一套过程控制系统应该帮助工厂或过程单元以最少的人工干预保持运行。归根结底，这是自动化背后的整体理念。目前的问题是还有许多已经超过20年甚至30多年的老系统仍然在运行，由于这些系统所受到的关注和为它们提供的服务不成比例，因此迟早这些系统会带来麻烦。我们以拥有一辆汽车为例说明。也许你真的喜欢你的1992年的雪佛兰Impala，可是经过22年以及250,000英里，它需要很多关注，刹车、前端、减震系统、传动装置以及可能整个新引擎，在某个时间点上需要置换它们。
　　如果你谈论的是一部标准的小轿车，那没什么问题。可是如果我们假设你有一部厢式货车并且进行改装可以携带很多你工作中需要的特殊设备。再买一辆新的厢式货车意味着要迁移所有那些支撑和框架以及很多其他的改动。在这种情况下，因为所有其他相关的成本，置换它的决定不那么容易。经济上不同的考虑会带来不同的情况。
　　在任意一个情况下，你最不想看到的事情是你的车在距离你家400英里的地方抛锚了。考虑到你的车的年龄和历史表现，你知道任何时候你开上路都有可能会有故障，所以在你开上路之前要计算一下风险。如果它抛锚了，你可能被逼的必须在压力下做出决定，而且可能不得不考虑最简单但在费用方面来说不是最优的解决方案。

　　继续使用老系统的风险
　　每天使用一套老的DCS平台控制一个工厂，工厂遭遇故障或生产中断的风险都在增加。当然这些也会发生在全新的平台上，可是风险会随着使用年限的增加而变大。
　　为了便于讨论，本文把范围限定在数字控制系统。没有操作面板、气动系统、模拟量电子设备或它们的其他子集。我们讨论的绝大多数是从上世纪70年代后期到基于微软的Windows系统出现并广泛应用的上世纪90年代所安装的第二代DCS平台。这些系统里几乎没有“原装”的，因为硬件种类不同，其出故障的方式各式各样。预期生命最短的设备一般都位于操作员接口。没有控制系统连续20多年每天工作却还使用其原装的键盘、显示器和硬盘。
　　看起来永远不会坏的部件是基本的控制器、I/O和现场接线，不过哪怕这些部件有很多也接近寿命了。由于一个I/O卡损失一个通道或者也许所有的设备都通过一个特定的卡件连接，操作员有可能看到单个的现场设备不工作。希望可以进行更换，可是这样会有一天所有的备件都没有了，而发来的用于维修的板卡由于是OEM产品而很遗憾的被退回。维护人员被迫与操作员一起进行系统验伤以确定最关键的部分仍然工作，而其他部分就不去修理了。最终，用户可能不得不寻求“万能的淘宝”，为了寻找到奇缺的零部件。

　　使用时间vs.系统生命力
　　控制系统的老化对于其本身不一定是个问题。一套老的DCS如果与流程很好地配合并且在其生命内都很仔细的维护，可以出色地完成工作。就像专门改装的厢式货车，使用者可能已经花费了大量的时间和精力来正确的配置它，并使用特殊的程序设计来优化控制方法。尽管老的平台和现代版本相比没什么可以相比较的编程工具，但是它具有完成非常复杂功能的能力。至少可以在一定程度上更新操作员接口，那么就可以增加新的功能。
　　与工艺相关的知识产权是经过很多年开发出来的，要移植到新的平台很困难，所以有的公司会决定保留老的系统并谨慎的维护它。它会储存一些重要部件来保证其运行，但是也会有退出计划，即当时间到了必须更换的时候。这种意识将其与那些简单地让惯性来决定并不打算努力升级系统的公司区分开来。
　　另外一些厂商采用逐步改进的方法来减少他们的风险状况，并将其与更新的系统之间的科技差距缩到最小。“我们的大多数用户正在对他们的DCS结构进行持续的投资。”艾默生过程管理公司的过程系统和解决方案生命周期服务副总裁Seam Sims说。“他们看到并已经意识到在他们的工厂内维护当前的技术水平带来的运行方面的价值和总体生命周期成本收益。一些选择在工厂完全运行的时候投资于小的、渐进的步骤，而有些选择将他们的投资时间与例如工厂翻新这样的主要维护事件安排在一起。不管采取哪种时间策略，深思熟虑的渐进式投资带来的结果是组件和科技不容易过时。”
　　一些老的系统可能已经达到了他们的功能极限。如果一个工厂已经达到了一个平台能够处理的最大I/O数量，对于那些已经有了数十个左右现场设备的工艺，就没有更多地增加一些新设备的机会了。
　　Windows系统入侵
