三元钾肥工厂智能化改造实践之工控系统软硬件升级

  随着中国制造业产业链向高端跃迁,以及智能制造战略的持续深入,为提升企业竞争力,慢慢的变多的制造公司开始启动对工厂车间的智能化改造升级。通过走访发现,在此过程中企业面临的第一个问题是——如何升级老化的IT系统。

  随着中国制造业产业链向高端跃迁,以及智能制造战略的持续深入,为提升企业竞争力,慢慢的变多的制造公司开始启动对工厂车间的智能化改造升级。通过走访发现,在此过程中企业面临的第一个问题是如何升级老化的IT系统。

  据调查,很多工厂的工业控制管理系统已部署实施多年,在严苛的工业环境下传统IT系统及设备老化得快,且普遍存在软件及系统因版本过低的问题,甚至很多操作系统和数据库因太过老旧已被原厂商宣布停产,根本没办法提供升级服务,软硬件老化及安全得不到保障致使企业经营生产面临巨大风险。

  在青海盐湖三元钾肥股份有限公司的热熔车间,我们正真看到其热溶装置控制管理系统及HMI上位服务器系统是2010年建厂时设计和搭建的,系统投运已有10余年,软件和硬件均已老化。为更好地为生产提供服务,减少维护成本,降低系统宕机风险,工厂决定为热熔车间控制管理系统搭建可靠性更好的IT平台架构,并于2021年下半年真正开始启动热溶车间主控室控制管理系统软硬件系统升级改造工作。

  青海盐湖三元钾肥股份有限公司成立于1996年,是青海省海西州第一家股份制企业,主要是做化学原料及化学制品制造,已成为中国钾肥制造业排头兵企业。近年随市场对高品质钾肥需求的迅速增加,公司一直在改进生产的基本工艺及对设备做改造来挖潜产能。但问题也随之而来,公司热溶装置控制系统及HMI上位服务器系统是2010年建厂时设计和搭建,运行时间已经将近13年,随着工业控制系统使用年限的增加,设备老化故障率提高、操作系统更新安全隐患增加、工控软件优化等因素决定了工业控制系统的升级成为了必然的选择。另一方面,近年随着电气设备的增加,系统负荷大大增加,原有系统负荷已接近极限。为保障生产经营稳定,必须着手对车间控制系统的软硬件系统做改造升级。

  2021年8月,青海盐湖三元钾肥股份有限公司启动热溶车间主控室控制管理系统软硬件升级改造项目。对实施方而言,决定成功的关键一点在于能否充分理解并把握客户升级改造需求,并以此为目标制定匹配的实施方案。在升级改造之前,实施团队对热熔车间工业控制管理系统及其软硬件系统做了全面深入摸排调研,根据情况制定了针对性的改造升级方案。

  因此,青海盐湖三元钾肥股份有限公司提出,需要为热熔车间主控室控制管理系统搭建可靠性高、运维和部署简单、成本较低且能够灵活扩展的IT基础架构平台,在维护生产稳定的同时,又能节约成本、缩短对设备维护时间,保持业务连续性。

  为给热熔车间提供符合项目需求的高可用性系统,弥补当前产线运行系统的不足,热熔车间需要一种高可靠连续可用方案,支持他们的产线系统连续不间断高效运行。经综合评估软硬件改造需求,实施方对高可用性系统解决方案提出了关键性技术指标要求,包括硬件故障可实时切换服务器,切换服务器时数据不丢失,系统可持续稳定运行1年以上、提供便捷的系统管理界面以及虚拟化的服务器需要支持10个以上的VCPU,128G以上的内存。

  综合三元钾肥对项目提出具体要求,以及实施团队基于此提出的关键性技术指标,通过深入评估,最终选择了与Stratus公司合作,依托Stratus ftServer容错服务器搭建工业数据中心方案,助力车间控制管理系统软硬件升级。

  从现场调研情况看,热溶装置控制管理系统及HMI上位服务器系统所复杂的采集控制器节点有13个,各类信号变量近2654个,近年随着业务的增长,电气设备的增加,采集点还在不断增长。作为承载控制管理系统主要功能的核心服务器,实施技术人员决定用ftServer容错服务器替换传统老旧服务器,利用ftServer容错服务器具备的冗余技术架构,在故障发生时实现零秒切换,当一台主机出现故障时,另外一模块能自动接管业务,期间业务不会中断,I/O会自动同步到容错服务器另外模块上。这种“状态指示”可确保内存和缓存中所有正在进行的会话以及数据被保存无需重启机器,也不可能会发生数据丢失。

  系统实施后,热熔车间系统运营效率显著提升,能以简单实惠的方式使应用程序始终正常运行,关键数据采集连续稳定,即提高了生产效率,也减少了生产消耗。此外,若出现要换掉服务器的情况,系统虚拟机可迁移,虚拟机不需要重新安装系统。由于是集中统一化管理,更方便简易地来维护,系统上线以来,持续稳定运行时间已达1年多,期间无任何宕机情况出现。

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