系统的升级、改造是企业必须面对的问题，如何才能解决好这个问题？笔者认为应注意以下几个方面。
一 控制系统改造注意事项
1. 时机
什么时候对旧系统进行改造为好？不能一概而论，不能以系统造价而定，也不能单独以系统服役时间而定，更不能拖延到系统无法运行了、对生产造成重大影响了才被迫改造。对旧控制系统进行的时机应根据以下几条而定：
(1)控制系统已进入使用末期
根据电子设备故障理论，其故障率曲线为
(2)控制系统已不能购买到备件
根据国际国内情况，电子行业产品更新换代的周期大约为2年，即新推出的产品大至在两年以后就不流行了，而被更实用的产品取代。尽管各生产厂家都宣布其产品向下兼容，但其兼容度是有限的，隔代产品之间的兼容性就更有限了。一套先进的控制系统在工业环境下使用寿命大至为8～10年，相当于3、4代产品的周期。因此，对于控制系统在使用末期还能买到新备件不应寄予太大希望。
为了解决购买不到备件这个问题，可在该控制系统投运3、4年后购买一批备件，其备件应包括控制系统的各种卡件及特殊通信部件、易损件，此时由于新产品已出来，旧产品不再大量、但有可能批量或零星生产，也许库内略有积压，价格方面合适。不宜在系统刚投入使用时就大量购买备件，因为电子产品本身的特点，即使放在仓库内不用，它也会老化，等系统进入使用末期时这些长期未用的备件也近末期，甚至比在用的同期产品故障率更高。
(3)控制系统已产生明显效益，生产中不可或缺
随着工业现代化水平及职工素质的提高，人们已习惯了对着显示屏操控生产现场的设备，一旦改为手动操作，哪怕是在仪表盘上手动操作手操器控制现场设备，也颇觉不便；对于重要设备及控制回路，用手操器控制也无法满足生产要求。因此，对控制系统的改造，不能只图节约而退回到仪表控制状态，必须用更先进、实用、可靠的控制系统来取代旧系统。
(4)旧系统升级费用昂贵，超过同质量、同类型其他系统改造费用
对控制系统的改造，优先考虑对原系统进行升级，其次考虑采用原厂家的同类新产品，因为这样可充分利用现有的技术力量及其他无形资产，节约不少人力，避免使用其他厂家新产品所带来的使用风险，因为其可靠性、稳定性已得到验证。
但由于有些厂家出于战略的考虑或因代理商的原因，用升级法或用原厂家的同类新产品的价格反而比采用原系统更先进、更可靠的其他厂家产品还昂贵得多，且服务也未必能跟上，此时应考虑采用其他控制系统。
2. 前期工作
a. 立项
当一套控制系统符合上述条件，需要更新改造时，使用维护部门必须事先对控制系统的用途、规模、配置及项目费用情况有较详细、准确地了解，有足够的时间向主管部门或企业领导层打报告，阐明旧系统的现状、用新系统取代之的理由及迫切性，以使项目主管部门对其立项。
立项时，费用中要把对与旧控制系统密切相关的其他配套设施的改造也一并考虑进去。例如，新的控制系统比原控制系统规模更大，增加的测点较多，立项时就要把新增测点的一次仪表、管线及其施工费用等考虑进去，但又要避免顺势"搭车"现象，能节省的尽量节省。
b. 选型
企业决定对旧系统进行改造后，首先须对新系统进行适当选型。选型应遵循控制系统的可靠性、先进性、实用性、性能价格比、可操作性、维修性及生产厂家的服务性等原则，同时还要根据企业的实际需要、承受能力、企业近期或长远规划进行选型。
选型不能局限于一种控制系统，否则可能会受制于某一种产品、生产厂家或总代理，使用风险较大；选型也不能太杂，否则控制系统备件不好解决，对维护力量的要求高，会增加企业控制系统的维护成本，给日后运行带来不便。最好