　　大概15年以前，由于控制系统供应商开始从企业自有的硬件和软件迁移到微软公司的基于Windows的平台，并使用更多现成的设备，控制系统结构就开始分化成非常不同的方向。一些供应商认为这是一种入侵，因为他们失去了对自己的命运的控制并且突然发现他们必须跟着微软公司走。接下来的几年里，那些专有系统的所有者经常发现最简单的升级方式就是与新的系统“捆绑”并利用Windows的“灵活性“优势。虽然有一些现存控制系统没有以这种方式进行改造，不过已经所剩无几了。
　　更加极端的情况是，有的公司为了保留已经属于再也不能获得支持的遗留系统，采用将第三方SCADA系统加到DCS之上来支持用户接口，将系统与其他设备使用Windows 或OPC的通讯能力扩展，并在系统内传输数据。这种方式需要很多集成工作，但是当一个公司坚持在其有用的生命之上运行一套平台的情况下，这可能是唯一的选择。
　　系统迁移的最佳时机
　　在根本上，任何控制系统都必将被淘汰。会有那么一个时间点当故障已经严重到不能再修理或更换关键部件。根据计划和准备的程度不同，处理迁移可能简单也可能有挑战，可是当系统有故障而工厂的很多都是手动运行，那么迁移到一套新的平台真的就是一场噩梦。
　　正如霍尼韦尔过程解决方案的首席应用咨询师Rich Clark所指出的，有可能会到那个实际上太晚了而不能迁移的时间点，因为需要执行迁移行动的人员全都仅仅为了保持工厂运行而被占用。他的建议是在你还有可选项的时候开始计划。当你的风险曲线和机会曲线，它们两条都比较平，那个时间点上你有充足的选项。但是最终你会到达一个临界点，而且很难准确知道那个点在哪里。那时候你的选项变得有限，你必须匆忙的做决定。如果你是管理该系统的人，你必须设定一些红线和一些黄线控制工程网版权所有，并且至少每年查看一下你的系统，看看你在什么位置。如果你不这么做，你可能会错过临界点而且会突然处理一连串的事件，迫使你以一种代价更高、风险更大的方式来进行迁移项目。你需要努力在压缩的时间计划内使用还有别的工作的人员来进行迁移，这样的压力将产生更大的风险。
　　在一些炼油和化工环境里，你可能每5年会有一次工厂停工或迁移的良机。所以在你做计划的时候，你必须要问自己，我的系统现在是否可以维护？你可能会说是CONTROL ENGINEERING China版权所有，但是有可能5年以后答案是否定的。所以从现在开始2年以后有个迁移的良机或者你再等待7年。如果你在做计划，你需要把这些事情都考虑进去。我们努力帮助我们的客户了解他们真正的风险承受能力并帮助他们把握良机。
　　除了人的制约因素，将系统迁移到一个应急计划的公司会发现其他不愉快的意外：
　　■ 大部分文档可能不存在了或者没有及时更新。
　　■ 关键的信息和编程可能存储在老的媒质上（例如软盘、磁带存储器），而它们已经不再可读了。
　　■ 那些参与系统设计的关键人物已经早就离开了。
　　■ 那些允许其控制系统持续运行超过其使用周期的公司，经常会使其工厂的许多部分都遭遇类似的恶化，所以启动一个升级计划可能会像打开一个潘多拉魔盒，遇到一连串棘手的问题，并将影响到其他功能区域。
　　其他风险因素
　　由于工厂意外停工或操作员控制造成损失的这类风险是显尔易见的，可是还有其他风险与过度延长控制系统使用寿命相关：
　　正在消失的控制策略：在一些情况下，很难或者根本不可能从一个老的控制系统中捕捉到知识产权。如果不能从老的程序或文档中提取出控制策略，那么就必须要重建控制策略，而这会给迁移过程增加另一层复杂性。
　　正在流失年轻的操作员：如果90后工人必须处理那些比他们还老的控制系统时，几乎没有可能会让他们愿意留下来，并花费他们的值班时间护理衰老的平台。就算没有这方面的挫折，雇佣员工已经变得够困难的了。
　　给自己留有更多选择余地
　　如果一个工厂或者生产单元计划在某个特定的日期停工，那么关于保证一个老的系统工作的讨论可以理解。可是如果长远来看，有些种类的变更在某个时间点上是必须要进行的。迁移是最普遍的做法，如果仔细计划且彻底进行，这种迁移会花费数月甚至数年的时间。
　　如果方式得当，迁移过程可以几乎没有痛苦，可是如果等到最后的时刻并且在巨大压力下完成，那种体验可能很糟糕：
　　■ 要保证工厂连续生产的持续压力使这个过程复杂得多。
　　■ 人力资源会有过度使用直到崩溃的时候。
　　■ 知识产权可能丢失并迫使重建工作。
　　■ 被迫的迁移不可避免的会更加昂贵并且减少了在新平台上开发新功能的可能性。
　　当迁移最终开始
