許多過程工廠仍然采用已經(jīng)過時的分布式控制系統(tǒng)(DCS)。隨著DCS逐漸達到其使用壽命，升級到新型自動化系統(tǒng)勢在必行。

羅克韋爾自動化過程技術(shù)顧問MichaelVernak認為，新型自動化系統(tǒng)可提升過程性能。與早期DCS不同，它具備一系列最先進的過程控制功能，能帶來諸多優(yōu)勢。

新型自動化系統(tǒng)還允許非編程人員創(chuàng)建各種報表，以簡單易懂的格式提供數(shù)據(jù)。

最主要的是性能優(yōu)勢

新型自動化系統(tǒng)主要在以下幾個方面優(yōu)于早期DCS:性能、集成和成本。

例如，憑借新型自動化系統(tǒng)，用戶可以通過多種方式增強過程控制。新型自動化系統(tǒng)的基本PID控制算法比早期系統(tǒng)更為精細，響應速度更快，可提升所有標準PID回路的控制。PID回路的自整定通常是內(nèi)置的，從而可為整定參數(shù)提供更好的初始值，還有助于不斷進行調(diào)整和改進。

除基本PID算法外，現(xiàn)代化的自動化系統(tǒng)還包含其它調(diào)節(jié)控制選項，例如增強型PID和用戶自定義指令。增強型PID采用PID等式的速度型算法，即回路通過偏差的變化來更改輸出。用戶自定義指令(由用戶創(chuàng)建的自定義指令)用于封裝常用的功能或設備控制。

新型自動化系統(tǒng)還具有基于模型的功能塊和模糊邏輯等內(nèi)置的高級過程控制(APC)功能。這些功能可用于創(chuàng)建用戶自己的APC應用程序。這些工具的關(guān)鍵組件是標準的自定義功能塊，可使用多種方法將它們互連來開發(fā)APC應用程序。將標準和自定義APC功能塊相結(jié)合，用戶就能夠控制無法通過簡單PID或其它調(diào)節(jié)控制方法(例如，增強型PID或用戶自定義指令)調(diào)節(jié)到可接受水平的回路。

與早期DCS相比，新型自動化系統(tǒng)具備增強的報警和事件處理功能。這可提高操作員績效，并為負責工廠運營分析和績效提升的工程師提供更有價值的數(shù)據(jù)。

對報警處理的改進包括能夠排定報警優(yōu)先順序，從而減少報警泛濫并更易于確定報警的根本原因。工廠人員可使用帶時間戳的報警和事件詳細列表分析過程干擾和其它異常狀況。通過此類分析，可以更快速地確定根本原因，便于維護人員從源頭糾正問題。

新型自動化系統(tǒng)還允許非編程人員創(chuàng)建各種報表，以簡單易懂的格式提供數(shù)據(jù)。簡單易懂的報表有助于更好地了解工廠績效，更利于改善運營。使用早期DCS創(chuàng)建報表通常十分困難。

性能方面，與早期DCS相比，新型自動化系統(tǒng)可減少故障的發(fā)生。此外，供應商會不斷為其最新的自動化系統(tǒng)產(chǎn)品添加新的特性和功能，而這些新增內(nèi)容(特別是軟件相關(guān)的升級)通?？梢缘蛢r甚至免費獲取。

相比之下，早期DCS只能由一個供應商提供簡單的支持。早期DCS通?；谶^時的硬件和軟件構(gòu)建而成，因此要尋找支持人員十分困難。

可立即集成

由于新型自動化系統(tǒng)采用行業(yè)標準的數(shù)據(jù)交換協(xié)議和接口(如EtherNet/IP和OPC)，因此可更加輕松地與APC等第三方應用程序進行集成。而對于早期DCS，集成時通常需要自定義編碼，還要購買并安裝價格高昂的硬件通信網(wǎng)關(guān)。

與第三方應用程序進行集成可帶來諸多優(yōu)勢。集成可以使整個企業(yè)立即獲取數(shù)據(jù)。例如，最常用的一種集成方法是基于瀏覽器的訪問，其中自動化系統(tǒng)充當Web服務器。用戶可通過任意瀏覽器訪問自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，而無需在其PC或移動設備上安裝軟件。

集成也可以使相關(guān)方獲取數(shù)據(jù)，對于不同的用戶組，訪問級別也會不同。高層管理人員可能只希望查看某些高層級的運營數(shù)據(jù)，而工廠工程師可能需要完全訪問權(quán)限，包括更改自動化系統(tǒng)設置的權(quán)限。

將第三方應用程序與新型自動化系統(tǒng)集成的另一優(yōu)勢在于，無需手動輸入數(shù)據(jù)。如果使用早期DCS，應用程序間的集成通常十分困難且非常昂貴，因此需要通過手動輸入的方式將數(shù)據(jù)從第三方應用程序傳輸?shù)紻CS。從手動輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為以電子方式輸入數(shù)據(jù)可以降低勞動力成本，并能提高準確性以及數(shù)據(jù)交換速度。

新型自動化系統(tǒng)還可與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件集成，包括人機界面(HMI)、數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)程序及其它軟件包，如資產(chǎn)管理、報警和事件處理、數(shù)據(jù)分析、仿真、非線性回路整定、工廠績效監(jiān)控和縱向市場過程控制等。

這些專用軟件包都需要與自動化系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，而且通常是以高速進行交換。這些軟件包很可能基于PC，現(xiàn)代化自動化系統(tǒng)的HMI也是如此。新型自動化系統(tǒng)中的控制器可能并不基于PC，但要對其進行優(yōu)化，以便與基于PC的應用程序進行通信。

Vernak認為，現(xiàn)代化的自動化系統(tǒng)在設計時就考慮了對現(xiàn)代化通信硬件和軟件標準的支持。系統(tǒng)通常會具備多個以太網(wǎng)端口，支持EtherNet/IP和ModbusTCP/IP等協(xié)議。相比之下，早期DCS通常未配有以太網(wǎng)通信端口，而是依賴于過時的低速串行接口。

對多種通信協(xié)議的支持還有助于用戶充分利用智能儀表、分析儀、閥門、電機起動器和變頻器。智能設備中包括一條高速雙向數(shù)字量數(shù)據(jù)鏈路(例如EtherNet/IP)，設備可通過此鏈路與自動化系統(tǒng)交換多個數(shù)據(jù)點。除過程變量外，智能設備還可傳送設備健康狀況、診斷及校準的相關(guān)信息。反過來，自動化系統(tǒng)可以向設備發(fā)送相關(guān)命令，進行校準和其它操作，如打開或關(guān)閉智能閥。

早期DCS無法與各種智能設備進行通信，尤其是在設備采用不同的通信協(xié)議時。很多情況下，還需要使用通信網(wǎng)關(guān)，這會增加解決方案的成本。

可節(jié)約成本

早期DCS通常無法使現(xiàn)代化過程工廠的運行達到最優(yōu)狀態(tài)。次優(yōu)的性能將為工廠增加許多成本，其中既包括如停機時間過長產(chǎn)生的成本等一些顯而易見的成本，也包括一些不太明顯的隱性成本。

例如，無法達到最大設計產(chǎn)量、質(zhì)量欠佳以及能源過度消耗等均為隱性成本。還有其它一些隱性成本，如對報警和事故的響應時間過長以及對工廠運營和維護人員的需求過高。

現(xiàn)代化的自動化系統(tǒng)不僅可以消除這些成本從而證明所需投資的合理性，而且還可帶來其它益處，例如可提升安全性、增強遠程訪問水平以及實施預測性維護等。

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