霍尼韋爾的Experion PKS在中控的應(yīng)用及改造方法探析

【摘要】本文通過對此套系統(tǒng)進行相關(guān)的理論研究，找出可以改造之處，運用合理的方法進行更新，以求達到更好的效果。

【關(guān)鍵詞】軟件；控制器；改造；升級

1、引言

21世紀的社會飛速發(fā)展，給我們的生活帶來了很多的便利，科技的不斷進步，使產(chǎn)品的生產(chǎn)和推廣變得更加快捷，Experion PKS系統(tǒng)是Honeywell公司最新的過程的控制系統(tǒng)裝備，它更好的將工作人員與過程控制，資產(chǎn)的管理等融合在了一起。它給企業(yè)提供的是一種能力遠大于集散控制的體系。通過現(xiàn)場的采集或者是查看儀器表盤上的信息以電纜為傳播介質(zhì)，來完成裝置的具體布局，在機柜處把查看到的信號進行相應(yīng)的處理，之后通過以太網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送到中央的控制處。工作人員在控制室里對這些裝置進行嚴密的檢測和管理，同時還可以更加方便的收集到其他裝置所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)。

2、系統(tǒng)組成與控制特點

2.1設(shè)計的原則

在此系統(tǒng)進行具體工作的時候，為了滿足企業(yè)對其的基本需要，在設(shè)計系統(tǒng)的時候就要注意設(shè)計的原則，嚴格遵守，才能使系統(tǒng)的功能更好的為用戶服務(wù)，具體的設(shè)計原則也有很多的內(nèi)容，第一，必須使系統(tǒng)的功能是一個完整的成套的，對于硬件最基本的要求就是要保證能夠進行長時間的運作，并且效果要有一定的可靠性。第二，對于系統(tǒng)中重要模塊的冗余標準要實現(xiàn)全部冗余，其他的例如電源，控制器，通訊設(shè)備等要按照1：1來進行冗余準備。第三，系統(tǒng)一定要進行現(xiàn)場的實踐檢驗，在出廠的時候，應(yīng)用的也都必須是最新的最先進的軟硬件設(shè)備版本。第四，在系統(tǒng)不關(guān)閉或未終止運行的時候，嚴禁對系統(tǒng)的組成部分或模塊進行更換，保證系統(tǒng)的某一個組件不會因為自身的通電或是斷電狀態(tài)而影響了其他部分的正常運行。第五，對于系統(tǒng)中可以在線進行更換的組件或軟件，在回路的輸出時要保持在修改前的相應(yīng)數(shù)值。最好還要保證擴充的余量充足，為后期的擴充準備出足夠的接口。

2.2系統(tǒng)構(gòu)成

Experion PKS的操作背景是Windows2000，其中含有最新的控制器，以太網(wǎng)，還有一些高標準的工程設(shè)備與工具，還有應(yīng)用軟件，形成了新的一套系統(tǒng)標準。

C300控制器。它的設(shè)計基礎(chǔ)是模擬與數(shù)字兩種技術(shù)的融合，所以也把它稱作混合控制器。其內(nèi)部也包括機架，電源，處理器，接口等。當然還有電池擴充的備用模塊。

操作站。操作站的功能體現(xiàn)在，工作人員通過它來了解每個裝置上信息的接口，可以在系統(tǒng)正常運行，或者是出現(xiàn)異常的時候能及時的對裝置進行檢測與控制，它可以將與過程變量和有關(guān)的參數(shù)完全的顯示出來，對所有的控制回路參數(shù)進行控制，像改變定點，工作的主要方式，調(diào)整參數(shù)等，另外還可以顯示報警，顯示流程圖，實時與歷史的趨勢顯示，制成報告和報表等。

以太網(wǎng)。它作為Experion PKS的控制網(wǎng)絡(luò)。專門是用來實現(xiàn)控制任務(wù)的，在提供容錯能力的基礎(chǔ)上，還能保證應(yīng)用所需要的響應(yīng)速度，決策參考以及運作的安全可靠性。主要通過FTE通信協(xié)議來實現(xiàn)控制器與上位機之間的交流，以太網(wǎng)是一種確定性極高的網(wǎng)絡(luò)，本身就具備一定的有效性。在對系統(tǒng)進行設(shè)計的時候通信系統(tǒng)負責的只是將現(xiàn)場產(chǎn)生的信號進行傳輸，并發(fā)出操作的請求信號，其他比較常見的信號都可以在現(xiàn)場完成相應(yīng)的處理，不會產(chǎn)生一些沒用的信號。

2.3硬件結(jié)構(gòu)

