摘要：现如今，仪表控制系统的迁移升级更新改造是一个不可回避的话题。然而，您是否想过，为什么许多企业的自控率仍然不高，且先进功能的使用率却不到50%？这背后反映了怎样的管理和技术短板？更令人担忧的是，许多企业在十几年里几乎没有对系统进行过点检与维护，导致技术完全依赖于
现如今，仪表控制系统的迁移升级更新改造是一个不可回避的话题。然而，您是否想过，为什么许多企业的自控率仍然不高，且先进功能的使用率却不到50%？这背后反映了怎样的管理和技术短板？更令人担忧的是，许多企业在十几年里几乎没有对系统进行过点检与维护，导致技术完全依赖于生产厂家，管理薄弱，升级不彻底。......
本文将深入探讨仪表控制系统在迁移、升级和更新改造过程中的种种问题，分析这些问题的根源，并探讨可能的解决方案。
01
“改”什么？
控制系统存在问题——同通用问题：
DCS从上世纪70年代中期诞生以来已有近50年应用的历史，我国从七五年大量引进到现在也已经有四十多年的应用历史了，存在共性问题：
替代常规表，自控率不高，先进功能用不到50%；
没有过程优化工程师岗位，最能发挥DCS作用的APC先进控制应用好的不多；
技术上完全依赖生产厂家，管理薄弱维护点检升级不彻底，有的企业自投用10几年不曾点检过；
与底层智能仪表及管理层的联结接互通差。
SIS问题：
不能按有关“功能安全”规范要求设计、管理维护SIS；
没有功能安全工程师岗位。
图 自动化人的理想与中国流程工业现实对比
某控制系统老旧已超10年，厂家已不再技术支持，一旦硬件故障将无法获取备件；
软件方面当前设备使用Windows 7操作系统，微软官方已不再对以上版本系统提供任何安全补丁；
操作站商用PC生命周期一般为6年，超期后性能降低，故障率高；
随着时间推移，网络连接可能会出现松动、腐蚀、脱落，系统干扰增加，设备散热不畅，从而导致系统稳定性降低；
DCS、SIS、GDS不独立，存在公用部分；
机柜间、控制室存在防火抗爆问题。
图 不同自动化组件的典型生命周期（年）
02
怎么“改”？
同系统升级方案
同一系统升级可以获得供应商最大技术支持，为迁移计划和实施制定明确的路径。另一个好处是，许多控制策略可以更轻松地移植到新系统上，不用再编辑新数据库，原有系统的数据库直接导出来然后载入升级后系统便可利用。
硬件升级或固件升级
固件升级有以下原因：适应更新更强的硬件、在原有平台增强功能、修复原有BUG
软件升级
操作系统软件升级：WIN-2K升级WIN-7, WIN-10
组态软件升级，低版本升高版本。
应用软件升级变更：增加复杂控制回路等
操作站升级：DELL 商用机升级
HIM 升级
I/O 升级：版本升级
控制器升级：版本升级
交换机升级：版本升级
扩容升级：增加新卡件
同系统升级案例：
当前采用的是Experion® PKS R40X系统，在不重新组态和改变机柜的接线的前提下，将该系统远程在线升级至同期最新的Experion® R501版本。
信息采集及评估：工程师利用PKS自带的诊断工具采集系统信息，将采集到的信息提交给霍尼韦尔专家进行全面分析和评估，并形成评估报告。
问题修正：负责实施在线升级的工程师将依据评估报告，修正当前PKS系统中存在的问题以及原有网络中的问题，直到完全满足在线升级条件为止。
数据备份：在开始升级之前，工程师将对相关用户帐户密码进行测试保存，同时对服务器ERDB/EMDB等数据库进行备份，对服务器、操作站进行全盘备份。利用EMSN节点对所有服务器和部分操作站进行在线备份。
服务器/操作站升级：工程师检查服务器当前状态，确保服务器处于同步状态。利用EMSN节点依次对备用服务器、操作站、主服务器进行升级。同时，客户操作员可以持续监视工厂运行状态，操作不受影响。
控制器升级：冗余的C300控制器提供在线升级功能，在服务器/操作站完成升级后，工程师可操作对C300控制器固件版本进行升级，所有程序不需要进行下装。
不同系统升级更新（国产化替代）
新供应商对老系统掌握理解存在障碍，（不是一家的东西），在实际实施期间，DCS供应商通常依赖自动化工具来做转换，可能无法准确地捕获原始代码。手动更正此代码可能是一项艰巨的任务。
I/O 卡更新、控制器更新、操作站更新、应用软件迁移
控制系统升级方案应全面考虑
全面综合生产、工艺、设备等个相关专业的意见，确定关键技术参数，包括：
负荷核算
先进过程控制APC支持，支持OPC系统集成、支持HART及多种现场总线
可扩展性
自诊断能力及预防性维护
DCS与全厂管理网络互联性，满足管理要求
时钟同步服务器
高性能图形，ISA-101 HMI设计标准，“没有报警便没有颜色”
迁移路径
IT/OT 及控制策略可移植性等
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来源：仪表圈
