Entwerfen und Planen vorhandener Steuerungssystem-Upgrades

Wenn die Entscheidung gefallen ist, das Leitsystem Ihrer Anlage oder Anlage zu ersetzen oder nachzurüsten, ist es an der Zeit, mit einem entscheidenden Teil des Prozesses zu beginnen:dem Entwurf und der Planung. Diese Phase muss sorgfältig und methodisch abgeschlossen werden, da ein schlecht konzipiertes oder geplantes Kontrollsystem nicht lange hält oder gut funktioniert. Bevor mit dem Konstruieren und Planen begonnen werden kann, ist es auch wichtig, das richtige Steuerungssystem auszuwählen. Sie können mehr über diesen Prozess in einem früheren Artikel erfahren.

So entwerfen und planen Sie ein Kontrollsystem

Sobald Sie Ihr Budget und die Wahl für ein neues Steuerungssystem haben, ist es an der Zeit, einen Plan zu entwickeln und mit dem Design Ihres Systems zu beginnen.

Das Entwerfen eines Ersatz-Steuerungssystems kann schwieriger sein als das Entwerfen eines neuen Steuerungssystems von Grund auf. Beim Entwerfen eines Ersatzes für ein vorhandenes Steuerungssystem müssen Sie möglicherweise Entscheidungen treffen, die Sie normalerweise nicht treffen müssten, wenn es sich um eine brandneue Installation handelt. Möglicherweise muss Ihre bestehende Anlage während des Retrofits betriebsbereit sein oder der Austausch muss bei einem Ausfall schnell erfolgen. Möglicherweise benötigen Sie auch alternative Designs oder sind mit Ihrem Design flexibel, falls etwas nicht ganz so läuft, wie Sie es erwarten.

Das erste wichtige Ziel bei der Planung Ihres Ersatzes ist die Dokumentation der bestehenden Installation. Dies kann das Sammeln vorhandener Zeichnungen, Dokumente, Datenbanken, Steuerungslogiken, HMI-Bildschirmkonfigurationen usw. beinhalten. Oftmals kann eine vorhandene Dokumentation verdächtig oder insgesamt falsch sein.

Es ist eine gute Idee, die vorhandene Dokumentation durchzugehen und wichtige Teile davon mit der vorhandenen Installation zu überprüfen. Wenn keine vorhandene Dokumentation vorhanden ist, müssen Sie den vorhandenen Systemstatus dokumentieren. Erledigen Sie dies mit Notizen, Skizzen, Fotos, Videos, Interviews mit dem Betriebspersonal oder auf andere Weise. Auch wenn die vorhandene Dokumentation korrekt erscheint, sind Fotos oder Videos eine einfache Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Sie so viel wie möglich von der vorhandenen Installation erfasst haben. Fotos und Videos können auch hilfreich sein, wenn Sie an der Konstruktion außerhalb des Standorts des Steuerungssystems arbeiten – sie geben Ihnen einen einfachen Hinweis auf die Installation, ohne physisch vor Ort zu sein.

Abbildung 1. Diese Bilder gewinnen zwar keinen Fotowettbewerb, können aber eine wertvolle Referenz bei einer Leitsystemumrüstung sein.

Stellen Sie beim Dokumentieren mit Fotos oder Videos sicher, dass Ihre Bilder oder Videos klar und vollständig sind. Vergessen Sie nicht, jeden Bereich des bestehenden Kontrollsystems zu erfassen. Das Organisieren Ihrer Bilder direkt nach der Aufnahme ist eine gute Möglichkeit, um sicherzustellen, dass sie Tage, Wochen oder sogar Monate später, während Sie am Design des neuen Systems arbeiten, einen Sinn ergeben. Videos können helfen, Bilder zu ergänzen. Sie können mit dem Video einen ganzen Bereich oder Schaltschrank langsam überstreichen und später zurückgehen, um das Video anzuhalten, um bestimmte Bereiche zu sehen, die Sie möglicherweise mit Fotos übersehen haben.

Genauso wichtig wie die physische Dokumentation ist es, die elektronische Konfiguration des bestehenden Systems zu erhalten. Angenommen, die vorhandene Konfiguration kann elektronisch auf der ursprünglichen Hardware beibehalten werden, während die Konfiguration auf der neuen Hardware implementiert wird. In diesem Fall kann dies eine praktische Möglichkeit sein, die neue Konfiguration zu duplizieren und zu testen. Sie können bei Bedarf auf die ursprüngliche Konfiguration zurückgreifen, um die neue Konfiguration beliebig oft abzuschließen.

Als Referenz sollte neben einer elektronischen Kopie auch eine Hardcopy der kompletten Konfiguration und Logik erstellt werden. Diese Dokumentation kann Monate, sogar Jahre, nachdem das neue Steuerungssystem integriert wurde, verwendet werden, um eine verdächtige Einstellung, einen Bereich oder eine verdächtige Logik zu überprüfen, die nach der Inbetriebnahme des Systems in Frage gestellt wurde.

Implementierung neuer Geräte in bestehende Steuerungssysteme

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Ihre Nachrüstung oder Ihren Austausch in Angriff zu nehmen. Ihr Plan kann einen schrittweisen Ansatz beinhalten, wenn Sie die Dinge am Laufen halten müssen oder nur sehr wenige Ausfallzeiten zur Verfügung stehen. Sie können sich auch für die "Rip-and-Replace"-Methode entscheiden, bei der Sie das alte System vollständig entfernen und durch ein neues System ersetzen. Jede dieser Methoden kann zusätzliche Optionen in sich haben. Möglicherweise verwenden Sie die vorhandenen Feldanschlüsse wieder oder verwenden ein Konvertierungssystem eines Herstellers für Feldanschlüsse.

