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摘 要:Honeywell Experion PKS控制系统是一款新型的集散控制系统,其主要是由霍尼威尔公司开发制造。该系统通过人机结合的方式,将人员和过程的控制、经营以及资产管理融合在一起。整个系统性能稳定、人机界面友好,组态维护简单、工作相当便利。本文主要对系统的组态和维护两个方面进行了相关分析。a
关键词:Experion PKS 组态 维护
Experion PKS系统简称EPKS系统,该系统能够通过自动控制工艺过程满足连续生产的要求,能够有效的提高企业的自动化控制。该系统主要建立在Windows 2003的基础之上,通过高速动态缓存区进行实时数据的采集工作,进而提供报警、历史数据采集等服务功能。
一、PKS的概述
该系统主要通过将工厂的商业信息系统和生产过程在一个平台之上进行统一的控制,以达到自动化管理的目标。PKS系统具有开放性,通过工厂信息网络的运用并且由STATION提供以太网接口,从而保障对全厂的管理和控制的一体化需求。PKS系统的STATION是面向过程的单一窗口;其过程接口的数据采集和控制范围十分广泛;可以实现对整个工厂的控制和管理一体化的目标[1]。
1.主要的硬件分析
第一,控制器C300。它是建立在CEE执行环境的基础之上的,新一代的控制器。该控制器和C系列I/O卡件,具有需要的空间小,且支持的冗余数量大的优势,其最大限度可以支持六十四個冗余I/O模件。C300控制防火墙,能够有效的阻止一些不必要的信息进入,当发现通讯的速度缓慢之时,则会进一步控制重要程度不高的信息流。机柜内部通过将排列布局和接线进行垂直设计,有效的提高了对散热的管理。
容错以太网FTE用于系统服务器,实现操作员站和控制器之间的数据通信。并且为了实现优先级选择突破以太网瓶颈,Honeywell专门开发了FTE驱动与其相互匹配,保障商用100Mbps以太网实现容错。FTE的使用完美的取代了传统的双网冗余模式,实现了多路由选择的先进模式。现场信息的收集通过C系列卡件和PMIO实现,然后由IOLINK送达控制器,最后再由控制器通过相关信息进行判断和执行。PMI/O是过程管理站的输入输出系统,过程管理站在使用了TPS系统之后,其I/O产品具有诊断能力,进行故障的测试、实现现场的供电一体化、冗余I/O和XPM电源系统、进行在线维护[2]。
2.软件分析
PKS系统是以Experion PKS服务器软件、Windows2003服务器软件和控制生成、显示生成、快速生成组态软件。通过具有单一化和集成化特点的组态工作室,有效的消除了在不同窗口使用不同组态工具而导致的混乱和低效。在组态工作室里可以任意的使用组态工具,并且操作简单、方便,能够有效的完成各种组态工作[3]。
二、PKS的结构以及功能简述
1.容错以太网FTE
它的主要特点就是容错、速度快且具有安全性。FTE的各个节点之间存在四条路径,每个FTE节点连续分布于其它节点通讯的测试信息,同时进行状态表的建立。和普通的以太网路径少,通讯慢并且切换时间长不同。其可以保障进行快速的通讯,只需要一秒就可以进行切换,而且拥有4条路径,同时可以进行多点容错。
2.操作站与控制站
控制站属于冗余系统,使用了两台Flex站和一台Console站。其中Flex站只是普通的PC机,通过服务器从而实现C300控制器和Flex站的数据通讯。需要从服务器,或者本地进行HMI Web Display Builder组态的调用之时,进而达到生成监控画面的目的,就需要利用Console站当中的STATION软件进行操作。Console站和控制站可以进行直接的通讯,不必通过服务器进行。通过Console站的监控作用,进而保障生产的安全性[4]。
3.工程师站
工程师站主要作用是服务器,属于一般性的冗余配置。每个操作站可以从服务器进行直接的数据读取,并且两台服务器具有同步性,数据不存在差异。如果主服务器由于各种原因而出现故障,系统则会进行自动切换,使用配用服务器替代故障的主服务器。两台服务器也都可以当做操作站使用,通常情况之下由系统的维护人员使用工程师站,并且可以修改和下装系统的组态。
三、PKS系统的组态
第一,进行系统设计。系统的设计主要包含了四个方面的内容,即设计I/O清单,设计工艺的控制回路,设计联锁逻辑以及设计操作流程的图画面。第二,系统的组态和下装。Control Builder组态均是使用的图形化工具,系统控制程序的基本单位是CM,同时能够在控制器之上进行单独的上下装。系统的下装具体说来就是使用FTE网络进行,首先将控制程序事先编写好,然后使用FTE网络下装到C300当中。下装完成之后控制器将会按照编写的程序进行工作,进而达到对生产装置的实时监控和连锁控制。下装可以面对一个或多个CM块,并且这些CM块之间的下装运转并不互相影响。第三,组态调试。调试主要通过操作站或者工程师站进行,根据具体的需求进行参数的调试[5]。
