隨著分布式控制系統(tǒng)制造商的不斷發(fā)展，其原有的產(chǎn)品及解決方案由于知識產(chǎn)權(quán)屬性、成本和缺乏技術(shù)支持等方面的原因，變得不再像以前具有吸引力，于是用戶開始尋求更好的替代策略。很多“混合”式DCS平臺以及先進過程控制器開始在市場上發(fā)動攻勢，用易管理、更劃算的獨立設(shè)備來替換老式、整體的DCS系統(tǒng)。
目前，可以選擇單獨升級I/O，也可以單獨升級處理器，或者單獨升級HMI，當(dāng)然也可以升級上述幾項的組合，而不需要拆除全部老系統(tǒng)并新建一個新系統(tǒng)。也許，這可以降低DCS升級各個階段實際安裝所花費的時間和費用。
合理規(guī)劃、清晰定義項目團隊的職責(zé)以及成功的測試，對于DCS遷移工程的順利進行十分關(guān)鍵。
更易于管理
I/O遷移，可以通過I/O結(jié)構(gòu)和設(shè)備的升級來實現(xiàn)，這樣就可以充分利用現(xiàn)有的端子，不會影響、也不需要重新連接與現(xiàn)場的接線。很多廠家提供的I/O卡件和端子是簡單的“追加”式升級，通過背板或原有的通訊與原有處理器連接。無需或者只需要很少的軟件升級，現(xiàn)場接線盒的安裝需求也非常少。
由于I/O模塊和設(shè)備都是從OEM廠商那里采購， 因此除非產(chǎn)品短缺或OEM廠商不復(fù)存在，一般情況下這種升級并不是最難解決的。
盡管通常情況下，在進行I/O遷移的同時，會更換處理器單元，但這并不是必須的。有些廠家提供的處理器升級，可以與原有的I/O設(shè)備通訊，即使這些I/O由其它廠家提供也沒有問題。
升級所需要的軟件服務(wù)，變化比較大，從自動控制程序的升級(通常需要一些人工驗證和調(diào)整)到完全重新編寫控制程序，一應(yīng)俱全。經(jīng)驗豐富的系統(tǒng)集成人員，可以確定完成升級任務(wù)的適當(dāng)方法。
處理器升級，也許需要同時進行HMI的升級，因為新處理器可能具有不同的通訊協(xié)議、標(biāo)簽和HMI功能塊命名規(guī)則。典型的DCS通訊協(xié)議都是專有的和串口通訊(比如Modbus)，但是一般不包括任何最近(過去20年)出現(xiàn)的諸如現(xiàn)場總線或各種各樣的以太網(wǎng)協(xié)議。
大多數(shù)工廠都尋求對當(dāng)前系統(tǒng)做某種程度的改進。從控制的角度來講，在處理控制回路和其它控制活動方面，DCS做的非常棒，但是原有的DCS工具，在其它方面并不十分出色，比如：先進的數(shù)據(jù)挖掘和生產(chǎn)智能化，以及獲取數(shù)據(jù)并進行分析等。做這些任務(wù)比較出色的工具，一般運行在開放的架構(gòu)(比如Windows)上，并且要有很強的與SCADA/HMI、 I/O服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫等的連接能力。
最典型的DCS安裝包含新增控制器，如各種PLC和單回路設(shè)備，這些設(shè)備目前與DCS系統(tǒng)之間很少甚至根本沒有連接。這就產(chǎn)生一個問題：HMI將無法監(jiān)視到工廠的某些區(qū)域，因此這些區(qū)域有可能成為盲區(qū)。這就需要其它HMI產(chǎn)品來查看這些數(shù)據(jù)。
有些DCS廠家不復(fù)存在，或者它們的產(chǎn)品已經(jīng)停產(chǎn)很多年了。在這種情況下，用戶往往依賴第三方的電氣維修商，甚至是eBay來采購需要更換的部件。軟件升級實際上并不需要，甚至都不是必須的采購項，但是對這些產(chǎn)品的支持確實參差不齊。
大多數(shù)DCS遺留下來的HMI屏幕，都是基于二維向量的圖形。在高分辨率、實時動畫、視頻游戲大行其道的當(dāng)今世界，這些古老的HMI系統(tǒng)實實在在地顯示了其古老以及落后的技術(shù)。盡管大多數(shù)操作人員已經(jīng)習(xí)慣了這些平面式、黑白的界面，但是通過高分辨率的圖形系統(tǒng)，可以獲取更多的信息，提高操作人員的綜合分析能力，并且不會導(dǎo)致提供的信息過多。
建立合理計劃
首先，同任何其它遷移階段一樣，我們必須先定義并制定一個真正的遷移計劃。無論是對用戶還是對廠家來講，僅僅簡單的制定一個招標(biāo)書或費用估計投標(biāo)表，并不能完全的確定所需的工作范圍，還有可能產(chǎn)生不可預(yù)計的費用或風(fēng)險。
在利用這些新技術(shù)的過程中，比較常犯的錯誤就是去“拷貝”或“模仿”現(xiàn)有的HMI功能，而不是去考慮最先進的HMI/SCADA產(chǎn)品所帶來的技術(shù)進步。甄別這些需求并將其分類為：“必須有”、“最好有”和“以后考慮”等，不但可以定義升級真正需要的范圍，確定優(yōu)先級，而且還可以使用戶發(fā)現(xiàn)其當(dāng)前系統(tǒng)所做的事情中存在哪些浪費，有哪些功能是很少使用甚至從而沒有使用過。
同時，用戶需要記錄下來，哪些需求是現(xiàn)有系統(tǒng)的HMI產(chǎn)品無法滿足的。了解已有的新產(chǎn)品，它們的技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，以完成期待的目標(biāo)并獲得成功。與軟件廠家以及使用過這些產(chǎn)品的系統(tǒng)集成商緊密合作，有助于制定最好的開發(fā)和安裝策略。