Einige gestufte Ansätze können sogar die vorhandene E/A-Hardware zusammen mit den Feldabschlüssen verwenden. Dies kann aus zahlreichen Gründen zufällig sein, beseitigt jedoch nicht veraltete Hardware, wenn dies eines Ihrer Bedenken ist.

Abbildung 2. I/O-Verkabelungssystem. Bild mit freundlicher Genehmigung von Allen-Bradley

Logische Überlegungen für die Nachrüstung von Steuerungen

Beim Konvertieren vorhandener Logik stehen mehrere Methoden zur Verfügung, um diesen Teil des Prozesses zu bewerkstelligen. Viele Steuersysteme verfügen über automatische Konvertierungstools, um den Konvertierungsprozess zu beschleunigen. Seien Sie vorsichtig mit einigen dieser Tools; Sie erledigen die Arbeit schnell, aber möglicherweise nicht so, wie Sie es bei einer manuellen Programmierung tun würden. Viele sind auch nicht vollständig. Sie müssen, wenn Sie so wollen, "das Kleingedruckte lesen" über die Fähigkeiten einiger dieser Tools.

Manchmal hindern die automatischen Konvertierungstools Sie daran, neuere oder fortschrittlichere Funktionen im neuen Steuerungssystem zu nutzen. Die Formatierung kann ein weiterer Bereich sein, in dem die Tools für die automatische Konvertierung zu kurz kommen. Das Auto-Konvertierungs-Tool wurde so programmiert, dass es die Logik auf eine festgelegte Weise umwandelt. Dies ist möglicherweise nicht der günstigste Weg und das Format entspricht möglicherweise nicht Ihrem Geschmack oder Ihren Pflanzenrichtlinien.

Wenn Sie das aktuelle Programm als Referenz verwenden, kann die manuelle Programmierung langsamer sein als der automatische Konvertierungsprozess, aber Sie können die besten Ergebnisse erzielen, wenn Sie alle Alternativen vergleichen. Bei der manuellen Programmierung können Sie die Vorteile der neuen oder fortschrittlicheren Funktionen des neuen Steuerungssystems nutzen, während Sie sich darauf verlassen können, dass Sie eine bewährte Logik verwenden, die in der Vergangenheit hoffentlich voll funktionsfähig war. Sie haben mehr Kontrolle über die Formatierung des Programms und können das Programm auf Fehler, Inkonsistenzen oder ineffiziente Logik überprüfen. Bestehende Logik kann sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt haben und unter der Obhut mehrerer Personen gewesen sein, die möglicherweise Logik hinzugefügt und nicht konsistente Programmierpraktiken befolgt haben. Die manuelle Programmierung bietet die perfekten Möglichkeiten, um solche Dinge aufzuräumen.

Wenn die vorhandene Logik nicht verfügbar oder unübersichtlich ist und fehleranfällig war und den Benutzern in der Vergangenheit nur Kopfschmerzen bereitet hat, dann scheint keine der oben genannten Methoden gut für die neue Steuerungslogik zu passen. Manchmal kann es hilfreich sein, bei Null anzufangen, um die besten Ergebnisse mit Ihrem neuen Steuerungssystem zu erzielen. Eine sorgfältige Planung und Überprüfung der vorhandenen Dokumentation hilft dabei, die komplette Neuprogrammierung eines Systems etwas schneller in Gang zu setzen, als eine brandneue Installation zu entwerfen.

Abbildung 3. Allen-Bradley-Steuerungssystemausrüstung. Bild mit freundlicher Genehmigung von Allen-Bradley

Zusammenfassend finden Sie nachfolgend einige wichtige Empfehlungen für eine erfolgreiche Nachrüstung oder den Austausch von Steuerungen:

• Dokumentation :Wie oben erwähnt, dokumentieren Sie in der Entwurfs- und Planungsphase die vorhandene Installation gründlich. Stellen Sie auch für die neue Installation sehr klare und detaillierte Zeichnungen und Dokumente bereit.
• Vormontage :Bauen Sie so viel wie möglich vom neuen System im Voraus zusammen, während das alte System noch in Betrieb ist.
• Simulation - Wenn möglich, simulieren oder testen Sie das neue System offline, bevor Sie das alte System außer Betrieb nehmen. Wenn Sie sowohl das alte als auch das neue System nebeneinander betreiben können, können Sie viele Fehler vermeiden, indem Sie die Implementierung des neuen Systems vorab überprüfen und gleichzeitig das alte System referenzieren.
• Flexibilität :Halten Sie alternative Lösungen für vorhersehbare Probleme bereit. Sie müssen bereit sein, im Handumdrehen alternative Lösungen für andere Probleme bereitzustellen, die Sie nicht erwartet haben.
• Bildung :Besuchen Sie andere Einrichtungen, lesen Sie Artikel oder sprechen Sie mit anderen, die Nachrüstungen abgeschlossen haben, insbesondere des gleichen Typs, und holen Sie ihr Feedback ein.
• Forschung :Recherchieren Sie Ihre vorgeschlagenen Konvertierungs- und Integrationslösungen gründlich, da die beworbenen Ergebnisse des Herstellers nicht immer so sind, wie sie scheinen. Es gibt normalerweise Kompromisse, wenn man das Konvertierungssystem eines Herstellers verwendet, anstatt Hardware oder Terminierungen vollständig zu ersetzen.
• Engagement verwalten :Verlassen Sie sich nicht nur auf Zeichnungen und Dokumente, um Ihr Design den Installateuren zu übermitteln. Machen Sie häufige Besuche, überprüfen Sie den bevorstehenden Arbeitsumfang mit den Installateuren und stellen Sie sicher, dass alles klar ist.