工业自动化系统升级需注意的因素
意味着同时也是提高运行性能的理想时机。如果仅简单的做一个类似替换，自动化系统的升级能用一个更易于使用、维护的系统来代替过时的系统。那就丧失了巨大的机会。为了充分利用系统升级，降低风险，必需进行周详的FEL评估，检查受升级影响的各个方面，包括那些HMI控制器和I/O之外的方面。
或者考虑在不久的将来实施这一工作，如果你正在升级你自动化系统。那你注意力可能主要放在人机界面、控制器和I/O接口上。这是正确的因为在实施系统迁移过程中，这些都是关键部件。但是一个自动化系统，不只只有这些硬件部件。计划阶段，如果没有给予足够重视的话，那些主要方面可能会引起许多问题。
进行一个前期准备工作（FEL评估，进行重要的自动化升级工程之前。检查自动化系统所有方面最好的方法之一。FEL评估是一种用于评估自动化系统升级或其它工程的各个方面的分析技术。
大多数最终用户与外部服务提供商一起完成FEL评估。优秀适的服务提供商应可以完成很多自动化系统升级工程的FEL评估，由于经常没有足够的人手。因此能协助最终用户以一种最优的方式完成周密的研究。
为验证项目提供数据。还能暴露出潜在问题，FEL评估能协助制定预算。为迁移过时的基于DCS或PLC自动化系统这一令人望而生畏的任务做准备提供协助。简而言之，能提供一条成功通向你既定目标的捷径。
FEL评估上投入的时间和精力直接与整个项目的胜利率成正比。倒霉的很多最终用户认为这一阶段只是自动化系统升级时的可选任务，大多数情况下。有时甚至是累赘。FEL评估方面投入的缩减有，不只会增加风险，还会丧失改进以及增进临时稳定性的机会。反之，一个周详的FEL评估能确定潜在问题，这有助于确保达到项目目标。
应将智能仪表连接至新自动化系统并测试其兼容性。自动化系统升级工程的初期。
10个不容忽视因素
主要部件一般包括人机界面、控制器和I/O接口。计划和预算阶段，当自动化系统升级的主体结构开发完成后。大部分时间和精力也都花费在这些关键的部件上，这对系统主体之外的那些辅助系统可能会造成一定的损害。表1列出了正确执行的FEL评估需要重点关注的10个方面，并在下文中进行详细讨论。
现场设备和基础设施
现场设备和接线主要包括四个部分：
电缆、护线管、导线槽；
盘台、机柜、编组盘台和接线盒；
包括嵌入式设备、分析仪表、传感器等；仪表。
包括电动机、阀门、驱动器和其它现场设备。机械设备。
以确定可接受的物理状态和适用的文档。此外，应检查所有这些物项。必需对仪表和机械装置进行检查和测试，以确保与新自动化系统I/O以及数字通讯接口的适当连接。
应对现场接线，FEL过程中。包括端子、标签和接地的整体状况进行评估。如果任何方面不能满足规范要求或者没有处于良好的工作状态，则应制定相应的计划和预算来矫正任何缺乏和缺陷。
比如电动机、阀门、行程开关通过硬接线连接至自动化系统的输入端，各种现场设备。当自动化系统上电运行后，各个部件的状态也就可以确定了所以必需测试这些设备和输入之间的接口，以确保适当的电压水平和电气隔离。
每个输出才可以驱动相关设备。类似的阀门、电动机和状态灯由自动化系统的输出驱动。同样必需确保兼容性。
可能会是一个容易出问题的方面。一个回路连接中，与自动化系统模拟量I/O接口。老自动化系统的一个4-20mA 输出可能比新自动化系统的4-20mA 输出能驱动更多的仪表。如果在FEL评估过程中发现这个问题，这是一个小问题，但是如果在调试过程中发现，则是一个大问题。而且，必需对模拟量输入进行兼容性检查，有时需要对其进行测试。例如，老DCS系统中适用的热电偶类型不再广泛使用，因此在新自动化系统中可能就不支持。
这是FEL评估过程中，大多数工厂将智能仪表和分析仪器通过自己的网络连接至自动化系统。必需仔细考虑的另外一个方面。
