تاریخچه مختصر 

شرکت مور محصولات APACS (سیستم کنترل اتوماسیون فرآیند پیشرفته) را در سال 1991 معرفی کرد. در اواخر دهه 90، APACS به عنوان سیستم کنترل انتخابی برای آزمایشگاه تحقیقات احتراق پیشرفته یک مرکز تحقیقاتی ملی انتخاب شد. این سیستم نصب شد و بیش از 15 سال قبل از برنامه ریزی برای جایگزینی سیستم، کار می کرد. سقوط این سیستم زمانی آغاز شد که Moore Products در سال 2000 توسط زیمنس خریداری شد  و در سال 2010 زیمنس برنامه‌های خود را برای حذف تدریجی خط تولید APACS اعلام کرد.

تولید محصول در حدود اکتبر 2011 به حالت تعلیق درآمد، اما زیمنس متعهد شد تا از تمام کالاها و خدمات APACS تا اکتبر 2020 پشتیبانی کند. آشکار شد که کاربران APACS ممکن است با در دسترس نبودن قطعات/تبادلات کارخانه با مشکلات توسعه سیستم و تعمیر و نگهداری مواجه شوند.

APACS سخت‌افزار قابل اعتماد قوی همراه با مجموعه نرم‌افزاری خوش‌ طراحی ارائه می‌کرد که جدا شدن از آن برای پرسنل تأسیسات دشوار بود. با قدیمی شدن تاسیسات، قطعات یدکی فراوانی به دست آمد و سیستم فضای زیادی برای گسترش داشت. یکی از بخش‌های کلیدی سیستم کنترل که بیشترین ریسک را داشت، رابط بین پردازنده‌های سیستم و کامپیوتر(های) شخصی مبتنی بر ویندوز مایکروسافت بود که نرم‌افزار سیستم کنترل و نرم‌افزار HMI را اجرا می‌کرد.

از آنجایی که مایکروسافت پشتیبانی از ویندوز XP را در سال 2014 به حالت تعلیق درآورد، درایورهای مورد استفاده برای کارت های رابط منسوخ شدند زیرا برنامه ای برای درایور ویندوز 7 وجود نداشت. در اواخر سال 2014، تصمیم گرفته شد که سیستم کنترل موجود تاسیسات با یک سیستم کنترل جدید با استفاده از Controllogix آلن برادلی جایگزین شود.

رویکرد مرحله‌

پس از انتخاب سیستم کنترل جایگزین، چندین گزینه برای مقاوم سازی در نظر گرفته شد. در هر یک از گزینه‌ها، تصمیم بر این شد که HMI که نسخه تغییر نام‌گذاری شده Intouch HMI Wonderware بود، همچنان که هنوز توسط ویندوز 7 پشتیبانی می‌شد باقی بماند و همزمان سخت‌افزار و جایگزینی HMI بیشتر از آنچه کارکنان می‌خواستند باشد. در آن زمان به عهده بگیرد.

اولین گزینه ای که در نظر گرفته شد حذف کامل تمامی سخت افزارهای قدیمی از جمله پایانه های میدانی و جایگزینی آن با سخت افزار و پایانه های جدید سیستم بود. سیستم موجود به طور کلی به گونه‌ای طراحی شده بود که پردازنده‌ها و ماژول‌های ورودی/خروجی (ورودی/خروجی) به همراه منابع تغذیه در یک کابینت قرار می‌گرفتند در حالی که مجموعه‌های پایانه میدان در کابینت دیگری قرار داشتند. ماژول های ورودی/خروجی از طریق کابل های کارخانه ای به مجموعه های پایانه میدان متصل شدند.

مزیت این روش این بود که سیم‌کشی میدانی که در طول سال‌ها تا حدودی به یک آشفتگی تبدیل شده بود، می‌توانست اصلاح شود و پس از اتمام پروژه، تمام سخت‌افزار قدیمی/منسوخ از بین می‌رفت. نقطه ضعف این روش این است که برخی از سیم کشی های موجود کوتاه هستند و ممکن است به پایانه های میدان جدید نرسند.

گزینه دیگری که در نظر گرفته شد، حفظ تمام ماژول های ورودی/خروجی موجود به همراه پایانه های میدانی و نصب ماژول های ارتباطی APACS Profibus در هر یک از شاسی های ورودی/خروجی موجود بود. پردازنده‌ها و شاسی‌های Controllogix با منطق کنترل جدید اضافه می‌شوند و ماژول‌های ارتباطی Profibus (ساخته شده توسط Prosoft Technology) با سخت‌افزار موجود ارتباط برقرار می‌کنند. 