应根据企业在控制系统方面的长远规划，选择2～3家有实力、有发展前途、有较大规模、有诚信、产品先进可靠、售后服务好的厂家的主导产品作为企业的常用产品，所选厂家之间还应有适当梯度，即既有一线厂家，又有二线厂家；既有国外厂家，又有国内厂家，这样有利于企业根据不同工艺需要选择适用于不同环境、不同要求的产品。c. 招标
招标必须在公开、公平、公正的条件下进行。根据企业的需求，邀请几家符合条件的厂家、总代理、代理、开发商或集成商参与项目竞标，可降低不少成本。
评标时，应根据技术要求仔细比较各竞标者的资质、对招标书的响应程度、技术方案、价格、信用度、服务承诺等各项指标。价格中不能只考虑其标书上的项目总价，还应将运行成本、维护成本等因素考虑进去。运行成本、维护成本等指标可按照国际惯例或行业、企业标准进行计算。
3. 改造实施
a. 对控制系统测点的确定
旧系统由于使用年限已久，许多测点可能标识不清，有些测点也许不太用，但在新系统中又必须留着它，因此，在对旧系统进行改造前，必须与生产分厂、生产管理部门一起确定系统测点，结合立项报告书整理出系统完整的测点清单。测点清
b. 控制系统中控制逻辑的明确
通过查阅旧控制系统组态，可在很大程度上整理出控制逻辑及控制参数，但由于企业内部部门之间的专业分工问题，仪、电通常分为两个大专业，控制系统及控制系统中仪表检测量(通常是模拟量或数字量低压电部分)由仪表专业维护，强电部分及电机设备由电力专业维护。因此，旧控制系统中模拟量方面的控制逻辑及调节参数好掌握、易整理出，因为它只涉及仪表一个专业；而电机设备控制及其相互间的联锁关系由于涉及面相对较多，长期运行过程中改动得也较多，加之有可能有新增测点及新的控制、联锁逻辑，故而其控制逻辑不易整理出，通常需要仪、电、机及工艺等多个专业人员一起研讨方能得出最终结论，而这些控制逻辑的整理工作通常由仪表专业来完成，因此，这一部分的工作必须提前进行，以便得到准确的答案，为软件组态工作节约时间。
c. 软件组态
通常软件组态工作由中标方单独完成。但为企业培养技术力量及日后维护方便之计，必须考虑甲方人员参与到系统组态工作中，这样既可锻炼企业的技术队伍，还可及时将甲方需求与中标方广泛沟通，将原来成熟的控制逻辑及控制参数借鉴到新控制系统中来，提高组态工作效率。
软件组态工作告一段落后，甲方应组织仪、电、工艺等方面相关人员对组态结果进行评议，看其控制逻辑、操作画面、系统测点、趋势记录、输出报表等是否符合要求、是否符合现场工人操作习惯、是否满足管理需要，并提出整改意见；中标方根据这些意见对组态进行完善，尽量满足甲方要求，力求完美。
控制系统安装到现场后，还要根据实际需要对组态进行适当调整、完善，直到满足要求为上。
d. 开发人员培训
对开发人员的技术培训工作最好安排在硬件到中标方之后、软件前期组态工作刚开始时进行。培训最好分两批进行：第一批为重要骨干，也是日后维护工作的主力；第二批为骨干，是第二梯队的技术主力。培训地最好选择在中标方所在地，与控制系统硬件在同一地域或城市，这样便于开展下一步工作。
培训内容包括：控制系统基本知识、组件选型设计、组态开发、使用维修、系统优化等。
培训资料须人手一套，包括：系统概要、系统硬件、系统软件、系统流程图制作、系统工程安装手册、系统实时监控手册等内容。
培训效果：每一位参加培训者都能独立进行系统硬件安装、软件组态、系统调试、投运和开发用户应用程序、系统日常维护、运行以及各工艺控制点和联锁控制的建模和实施。
第一批技术人员培训完成后，应参加到系统软件组态工作中去，与中标方一同开发软件。