网络基础设施和连接性
包括：现代自动化系统在不同的层面与一系列其它系统和部件连接。
控制层：过程装置中的辅助控制系统、排放监视系统、楼宇自动化系统等；
企业层：历史库、MESERP公司网络等；
现场设备层：HA RTFieldbuProfbuDeviceNet等；
其它实验室系统、远程存取、分析仪器、先进过程控制设备等。
包括光纤/铜缆骨干网、网络设备、无线硬件设备以及其它物项进行检查，必需对物理设施。确定可接受的物理状态以及适用的文档。正如兼容性问题所涉及的一样，即使新自动化系统支持同老系统几乎一样的协议，这也仅仅是第一步。
应在每个层面对主要接口进行测试，为确保通讯能正常进行。使其性能等于或者逾越现有系统。不论是直接通讯还是通过协议转换器，新自动化系统必需能够支持现有的各种通讯协议。某些情况下，对无法和新自动化系统接口的系统或部件进行升级甚至是更换，可能更经济。
如果有一小局部仪表使用的现场总线协议与绝大多数仪表的不同，例如。相较于通过增加协议转换器将其连接至新自动化系统而言，更好的方式也许是更换这些“异类”
如仪表和驱动器，老自动化系统的控制器和智能设备。经常由同一家供应商提供。如果新自动化系统推销自不同的供应商，即使采用名义上一样的通讯协议，绝大多数情况下，同智能仪表之间的数字接口在功能上也有很多限制。运行这些功能受限的系统时，必需尽早制定相应的预案，或者是更换智能设备。
辅助系统和空间要求
一般是老系统所处的主控室内。应从以下各方面进行检查确保该区域满足新系统规范书以及后续运行和维护的需求：应将新自动化系统的部件安排在特定区域。
包括UPS动力需求。
空气调节系统需求；
物理空间布局需求；
主控室人因工程。
UPS和其它动力系统必需有足够的容量处置新自动化系统部件。
坚持新电子设备的冷却。类似的空气调节系统必需在能够为操作员维持舒适的工作环境的情况下。
包括控制硬件和操作员站。许多老自动化系统的控制台，必需有足够的整体空间来布置和装置新系统部件。无法在新自动化系统中使用，或者即使能用也必须做大的修改。
这影响重大，一个经常被忽略的方面是调试计划及其对辅助系统和空间需求的影响。许多新旧系统迁移调试计划要求新旧系统同时运行。很明显。需要周详的计划以适应两个系统同时运行。一般需要临时增加辅助动力系统以及过渡的装置空间。
关键文档
包括与现场设备、网络基础设施以及辅助系统的所有接口和连接，新自动化系统的装置。需要对文件和图纸做很多变更。
必需对某些关键的文件进行审查和定期更新。一些最重要的文件包括P&ID图、控制回路图、I/O数据库、系统组态、软件顺序、软件文档、补丁要求、功能规格书、控制系统说明书以及编程和设计规范。为了确保新自动化系统运行和维护的胜利。
装置和调试撤除。
以确保在预算、计划以及人力资源等方面考虑这些活动。生产设施一般依照日常运营来配置人员，一个周详的FEL评估需审查必要的撤除、装置和调试服务。可能没有足够的人员来实施大的工程。因此，FEL评估应确定所需要的人员，为雇佣更多人员做准备。
可能还需要追加一些人员。还应制定预案应对装置和调试期间所造成的生产产量的降低。调试计划是任何自动化系统升级的关键局部。一般而言需要列出的主要项目包括停机计划、缩短停工期的计划以及新旧系统热迁移期间的利用。考虑到其它与装置和调试相关的活动。
还应对与安装、调试相关的施工及设计活动进行审查和规划，FEL评估中。这样才干确保这些活动的正确执行。需要实施的关键活动包括制定新的电缆和电缆槽架计划、仪表和现场设备图纸、盘台机柜的设计、回路图、电机原理图，点位图以及详细装置图。
合规和异常情况管理