در آن زمان، Prosoft Technology همچنین در حال توسعه یک Controllogix APACS I/O بود که مستقیماً با APACS I/O موجود ارتباط برقرار می کرد، اما قرار نبود به موقع در دسترس باشد تا در طراحی سیستم کنترل گنجانده شود، بنابراین هرگز واقعاً در نظر گرفته نشد. . هر یک از این روش ها تا حدودی مقرون به صرفه تر از روش های دیگر بود، اما در نهایت، سخت افزار قدیمی هنوز در آینده باید جایگزین شود. از آنجایی که این مرکز حداقل 15 تا 20 سال امید به زندگی داشت، تصمیم گرفته شد که از هیچ یک از این روش ها استفاده نشود.

در پایان، روشی که انتخاب شد استفاده مجدد از پایانه های میدان موجود و نصب تمامی پردازنده های جدید Controllogix، منابع تغذیه و ماژول های ورودی/خروجی بود. ماژول‌های ورودی/خروجی Controllogix از طریق کابل‌های سفارشی/تجهیز شده‌ای که در ابتدا با ماژول‌های ورودی/خروجی APACS و مجموعه‌های پایانی مارشال‌شده Moore Products (MTA) که برای پایانه‌های میدانی استفاده می‌شدند، با پایانه‌های میدان موجود ارتباط برقرار می‌کنند.

راکول اتوماسیون در واقع کابل‌های جدیدی را برای خرید برای رابط بین Controllogix I/O و MTAs ارائه می‌کند، اما این مرکز تعداد زیادی کابل یدکی در دسترس داشت که توسط پیمانکار برق سفارشی ساخته شده بود تا ورودی/خروجی جدید را با پایانه میدان موجود ارتباط برقرار کند. مجامع این تصمیم خوبی بود زیرا پیمانکار کار فوق العاده ای با کابل ها انجام داد و راه حل بسیار اقتصادی تری ارائه کرد.

موانع پیش بینی نشده

در مرحله طراحی چندین مانع پیش بینی نشده وجود داشت که خوشبختانه هیچکدام غیرقابل عبور نبودند. همانطور که قبلا ذکر شد، سیستم موجود به طور کلی با ماژول های ورودی/خروجی در یک کابینت و پایانه های میدان در کابینه دیگر طراحی شده است. یک نمونه همانطور که در عکس بالا نشان داده شده است وجود داشت که در آن هر دو ماژول I/O و پایانه های میدان با هم ترکیب شده بودند. در این مثال، پایانه های میدان و سیم کشی موجود به هم ریخته بود. از این فرصت برای تمیز کردن سیم‌کشی و پایانه‌های میدان استفاده شد، اما برخی از سیم‌کشی‌های میدانی بسیار کوتاه بود. با تنظیم مجدد برخی از مجموعه های پایانه میدان و جابجایی برخی از کانال های ورودی/خروجی، تمام سیم کشی ها تطبیق داده شد.

تقریباً در همه موارد، تراکم ورودی/خروجی ماژول‌های سیستم موجود و ماژول‌های سیستم Controllogix مطابقت نداشتند (یعنی ماژول‌های ورودی ترموکوپل 16 کانالی برای APACS در مقابل ماژول‌های ورودی ترموکوپل 8 کاناله برای Controllogix). عدم تطابق چگالی I/O با استفاده از کابل های سفارشی برطرف شد. برای مثال، یک کابل دو ماژول ورودی/خروجی ترموکوپل را با یک مجموعه پایانه میدان ترموکوپل موجود وصل می کند. تنها نوع ماژول ورودی/خروجی در سیستم جدید که گزینه رابط مستقیم با مجموعه های پایانه میدان موجود نداشت، ماژول ورودی جریان آنالوگ بود. 

ماژول آنالوگ استاندارد APACS (SAM) شامل توان حلقه در ماژول ورودی/خروجی بود که ماژول ورودی آنالوگ Controllogix 1756-IF16H چنین نبود. برای اینها، مجموعه های پایانی آلن برادلی استفاده شد و نیروی حلقه به هر یک از مجموعه های پایانی هدایت شد.

APACS همچنین توانایی تغییر کانال های ورودی به کانال های خروجی را در اکثر ماژول ها داشت. خوشبختانه، موارد زیادی وجود نداشت که ورودی ها و خروجی ها در یک ماژول مخلوط شوند. برای موارد معدودی که آنها مخلوط شده بودند، کانال های ورودی یا خروجی فقط به یک ماژول دیگر در سیستم جدید اختصاص داده شدند.

جزئیات زیادی در مورد این نصب وجود دارد که در تلاش برای مختصر نگه داشتن این مقاله کنار گذاشته شد