四、维护工作
首先,日常维护。为了保障系统的稳定性和高效性,就需要注意日常维护问题。在具体的维护工作当中建立健全相关的维护制度,加大巡查力度,保障控制室内有一个良好的运行环境,有适当的温度和湿度。要经常进行控制室、机柜间以及工程师站的散热工作,时刻保持清洁状态。在进行各大冗余设备的巡视和检查之时,要注意工作的细致性,并且记录巡检过程和结果。对于系统的组态、数据等文件都需要进行备份,以提高安全性和稳定性。
其次,预防工作。在进行预防工作之时主要注意以下几个方面的内容:停电检修控制站、操作站和工程师站,要时常清理主机以及控制站卡件之上的灰尘;进行系统的冗余测试;检查系统的接地情况;在进行电源系统的改造之时要注意保障系统的安全性;大修之后严格按照相关的操作规范逐级上电。
最后,故障维护。具体说来就是当系统出现某些故障,在发现了故障之后进行事后的维护。由于PKS系统具有强大的自诊断功能,所以当发生任何故障之时都会相应的进行报警指示,而维护人员只需要根据指示进行有针对性的维护工作。
五、结语
EPKS系统组态具体说来就是指用户应用软件的组态,工作人员进行组态工作之时,主要依据设计和相应的工艺要求进行。通过该系统能够有效的简化控制,并且提高装置的安全性。不仅操作简便,后期的维护工作也十分便利。因此在日后的工作当中,该系统的使用还应该被进一步的推广。
参考文献
[1]吴昊. 空分控制系统设计与应用[D].电子科技大学,2012.
[2]任伟. 浅谈Experion PKS系统的实际应用[J]. 数字技术与应用,2013,08:107-108.
[3]朱凌云. 霍尼韦尔Experion PKS系统在硝酸装置中的应用[J]. 自动化仪表,2008,12:44-48.
[4]孙学华,鲍坤. Honeywell Experion PKS系统在某精细化工中的应用[J]. 化工自动化及仪表,2011,07:898-900.
[5]齐友,伍藏原,杨刚,贾鑫,张建业,熊小龙,邹云卿. Experion PKS与RTU、ESD通讯的实现[J]. 工业控制计算机,2010,08:28-30.
作者简介:高洪杰(1970-),女,汉族,吉林市人,工程师,毕业于吉林化工学院生产过程自动化专业,现主要从事DCS控制系统维护工作。
关键词:Experion PKS 组态 维护
Experion PKS系统简称EPKS系统,该系统能够通过自动控制工艺过程满足连续生产的要求,能够有效的提高企业的自动化控制。该系统主要建立在Windows 2003的基础之上,通过高速动态缓存区进行实时数据的采集工作,进而提供报警、历史数据采集等服务功能。
一、PKS的概述
该系统主要通过将工厂的商业信息系统和生产过程在一个平台之上进行统一的控制,以达到自动化管理的目标。PKS系统具有开放性,通过工厂信息网络的运用并且由STATION提供以太网接口,从而保障对全厂的管理和控制的一体化需求。PKS系统的STATION是面向过程的单一窗口;其过程接口的数据采集和控制范围十分广泛;可以实现对整个工厂的控制和管理一体化的目标[1]。
1.主要的硬件分析
第一,控制器C300。它是建立在CEE执行环境的基础之上的,新一代的控制器。该控制器和C系列I/O卡件,具有需要的空间小,且支持的冗余数量大的优势,其最大限度可以支持六十四個冗余I/O模件。C300控制防火墙,能够有效的阻止一些不必要的信息进入,当发现通讯的速度缓慢之时,则会进一步控制重要程度不高的信息流。机柜内部通过将排列布局和接线进行垂直设计,有效的提高了对散热的管理。
容错以太网FTE用于系统服务器,实现操作员站和控制器之间的数据通信。并且为了实现优先级选择突破以太网瓶颈,Honeywell专门开发了FTE驱动与其相互匹配,保障商用100Mbps以太网实现容错。FTE的使用完美的取代了传统的双网冗余模式,实现了多路由选择的先进模式。现场信息的收集通过C系列卡件和PMIO实现,然后由IOLINK送达控制器,最后再由控制器通过相关信息进行判断和执行。PMI/O是过程管理站的输入输出系统,过程管理站在使用了TPS系统之后,其I/O产品具有诊断能力,进行故障的测试、实现现场的供电一体化、冗余I/O和XPM电源系统、进行在线维护[2]。
2.软件分析