以确保这些变卦满足规范、法规和运行规程的要求。必需对平安仪表系统（SIS进行审查以确保其仍然维持了所有的SIL平安等级。需要进行维护层分析（LOPA 必需将环境健康和平安规程维持在可接受的水平。需要对为了适应自动化系统的升级而做的变卦进行审查。
有时根据NEC和NFPA 监管条例的要求需要得到许可和进行检查。同样，必需满足当前诸如NECNFPA 和FDA 规范、法规的要求。FDA 对验证系统的监管条例包括了非常严格的条款，对生产药品的设备进行任何更改的时候必需遵循这些条款。许多食品和饮料工厂在进行修改和升级的时候，也必须遵循FDA 监管条例，只是降低了执行的规范。
新自动化系统也必需有处置异常工况的机制。通过简单的利用内置于自动化系统的特性，老自动化系统有某些非正式或正式的机制来处置异常工况。与之类似。同时利用现有的异常工况管理、图形和报警管理规范以及最优实践，经常可以在这方面获得提升。
FEL应当评估所有可能改进的方面，事实上。包括ASM因为这能确保对新系统的投资获得最大回报。
改进方面
一般是过时的基于DCS或PLC系统所没有的这就使得可以改进现有的运行。自动化系统的升级提供了一个绝佳的机会，新自动化系统所具有的特性和功能。可以对现有运行和习惯做法进行改进，从而获得进一步的提升。
改进的主要方面。如果由于工厂没有足够部件或设备，把在老自动化系统时运行在手动模式下的过程和系统改为自动控制。仍然需要手动运行，那么这些设备就需要升级或更换。比方，为了实现特定回路的自动控制，需要修改或更换开关阀使其能像控制阀一样工作。
老系统中不易实现自动控制的地方，其它案例中。新自动化系统中也许可以实现自动化。新自动化系统一般具有内置的先进过程控制特性，使其自动控制复杂回路。改手动控制为自动控制，减少所需运行人员的干预，进而降低人因故障，防止停机，改进生产，提高产出，带来短期和长远的投资回报。
为工厂操作人员提供数据和图像的过时的图形显示系统，很多老自动化系统。分辨率低，显示屏质量低劣，没有足够大的屏幕。反之，新自动化系统可以充分利用过去几十年在操作员界面、硬件和软件上发生的巨大进步，来降低运行人员的疲劳，方便培训新运行人员，改进异常工况的管理。
或者考虑在不久的将来实施这一工作，如果你正在升级你自动化系统。那你注意力可能主要放在人机界面、控制器和I/O接口上。这是正确的因为在实施系统迁移过程中，这些都是关键部件。但是一个自动化系统，不只只有这些硬件部件。计划阶段，如果没有给予足够重视的话，那些主要方面可能会引起许多问题。
进行一个前期准备工作（FEL评估，进行重要的自动化升级工程之前。检查自动化系统所有方面最好的方法之一。FEL评估是一种用于评估自动化系统升级或其它工程的各个方面的分析技术。
大多数最终用户与外部服务提供商一起完成FEL评估。优秀适的服务提供商应可以完成很多自动化系统升级工程的FEL评估，由于经常没有足够的人手。因此能协助最终用户以一种最优的方式完成周密的研究。
为验证项目提供数据。还能暴露出潜在问题，FEL评估能协助制定预算。为迁移过时的基于DCS或PLC自动化系统这一令人望而生畏的任务做准备提供协助。简而言之，能提供一条成功通向你既定目标的捷径。
FEL评估上投入的时间和精力直接与整个项目的胜利率成正比。倒霉的很多最终用户认为这一阶段只是自动化系统升级时的可选任务，大多数情况下。有时甚至是累赘。FEL评估方面投入的缩减有，不只会增加风险，还会丧失改进以及增进临时稳定性的机会。反之，一个周详的FEL评估能确定潜在问题，这有助于确保达到项目目标。
应将智能仪表连接至新自动化系统并测试其兼容性。自动化系统升级工程的初期。
10个不容忽视因素
主要部件一般包括人机界面、控制器和I/O接口。计划和预算阶段，当自动化系统升级的主体结构开发完成后。大部分时间和精力也都花费在这些关键的部件上，这对系统主体之外的那些辅助系统可能会造成一定的损害。表1列出了正确执行的FEL评估需要重点关注的10个方面，并在下文中进行详细讨论。