e. 系统实验室试运行、旧系统接地测试
中标方根据甲方对控制系统提出的整改意见进行完善，满足甲方要求后，应在系统实验室中按现场连接方法将控制系统全部连接起来，使系统模拟现场运行，以提前发现系统中的不足并及时整改完善。
与此同时，甲方应组织力量对旧系统的接地进行测量、评估，看其是否满足新系统的接地要求，如能利用原有接地系统则更好，若不能满足新系统接地要求，应安排系统接地施工计划，使其在新系统投运之前竣工。
f. 控制系统改造
(1)统一部署
对控制系统的改造实施工作，企业需统一部署、统一指挥，哪些工序需要停车？停车会对其他生产系统带来什么影响？各工序需停车几天为好？这些问题，要站在整个企业
生产的角度来考虑和解决。为尽量减少改造工作本身对生产带来的不利影响(因为必须要停产)，应尽量将改造实施过程安排在企业停产检修期间进行。
与控制系统改造实施工作相关的部门应合理安排时间，事先考虑到改造工作中可能碰到的各种细节问题及其应对策略，各个环节要紧密衔接，要建立情况汇报制度，每天每项与工程有关的工作进展情况要及时向上级汇报。
部门与部门之间的联络工作应由精通部门间相互职责的专人负责，最好是各部门的调度人员，一有情况及时协调。
(2)工程网络图
改造工程展开之前，各专业应出具本专业工程网络图。仪表专业是实施改造工程的主力，其工程网络图最关键，内容应包括旧系统信号线标识、原系统信号线拆除、旧机拆除、旧机保管、新机就位安装、新机硬件接线、新机现场空载调试、新机组态完善、新机空载试运行、操作人员培训、UPS测试、新机运行、开发方技术人员留守、新机完全运行等各项工作的时间安排及进度要求。
在工程网络图中还要考虑对一些意外情况的处理，特别是要将系统测点(需另附表，与网络图一并上报相关部门)按其对生产的重要程度分出A、B、C、D等若干个级别来，A级最重要，
控制系统各项工作应严格按工程网络图的安排及要求来进行，每项工作都应按质、按量、按时完成。各项工作都做好了，整个改造工程也就圆满完成了。
(3)操作人员培训
对现场操作工人的操作培训是控制系统改造工作的重要环节，应由中标方派技术人员到甲方现场对岗位操作人员进行控制系统知识及操作培训，培训面要涉及到所有岗位人员(包括倒班人员)。现场培训之目的是使现场生产工人能熟练操作新控制系统、能查看历史趋势、操控现场设备使之实现生产目的。
二 旧机处理
新控制系统投入正常运行后，改造工程已告一段落，此时应着手对旧机的处理工作。
旧机处理工作是对旧机的维修、保管及利用，通常有两种方法：一是将退役拆回的旧机进行分解，对其配件进行清理、整理，对有故障的配件进行适当维修，将有利用价值的备品配件清理出来，供与之相同的尚在使用的其他工序的控制系统用，这样可暂时解决其它控制系统无备件的难题；不能利用的部分则按照企业相关规定进行报废处理；二是旧机整体保留，先将其控制系统软件进行备份、归档，再将该控制系统作企业教学、培养后备技术力量用。
三 关联系统的整改
有些企业可能建立了管控一体化体系或是MES系统，还有些企业建立的ERP系统可能包括了现场控制系统。如果有这种情况，那么在控制系统改造工作完成后，还要对与其相关联的其他系统进行适当整改，使这些关联系统能在新控制系统投入运行后正常运行。
四 结束语
控制系统的改造工作是现代企业必须面对的问题。在对控制系统进行改造的过程中，认真处理好上述问题，就能最大限度地减少改造工作本身对生产的影响，尽早发挥新控制系统对企业带来的效利，使企业永远具有竞争力。