PKS系统是以Experion PKS服务器软件、Windows2003服务器软件和控制生成、显示生成、快速生成组态软件。通过具有单一化和集成化特点的组态工作室,有效的消除了在不同窗口使用不同组态工具而导致的混乱和低效。在组态工作室里可以任意的使用组态工具,并且操作简单、方便,能够有效的完成各种组态工作[3]。
二、PKS的结构以及功能简述
1.容错以太网FTE
它的主要特点就是容错、速度快且具有安全性。FTE的各个节点之间存在四条路径,每个FTE节点连续分布于其它节点通讯的测试信息,同时进行状态表的建立。和普通的以太网路径少,通讯慢并且切换时间长不同。其可以保障进行快速的通讯,只需要一秒就可以进行切换,而且拥有4条路径,同时可以进行多点容错。
2.操作站与控制站
控制站属于冗余系统,使用了两台Flex站和一台Console站。其中Flex站只是普通的PC机,通过服务器从而实现C300控制器和Flex站的数据通讯。需要从服务器,或者本地进行HMI Web Display Builder组态的调用之时,进而达到生成监控画面的目的,就需要利用Console站当中的STATION软件进行操作。Console站和控制站可以进行直接的通讯,不必通过服务器进行。通过Console站的监控作用,进而保障生产的安全性[4]。
3.工程师站
工程师站主要作用是服务器,属于一般性的冗余配置。每个操作站可以从服务器进行直接的数据读取,并且两台服务器具有同步性,数据不存在差异。如果主服务器由于各种原因而出现故障,系统则会进行自动切换,使用配用服务器替代故障的主服务器。两台服务器也都可以当做操作站使用,通常情况之下由系统的维护人员使用工程师站,并且可以修改和下装系统的组态。
三、PKS系统的组态
第一,进行系统设计。系统的设计主要包含了四个方面的内容,即设计I/O清单,设计工艺的控制回路,设计联锁逻辑以及设计操作流程的图画面。第二,系统的组态和下装。Control Builder组态均是使用的图形化工具,系统控制程序的基本单位是CM,同时能够在控制器之上进行单独的上下装。系统的下装具体说来就是使用FTE网络进行,首先将控制程序事先编写好,然后使用FTE网络下装到C300当中。下装完成之后控制器将会按照编写的程序进行工作,进而达到对生产装置的实时监控和连锁控制。下装可以面对一个或多个CM块,并且这些CM块之间的下装运转并不互相影响。第三,组态调试。调试主要通过操作站或者工程师站进行,根据具体的需求进行参数的调试[5]。
四、维护工作
首先,日常维护。为了保障系统的稳定性和高效性,就需要注意日常维护问题。在具体的维护工作当中建立健全相关的维护制度,加大巡查力度,保障控制室内有一个良好的运行环境,有适当的温度和湿度。要经常进行控制室、机柜间以及工程师站的散热工作,时刻保持清洁状态。在进行各大冗余设备的巡视和检查之时,要注意工作的细致性,并且记录巡检过程和结果。对于系统的组态、数据等文件都需要进行备份,以提高安全性和稳定性。
其次,预防工作。在进行预防工作之时主要注意以下几个方面的内容:停电检修控制站、操作站和工程师站,要时常清理主机以及控制站卡件之上的灰尘;进行系统的冗余测试;检查系统的接地情况;在进行电源系统的改造之时要注意保障系统的安全性;大修之后严格按照相关的操作规范逐级上电。
最后,故障维护。具体说来就是当系统出现某些故障,在发现了故障之后进行事后的维护。由于PKS系统具有强大的自诊断功能,所以当发生任何故障之时都会相应的进行报警指示,而维护人员只需要根据指示进行有针对性的维护工作。
五、结语
EPKS系统组态具体说来就是指用户应用软件的组态,工作人员进行组态工作之时,主要依据设计和相应的工艺要求进行。通过该系统能够有效的简化控制,并且提高装置的安全性。不仅操作简便,后期的维护工作也十分便利。因此在日后的工作当中,该系统的使用还应该被进一步的推广。
参考文献
[1]吴昊. 空分控制系统设计与应用[D].电子科技大学,2012.
[2]任伟. 浅谈Experion PKS系统的实际应用[J]. 数字技术与应用,2013,08:107-108.
[3]朱凌云. 霍尼韦尔Experion PKS系统在硝酸装置中的应用[J]. 自动化仪表,2008,12:44-48.
[4]孙学华,鲍坤. Honeywell Experion PKS系统在某精细化工中的应用[J]. 化工自动化及仪表,2011,07:898-900.
[5]齐友,伍藏原,杨刚,贾鑫,张建业,熊小龙,邹云卿. Experion PKS与RTU、ESD通讯的实现[J]. 工业控制计算机,2010,08:28-30.
作者简介:高洪杰(1970-),女,汉族,吉林市人,工程师,毕业于吉林化工学院生产过程自动化专业,现主要从事DCS控制系统维护工作。