现场设备和基础设施
现场设备和接线主要包括四个部分：
电缆、护线管、导线槽；
盘台、机柜、编组盘台和接线盒；
包括嵌入式设备、分析仪表、传感器等；仪表。
包括电动机、阀门、驱动器和其它现场设备。机械设备。
以确定可接受的物理状态和适用的文档。此外，应检查所有这些物项。必需对仪表和机械装置进行检查和测试，以确保与新自动化系统I/O以及数字通讯接口的适当连接。
应对现场接线，FEL过程中。包括端子、标签和接地的整体状况进行评估。如果任何方面不能满足规范要求或者没有处于良好的工作状态，则应制定相应的计划和预算来矫正任何缺乏和缺陷。
比如电动机、阀门、行程开关通过硬接线连接至自动化系统的输入端，各种现场设备。当自动化系统上电运行后，各个部件的状态也就可以确定了所以必需测试这些设备和输入之间的接口，以确保适当的电压水平和电气隔离。
每个输出才可以驱动相关设备。类似的阀门、电动机和状态灯由自动化系统的输出驱动。同样必需确保兼容性。
可能会是一个容易出问题的方面。一个回路连接中，与自动化系统模拟量I/O接口。老自动化系统的一个4-20mA 输出可能比新自动化系统的4-20mA 输出能驱动更多的仪表。如果在FEL评估过程中发现这个问题，这是一个小问题，但是如果在调试过程中发现，则是一个大问题。而且，必需对模拟量输入进行兼容性检查，有时需要对其进行测试。例如，老DCS系统中适用的热电偶类型不再广泛使用，因此在新自动化系统中可能就不支持。
这是FEL评估过程中，大多数工厂将智能仪表和分析仪器通过自己的网络连接至自动化系统。必需仔细考虑的另外一个方面。
网络基础设施和连接性
包括：现代自动化系统在不同的层面与一系列其它系统和部件连接。
控制层：过程装置中的辅助控制系统、排放监视系统、楼宇自动化系统等；
企业层：历史库、MESERP公司网络等；
现场设备层：HA RTFieldbuProfbuDeviceNet等；
其它实验室系统、远程存取、分析仪器、先进过程控制设备等。
包括光纤/铜缆骨干网、网络设备、无线硬件设备以及其它物项进行检查，必需对物理设施。确定可接受的物理状态以及适用的文档。正如兼容性问题所涉及的一样，即使新自动化系统支持同老系统几乎一样的协议，这也仅仅是第一步。
应在每个层面对主要接口进行测试，为确保通讯能正常进行。使其性能等于或者逾越现有系统。不论是直接通讯还是通过协议转换器，新自动化系统必需能够支持现有的各种通讯协议。某些情况下，对无法和新自动化系统接口的系统或部件进行升级甚至是更换，可能更经济。
如果有一小局部仪表使用的现场总线协议与绝大多数仪表的不同，例如。相较于通过增加协议转换器将其连接至新自动化系统而言，更好的方式也许是更换这些“异类”
如仪表和驱动器，老自动化系统的控制器和智能设备。经常由同一家供应商提供。如果新自动化系统推销自不同的供应商，即使采用名义上一样的通讯协议，绝大多数情况下，同智能仪表之间的数字接口在功能上也有很多限制。运行这些功能受限的系统时，必需尽早制定相应的预案，或者是更换智能设备。
辅助系统和空间要求
一般是老系统所处的主控室内。应从以下各方面进行检查确保该区域满足新系统规范书以及后续运行和维护的需求：应将新自动化系统的部件安排在特定区域。
包括UPS动力需求。
空气调节系统需求；
物理空间布局需求；
主控室人因工程。
UPS和其它动力系统必需有足够的容量处置新自动化系统部件。
坚持新电子设备的冷却。类似的空气调节系统必需在能够为操作员维持舒适的工作环境的情况下。
包括控制硬件和操作员站。许多老自动化系统的控制台，必需有足够的整体空间来布置和装置新系统部件。无法在新自动化系统中使用，或者即使能用也必须做大的修改。
