工业控制涉及到信号系统、控制系统、执行系统，控制系统里又有各个控制器、HMI、通讯等，控制器里还包括硬件配置、通讯、异常响应、用户程序等多个部分，HMI里可能有脚本、报表等。这些就铸就了控制系统的复杂性。当然，经过这么多年的发展，工控系统也不断在进行规范化、模块化，减少系统间的耦合，降低系统的难度，提高系统的可靠性。
但是，当一个系统（或设备）有比较多的关联设备，并且相互关系较多时，其复杂性还是比较高的，控制系统软硬件设计都不是容易的事情。
比如说，某轧机需要随着轧件的前进而不断改变轧机的速度，来控制不同部位的延伸量时，就要判断轧件的位置，并根据预设好的逻辑和参数来计算轧机的速度，实时下发给传动设备进行执行。轧件的位置判断需要一些传感器来进行初始计算，然后是根据轧制电流来进行理论推测。他们互相交织在一起，并且要考虑轧件咬入异常等情况，这种情况下，我们修改任何一点逻辑，都可能引起意想不到的不良反应，反映在现场就是轧制质量异常、堆钢、甚至断钢等损失。
对于这样的轧机程序，其修改流程比较严格：方案设计、专家审查、离线修改和确认、在线修改确认、生产跟踪、备份等，一旦发现异常，还要马上恢复原备份，维持生产。
有一次，我们为了增加传感器信号的可靠性，为传感器增加了一点软件滤波，却导致了跟踪程序的不可靠，进而导致了大量轧机的质量异常。分析发现是改动造成，只好灰溜溜地改回去。
所以，工业控制系统，有时候你看着里面漏洞很多，但是，你又不能轻易修改，因为那些是经过很多专家修改、工业生产验证过能用的东西（可能不是最优的东西），那些明显的问题没有被修改，很可能有原因，要承认：他们不比我们笨，我们不一定比他们聪明。
后来人的优势是：随着技术的发展，原来没有办法解决的，可能现在能解决了。我们只要能把新技术应用进去，也许就能带来系统性能的提升，当然，有时候也未必。
从这个角度看，能把轧机系统顺利调试出来的人，都值得工控人去膜拜，上世纪九十年代，ABB的某外聘专家调出了某轧机的头尾壁厚控制功能，他一直被我们尊重和惦记。某自动化公司的小姐姐某盈枚在某轧线改造中，创造了一次轧制成功的奇迹，奠定了她在公司的地位。我听闻后，也非常敬仰，见到她时，必须立即让座！
大系统如此，小系统就可以随意了吗？稍不注意，也会啪啪打脸，举几个小例子。
最近，某水系统的Profibus-DP网络不稳定，现场远程站点频繁故障，由于该水系统为某炼钢系统供水，因此，不允许随时停机。为了防止站点故障导致的停泵事故，原程序设计了一个液位连锁切除的功能，一旦检测到站点故障，则立即切除液位连锁，但是，操作人员需要及时发现该情况，并手动处理，在网络恢复后，手动投入液位连锁，否则，也可能导致补水问题，而跳泵。不管怎样，这种连锁，确实能避免立即跳泵，赢得一些处理时间。
最近由于故障频发，为了减轻操作人员的负担，现场人员提出，如果是短时间的网络故障（前期看下来都是低于2s），能否不切除连锁？这样在站点恢复后，还是会自动恢复原状态的。大家一想，好事呀，好像也没有什么不良反应，于是，欣欣然，立即增加了3s的滤波。
不曾想，后来，竟然出现了两次网络故障后的跳泵事故，对于产线的影响着实不小。大家就傻掉了，怎么都想不通，开始四处怀疑（系统有两个液位信号的连锁，怎么还会跳泵？）。
我仔细分析了泵的保护逻辑，发现：在出现网络故障时，这两个液位信号（一个开关量，一个模拟量）都会出0，然后延时1s后跳泵。原来的设计里，网络故障出现后，会在1s内切除液位连锁，屏蔽掉跳泵信号。但是，我们为切除连锁增加3s的延时后，液位连锁信号就其了作用。最后，将跳泵延时从1s修改为5s，才比较完美地解决该问题。
从下图可以看出，信号的变化与网络故障的变化是同步的，由于不同的泵组对于开关量的液位信号采用了不同的逻辑，这也导致了有的泵组会跳，有的泵组没有跳。至于为什么会这样设计？大家也是面面相觑，不知道原设计的玄机，而不敢乱改。
再举一个小例子，某水系统的PLC升级，对应的画面也进行升级。由于是软硬件都是同品牌，因此，兼容性还是不错的，只要照原来的程序进行修改，基本就可以运行。设计单位自认为没有压力，不可能出错呀。但是，调试时，还是发现了一些问题：
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某设备不动作，一路查上来，发现PLC板卡没有输出到柜内端子，仔细检查，才发现转换底座搞错了，把DI的底座用在DO上（前面更换时，我们反复提醒他们核实，他们坚持说，两人核实过，不会错）；
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操作某变频器时，在HMI上找不到输入位置，设计人员坚持说，原画面就是这样，还好有个老师傅坚持说原来肯定有输入子窗口的，于是打开原来的系统，才真相大白：设计人员认为那个子画面没有被引用，自信地删除了；
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某设备的运行反馈在画面上没有变化，设计人员说没有这个点，就准备用输出命令来替代。我们找来图纸，告诉他，肯定有这个点。翻出老程序，发现原来这个点定义为备用，他也选择性地忽略了。
在有完整参照的情况下，尚且会拷贝走样，如果是添加一个新功能，不知道还会出多少纰漏呢。这一个个的例子都告诉我们：搞工控，不能过于自信，要低调，尽可能在继承优秀做法的基础上，多想想相关专业、多听听工艺、操作人员的意见，这样的控制系统才会越来越完善。
sunwheel
2021年12月
1.Smart200&V90伺服系统：已更新15课
原文始发于微信公众号（剑指工控）：系统非常稳定，所有代码“立正” 不要乱动