　　经过充分计划并按照合理的节奏进行的迁移计划，会让客户确定哪些新的功能能被最充分的利用，以及培训操作员最好的方式。而被迫的迁移几乎没有时间进行这样的分析CONTROL ENGINEERING China版权所有，为了避免再次给每个人培训，那些客户催促新平台供应商将变更控制在最小范围。OEM或系统集成商可能必须经过一个长期过程、花费相应的费用来使当前系统不仅看上去而且工作起来也和老系统类似。
　　“在迁移的过程中，为了将操作员的再培训减到最少，有些客户要求将升级后的操作员接口设计的和原来一样。”Sims说道。“一般情况下，我们不认为这是一个必要的或者明智的做法。比起在新系统中沿用以前的操作员界面，新运行环境下的性能表现和效率优势更明显www.cechina.cn，特别是当考虑到在过去10年里缩减的成本、业绩的提高以及低保真度的操作员培训仿真。”
　　Clark说这种要求在以前比较普遍，可是现在不像以前一样发生那么多了。“越来越少的公司要求其新系统要与老系统相像，”他说，“这种类比的操作方式在经济上的好处很难判定。你需要充分利用那些给你带来经济回报的功能。”
　　计划胜过一切
　　那些对于他们需要做什么有一定策划，并愿意沿着该方向进行适当的投资的公司www.cechina.cn，很少会面临不得不进行紧急升级的局面。另一方面，允许自动化系统由于疏忽而老化的公司，可能会在工厂的所有部分都看到同样的问题。如果DCS没有维护，那么其他设备可能也有相同遭遇。在某一点上，运营会达到故障的成本和风险超过工厂利润的临界点。
　　“对于那些认为他们可能接近临界点的客户，什么也不做的决定真的不意味着你能什么都不做，”Clark补充道，“你必须制定一个计划。此刻什么对公司是最有必要的？如果我的系统越来越老，我是否需要囤积零部件？我能否签订合约购买一些知识专利？在我到了那个我可以进行迁移的点之前，我必须要采用哪些特别的措施来维护系统的健康？客户很少做这类的计划，如果做过，就会更容易发现他们的控制系统何时达到临界点。”(作者：Peter Welander)

　　控制系统衰退的5个阶段
　　那些坚持维持其控制系统运行时间远远超过其报废日期的公司，通常会经历5个恶化阶段，并给风险和成本情况带来严重的影响。艾默生过程管理的过程系统和解决方案的生命周期服务的副总裁Sean Sims诠释了这一过程可能给企业带来的危害。
　　我们的一些客户选择运行到报废的策略，随着资产的老化，很快就变成需要更多成本及风险抑制，并与现代科技之间的鸿沟变得更宽。对于那些选择运行直到超过官方规定报废时间的客户，对于DCS资产来说一般会体验到如下的5个阶段：
　　1.在供货商宣布报废某个平台或技术之前，客户意识到未完成生命周期的过渡，可是有意识地决定延长资产的生命周期以贯穿整个个生命周期阶段。运行成本/风险乘数是1。
　　2.当供货商宣布报废某个产品，但是在有限的时间范围内、以提高价格点为条件为市场提供有限的持续性服务。运行的成本/风险乘数现在变为2。在该时间点上。任何工厂里为满足运行需要的系统扩展都将仅限于已经存在的安装过的备件。
　　3.一旦OEM可持续模型过期，客户只能在他自己的组织内来寻求硬件备件和技术支持的来源。这从本地开始，如果有条件会到全球范围，可是运行成本/风险乘数现在进一步增加到3。为支持更大的工厂能力的系统扩展在这个时候基本上不太可能了。
　　4.一旦内部供应耗尽，客户开始依赖开放市场或互联网来购买备件，或者从提供有限范围服务的第三方供应商那里翻新部件。运行成本/风险乘数现在是5。随着有经验的人员退休，市场上任何来源所能提供的产品技术支持都变得极其有限，并且如果此时采取系统升级，那么成本将比在这个生命周期阶段之前进行升级计划的费用高出很多。
　　5.一旦来自开放市场的备件的质量下跌到不及可用性的20%，产品的技术支持萎缩到很严重的低水平，客户最终会体会到灾难性的故障，并且在现存的结构环境下无法改正。最后，退化系统的可用性、可靠性和性能引发持续的生产影响，由此产生极大的时间压力，在这种环境下进行系统升级所带来的运行成本/风险的乘数达到了10。
　　我们的目标是不让我们的客户过渡到最后的两个阶段，因为那样会给他们的运营带来巨大的影响。我们首要考虑的是在迁移过程中如何消减风险，并结合将来的生产改进良机以及为接下来的20年的周期布置自动化基础设施。