檢查工廠當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，評估是否有足夠的帶寬，滿足升級后SCADA系統(tǒng)的要求。應(yīng)更換落后或速度較慢的硬件設(shè)備。系統(tǒng)需要配置足夠的連接能力，這樣可能需要額外增加交換機和路由器以及使用銅電纜或光纖來升級網(wǎng)絡(luò)布線，或者使用無線網(wǎng)。在可能的情況下，對使用以太網(wǎng)代替串行通訊做可行性研究。
在整個設(shè)計過程中，要征求每天都要使用這些系統(tǒng)的工廠操作人員以及其它關(guān)鍵人員的意見。盡早地將新設(shè)計概念展現(xiàn)給操作人員，對于他們最終能夠接受設(shè)計非常關(guān)鍵。這樣就有充分的機會將他們的理念融入到設(shè)計中去，有助于他們將HMI視為可靠和用戶友好的系統(tǒng)，而如果將設(shè)計一次性全部提交給他們，則HMI被全部打回來的可能性比較大。改變總是困難的，但是如果設(shè)計中的一部分是由使用者參與和完成的，那可能就容易的多了。
有很多產(chǎn)品能為這種遷移提供基本的HMI需求。先進應(yīng)用和連接性需求，能夠?qū)⒃O(shè)備數(shù)量降低到更易于管理的程度。評估功能、連接性和未來可能的需求，可以進一步優(yōu)化合作軟件廠商的數(shù)量。如果用戶已經(jīng)安裝了基礎(chǔ)的SCADA/HMI產(chǎn)品，他們可能希望將其作為遷移的平臺。
一般情況下，用戶有一個系統(tǒng)集成商的核心名單，將與之合作并能滿足他們工廠的典型需求的集成商列入其中。不過，并不是所有的系統(tǒng)集成商在HMI遷移方面都有經(jīng)驗，或者具有這種類型的工程所需要的較先進的集成和通訊水平。與生產(chǎn)商仔細研究，制定一份具有相關(guān)經(jīng)驗的系統(tǒng)集成商名單，可確保遷移項目的成功實施。
清晰定義團隊角色
在項目中，明確劃分由用戶團隊擔(dān)任的角色以及由系統(tǒng)集成商團隊擔(dān)任的角色——這對項目的成功十分關(guān)鍵。用戶需要成為現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計和運行的專家。應(yīng)清晰定義，哪些任務(wù)由內(nèi)部完成，哪些任務(wù)必須承包出去。
系統(tǒng)集成商必須清楚，HMI完全升級，所包含的不僅僅是用新的硬件和軟件更換老舊的HMI控制臺。此外，如果需要更換目前使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，系統(tǒng)集成商還必須提供這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這樣，除了HMI工程設(shè)施外，還需要其它的資源。
用戶可能還希望簡化與其它控制器，比如PLC或單回路控制器之間的通訊和連接。這可能會改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，需要PLC工程師的介入，以便為這些控制器增加新功能。范圍的變更可能不可避免，因此需要定義一個變更流程，以滿足最終的工程要求。
確保成功的測試
一旦已經(jīng)部分開發(fā)并安裝了新HMI，就需要通過將新安裝的HMI與現(xiàn)有正在工作的DCS屏幕做比較測試。這可以確保新系統(tǒng)的操作能夠與原有系統(tǒng)完全一致，并給與操作人員以信心，因為他們可以同時使用兩個系統(tǒng)，直到測試完成。這使從舊系統(tǒng)到新系統(tǒng)的過渡更容易一些。
非常重要的一點是，觀察新系統(tǒng)中I/O的響應(yīng)時間。觀察按鈕(離散量點和握手信號等)和屏幕更新(模擬量數(shù)值點)等項目的響應(yīng)時間。觀察從按下按鈕到期望的動作發(fā)生所需要的時間有多長?屏幕上模擬量更新接近實時更新的程度?新系統(tǒng)應(yīng)達到或超過被更換系統(tǒng)的性能。如果不是，必須采取措施，確保響應(yīng)時間滿足用戶規(guī)范書的要求。
影響I/O響應(yīng)時間的因素包括網(wǎng)絡(luò)速度/可用性，服務(wù)器處理器負荷和內(nèi)存的使用情況以及代碼模塊引擎速度和I/O服務(wù)器的掃描時間等。調(diào)整這些項目可以幫助實現(xiàn)所期望的結(jié)果。
一旦系統(tǒng)已經(jīng)運行并經(jīng)測試，最終用戶就有信心將操作完全切換到新HMI上，這時就可以逐工作區(qū)地將DCS系統(tǒng)下線了。正在解列的DCS區(qū)域的每個部分，都應(yīng)給予足夠的時間，允許最終用戶適應(yīng)新HMI，必要時恢復(fù)原有系統(tǒng)。
我們建議，至少要有一個DCS操作員站保留完整的功能，以防出現(xiàn)意外，直到所有系統(tǒng)操作人員都獲得培訓(xùn)，并且對他們進行控制時所提供的系統(tǒng)支持水平滿意為止。系統(tǒng)集成商和用戶之間可以就支持和維護進行進一步的協(xié)商。
（轉(zhuǎn)載）
