Experion,PKS系统的组态和维护

2022-03-20 08:50:28 | 浏览次数：

摘要:简要介绍了在大庆炼化公司炼油二厂硫磺回收装置中使用的PKS控制系统的组成，着重讨论系统组态、维护以及故障的分析判断处理。

关键词:组态系统维护集散控制系统

中图分类号:TP319.3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)04(a)-0104-01

1 引言

Honeywell Experion PKS控制系统是霍尼威尔公司最新开发的一种新型的集散控制系统，它将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起。采用标准的人机接口开放性的网络结构，整个系统性能稳定，人机界面友好，组态简单，维护调试方便。该控制系统首次在大庆炼化公司应用，有力的保证了硫磺回收装置的稳定、安全的运行，避免对水和大气的污染。

2 PKS系统的介绍及其硬软件配置

来自美国honeywell公司的DCS－－ Experion PKS过程知识系统，具有先进的DCS功能和开放式体系结构。其中包含了状态管理、安全管理和信息管理技术，支持多种现场总线的连接;系统配有容错以太网控制网络，采用的目前流行的以太网设备，可组成全厂性的大型网络控制系统。

2.1 主要硬件部分

2．1．1 控制器C300

它是新一代的基于CEE执行环境的控制器，C300控制器和C系列I/O卡件占用很小的空间，每个C300最多支持64个冗余I/O 模件。C300控制防火墙，实现拒绝接收所有控制器不需要的信息，如果通讯速度变慢，将对那些不重要的信息流进行控制。机柜内排布和接线的垂直设计更有利于散热管理。容错以太网FTE用于系统服务器，操作员站和控制器之间的数据通信。Honeywell专利技术为PKS量身定制开发的FTE驱动突破以太网瓶颈实现优先级选择，使得商用的100Mbps 以太网实现容错。FTE以先进的多路由选择替代双网结构传统冗余模式网络。C系列卡件及PMIO收集现场信息，通过IOTA的IOLINK送达到控制器，控制器进行判断和执行。

2．1．2 PMI/O为过程管理站输入输出系统，采用TPS系统的过程管理站的I/O产品，具有诊断能力，故障测试，同现场一体化的供电，冗余I/O，在线维护，冗余的XPM电源系统。

2.2 软件部分

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。单一化、集成化的组态工作室消除了由于在不同窗口中采用各种不同的组态工具而导致的组态工作的混乱和低效。在组态工作室可以任意开启各种组态工具简单、方便地完成工程组态工作。

3 PKS系统的结构及其介绍

PKS是以Windows2003Professional为操作系统，提供了C300卡件运行的软件平台。Experion 的企业模型提供了完善的数据以支持操作员和工程师。

3.1 容错以太网FTE(Fault Tolerant Ethernet)

容错以太网FTE的特点是容错、快速、安全。FTE节点之间有4条路径，每个FTE节点连续分布于其它节点通讯的测试信息并建立状态表，通讯速度快、切换时间1S，有四条路径;多点容错。而普通以太网节点之间只有1条路径，通讯速度慢，整网切换时间长

3.2 操作站和控制站

控制站是冗余的系统，采用了2台Flex站和1台Console站。Flex站是普通PC机，它与C300控制器的数据通讯要依赖于服务器。通过Console站上运行的STATION软件，从服务器或本地调用HMI Web Display Builder组态生成的监控画面,实现对硫磺回收装置的监控。当两台服务器都不工作时，Console站可以直接与控制器通讯，仍然可以实现对硫磺回收装置的监控，保证安全生产。

3.3 工程师站

在系统中的作用是服务器，一般冗余配置。各个操作站都是直接从服务器读取数据，两台服务器的是保持同步的，数据是一模一样。一旦主服务器发生故障自动切换到备服务器上。两台服务器也都可以当作操作站使用，一般来说工程师站是用于系统维护人员使用，可以对系统组态修改、下装。

4 PKS系统的组态

PKS系统的组态主要包括系统设计、系统组态及下装、组态调试。

4.1 系统设计

系统设计主要包括I/O清单设计，工艺控制回路设计，联锁逻辑设计和操作流程图画面设计。

4.2 系统组态及下装

Control Builder组态全部采用图形化的工具，系统的控制程序是以CM(控制模块)为基本单位，可以单独从控制器中上装、下装。系统的下装过程就是通过FTE网络把编写好的控制程序下装到C300控制器中，一旦下装完成，控制器就会按照编写好的程序完成对生产装置的实时监控和联锁控制。下装可以针对一个CM块，也可以对所有的CM块同时下装，一个CM块下装时不影响其他CM块。

4.3 组态调试

调试是化工装置开车前必不可少的一步，也是检验组态是否符合工艺要求的必要途径。在调试过程中可以在操作站或工程师站的监控程序中直接修改一些参数，大多数参数都可以利用工程师权限在操作站里直接修改。为了使之与组态完全保持一致，可以采用上装，这样就可以让组态和已经下装到控制器的组态参数完全一样。如调试有误，需要修改编程时，修改完后可以重新下装到300控制器中。调试合格后方能投入正常运行。

5 PKS系统的维护

PKS系统的维护大致可以分为日常维护、预防性维护和故障维护三个方面，日常维护和预防维护是在系统未发生故障前所进行的维护。而故障维护是在发生故障之后，这时往往已经对DCS本身或生产造成了一定的影响，为了避免类似故障的发生而进行的维护。

5.1 PKS系统的日常维护

日常维护是保持和提高系统稳定性、高效性运行的基础:

1)建立和完善系统的维护管理制度及细化巡检制度，保证控制室内的温度、湿度都在正常范围内。

3)注意保持控制室、机柜间和工程师站的清洁与散热。

4)按时对控制器、FTE网络、服务器等冗余设备的巡检，作好巡检记录。

5)做好系统组态文件、系统数据文件的备份工作。

5.2 预防维护

为了保证系统长期稳定可靠的运行需要做好以下预防维护工作:

1)对控制站、操作站、工程师站停电检修，包括电脑主机和控制站卡件等灰尘清理。

2)系统冗余测试，包括对电源、服务器、控制器、通讯网络等。