这影响重大，一个经常被忽略的方面是调试计划及其对辅助系统和空间需求的影响。许多新旧系统迁移调试计划要求新旧系统同时运行。很明显。需要周详的计划以适应两个系统同时运行。一般需要临时增加辅助动力系统以及过渡的装置空间。
关键文档
包括与现场设备、网络基础设施以及辅助系统的所有接口和连接，新自动化系统的装置。需要对文件和图纸做很多变更。
必需对某些关键的文件进行审查和定期更新。一些最重要的文件包括P&ID图、控制回路图、I/O数据库、系统组态、软件顺序、软件文档、补丁要求、功能规格书、控制系统说明书以及编程和设计规范。为了确保新自动化系统运行和维护的胜利。
装置和调试撤除。
以确保在预算、计划以及人力资源等方面考虑这些活动。生产设施一般依照日常运营来配置人员，一个周详的FEL评估需审查必要的撤除、装置和调试服务。可能没有足够的人员来实施大的工程。因此，FEL评估应确定所需要的人员，为雇佣更多人员做准备。
可能还需要追加一些人员。还应制定预案应对装置和调试期间所造成的生产产量的降低。调试计划是任何自动化系统升级的关键局部。一般而言需要列出的主要项目包括停机计划、缩短停工期的计划以及新旧系统热迁移期间的利用。考虑到其它与装置和调试相关的活动。
还应对与安装、调试相关的施工及设计活动进行审查和规划，FEL评估中。这样才干确保这些活动的正确执行。需要实施的关键活动包括制定新的电缆和电缆槽架计划、仪表和现场设备图纸、盘台机柜的设计、回路图、电机原理图，点位图以及详细装置图。
合规和异常情况管理
以确保这些变卦满足规范、法规和运行规程的要求。必需对平安仪表系统（SIS进行审查以确保其仍然维持了所有的SIL平安等级。需要进行维护层分析（LOPA 必需将环境健康和平安规程维持在可接受的水平。需要对为了适应自动化系统的升级而做的变卦进行审查。
有时根据NEC和NFPA 监管条例的要求需要得到许可和进行检查。同样，必需满足当前诸如NECNFPA 和FDA 规范、法规的要求。FDA 对验证系统的监管条例包括了非常严格的条款，对生产药品的设备进行任何更改的时候必需遵循这些条款。许多食品和饮料工厂在进行修改和升级的时候，也必须遵循FDA 监管条例，只是降低了执行的规范。
新自动化系统也必需有处置异常工况的机制。通过简单的利用内置于自动化系统的特性，老自动化系统有某些非正式或正式的机制来处置异常工况。与之类似。同时利用现有的异常工况管理、图形和报警管理规范以及最优实践，经常可以在这方面获得提升。
FEL应当评估所有可能改进的方面，事实上。包括ASM因为这能确保对新系统的投资获得最大回报。
改进方面
一般是过时的基于DCS或PLC系统所没有的这就使得可以改进现有的运行。自动化系统的升级提供了一个绝佳的机会，新自动化系统所具有的特性和功能。可以对现有运行和习惯做法进行改进，从而获得进一步的提升。
改进的主要方面。如果由于工厂没有足够部件或设备，把在老自动化系统时运行在手动模式下的过程和系统改为自动控制。仍然需要手动运行，那么这些设备就需要升级或更换。比方，为了实现特定回路的自动控制，需要修改或更换开关阀使其能像控制阀一样工作。
老系统中不易实现自动控制的地方，其它案例中。新自动化系统中也许可以实现自动化。新自动化系统一般具有内置的先进过程控制特性，使其自动控制复杂回路。改手动控制为自动控制，减少所需运行人员的干预，进而降低人因故障，防止停机，改进生产，提高产出，带来短期和长远的投资回报。
为工厂操作人员提供数据和图像的过时的图形显示系统，很多老自动化系统。分辨率低，显示屏质量低劣，没有足够大的屏幕。反之，新自动化系统可以充分利用过去几十年在操作员界面、硬件和软件上发生的巨大进步，来降低运行人员的疲劳，方便培训新运行人员，改进异常工况的管理。