根據(jù)具體的硬件配備的相關(guān)要求，要設(shè)置出工藝的操作室與控制室，在整個機柜的內(nèi)部配置好具有一定效率的散熱裝備，在每一個操作工作室都應(yīng)該配有接地極，也不能缺少必要的空調(diào)設(shè)備，對于在室內(nèi)的電纜以及信號線路都要注意使用單獨的保護槽盒，以免彼此之間短路或受到外界的損壞。對硬件進行合理有效的保護，可以在很大的程度上加強此系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

2.4軟件設(shè)備

軟件所設(shè)計的面就很多，包括數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)軟件，數(shù)據(jù)庫的容量軟件，操作站的軟件，數(shù)據(jù)庫的客戶端授權(quán)軟件，F(xiàn)TE軟件，控制器軟件，它所具備的是完整的控制功能，數(shù)據(jù)的采集以及對系統(tǒng)的監(jiān)控，還有相關(guān)的算法與輔助設(shè)備。監(jiān)控軟件可以實現(xiàn)高速緩存的動態(tài)數(shù)據(jù)存取，還有報告與報表的生成?？刂频慕M態(tài)軟件將控制的相關(guān)算法提供給生成控制器。知識庫為其提供相應(yīng)的在線幫助。

3、霍尼韋爾的Experion PKS的改造

3.1缺陷分析

這套系統(tǒng)是一個效率非常高的設(shè)備，擁有最先進的技術(shù)功能，但在現(xiàn)實的應(yīng)用過程中不能使實際的需求得到滿足，經(jīng)過了設(shè)計施工與技術(shù)的升級，以及長久以來積累下來的經(jīng)驗，對相關(guān)技術(shù)進行相應(yīng)的改造，來實現(xiàn)長期有效的運行，從而達到預(yù)定的生產(chǎn)效果。

首先是對相關(guān)的操作人員進行檢查，中央控制器是由專門的人員進行檢測與維護，而且他們都是經(jīng)過了嚴格的技術(shù)培訓(xùn)與上崗資格檢查的，對于能否勝任這份工作并不存在疑慮，這樣就可以排除是工作人員的責任而導(dǎo)致的系統(tǒng)功能缺陷，同時還要要求他們進行認真的巡檢，對于量化的指標進行完整的記錄，制定相應(yīng)的約束文件，對于文件中的規(guī)定及注意事項要在實際的工作中得到相應(yīng)的落實。排除了人為的因素，下面就要對系統(tǒng)自身的利用情況進行檢驗，具體的程序可以從三方面來進行，包括靜電的放電測試，電的快速轉(zhuǎn)變測試，以及浪涌的敏感度測試。設(shè)備的機柜室廠家提供的，外部采用的都是結(jié)實的鋼結(jié)構(gòu)并有噴漆，在出廠時也經(jīng)過了嚴格的測試，符合相關(guān)標準，其附近也不存在電磁的干擾。經(jīng)過多方調(diào)查與檢驗，多數(shù)的問題都出在自動化控制上，這是非常普遍的，包括自整定，自控性還有容錯的能力上都存在不足，因此找到了可以提升生產(chǎn)效率的癥結(jié)之處，也就可以進行相應(yīng)的改造了。

3.2軟件升級與設(shè)備完善

為了保證不影響系統(tǒng)的正常運行，以及生產(chǎn)效率的減低，最好將軟件升級的時間定在設(shè)備大修的時間來進行，對每一個可能影響自動化控制效果的軟件都進行更新檢測，找到最適合本系統(tǒng)應(yīng)用的軟件，進行相應(yīng)的升級，達到最好的效果，實現(xiàn)對系統(tǒng)效率的改造。在改造的同時也要注意對原有數(shù)據(jù)進行備份，科學(xué)安裝升級程序，并在升級后對新程序進行功能測試，達到預(yù)定效果。另外，對于兩個混合的控制系統(tǒng)要改造成各自一對的控制器，實現(xiàn)獨立工作，彼此之間互不發(fā)生影響，對于通訊網(wǎng)絡(luò)，要及時增加網(wǎng)卡，將網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行合理的完善，增加冗余度。

4、總結(jié)

Experion PKS所代表的是當今的工業(yè)中過程自動化的先進技術(shù)，它的系統(tǒng)構(gòu)成有很多的優(yōu)點，如靈活性高，相關(guān)的操作與管理非常簡便，控制的功能也十分豐富，信息的資源可以共享，安全性可靠性都比較高等等。通過對現(xiàn)有的系統(tǒng)運行情況，找出不合理之處，并盡快捕捉原因，及時進行改造，更快的實現(xiàn)生產(chǎn)需要。

參考文獻

[1]朱凌云.霍尼韋爾Experion PKS系統(tǒng)在硝酸裝置中的應(yīng)用.《自動化儀表》，2008年12期

[2]馬兆鋒，孔維華，劉樂利.霍尼韋爾的Experion PKS在中控的應(yīng)用及改造.《化工設(shè)計通訊》，2012年3期