海上平臺(tái)Honeywell PKS系統(tǒng)年檢概述

曲波 高強(qiáng) 李大華 于曉

摘要：過程知識(shí)系統(tǒng)，Process Knowledge System，簡(jiǎn)稱PKS，是Honeywell過程控制的主流系統(tǒng)，也是海上平臺(tái)現(xiàn)役的主要過程控制系統(tǒng)。其對(duì)海上平臺(tái)的設(shè)備運(yùn)行起到界面監(jiān)控和狀態(tài)管理的作用，是海上平臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分，因此每年都要對(duì)PKS系統(tǒng)進(jìn)行年檢，確保其正常工作。文章首先簡(jiǎn)要地介紹了PKS的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，然后闡述了在年檢中針對(duì)硬件和軟件所需做的工作，最后總結(jié)了年檢中所遇的問題及其相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞：PKS系統(tǒng)；海上平臺(tái)；年檢；硬件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)

海上平臺(tái)由于其地理位置的孤立性和生產(chǎn)環(huán)境的高危性，安全有序的生產(chǎn)一直是其追求的重點(diǎn)，作為海上平臺(tái)運(yùn)行中樞的中控系統(tǒng)，在這之中一直扮演著不可替代的作用。為了保證PKS系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行以及處理故障問題，每年都要定期對(duì)海上平臺(tái)的PKS系統(tǒng)進(jìn)行年檢。本文首先介紹PKS系統(tǒng)的基本內(nèi)容，包括其硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，然后闡述PKS系統(tǒng)的年檢內(nèi)容和注意事項(xiàng)，最后就年檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題及相應(yīng)的解決方法進(jìn)行說明。

1 PKS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 PKS系統(tǒng)的硬件架構(gòu)

現(xiàn)在平臺(tái)上使用的PKS系統(tǒng)的硬件以C200硬件系統(tǒng)為主，如圖1.1所示，C200硬件系統(tǒng)柜內(nèi)包括電源、FTE通訊卡、控制器（CPM）、冗余模塊卡件（RM）、IO鏈接模塊（IOM）、電池模塊、PMIO卡件及與其配對(duì)的FTA板卡。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過信號(hào)線進(jìn)入C200機(jī)柜的FTA板卡的端子排（AI、AO、DI、DO分別

進(jìn)入相應(yīng)信號(hào)的FTA板卡），之后采集的信號(hào)通過FTA線纜進(jìn)入PMIO卡件，再通過IO鏈接電纜與控制器卡籠的IOM卡件相連接，將數(shù)據(jù)傳入到IOM卡件，最后通過背板通訊，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PM模塊中，由CPM中的CPU單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2 PKS系統(tǒng)的軟件

PKS軟件系統(tǒng)一般包括邏輯編程界面、流程圖組態(tài)界面和SCADA點(diǎn)（第三方通訊）編輯界面3部分。邏輯編程需要進(jìn)入Configuration Studio界面中的Control Strategy，在Configuration Studio界面中，除了包含邏輯編程的內(nèi)容，還包括PKS的ERDB（Engineer Repository Database）和EMDB（Enterprise Management database），這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理著整個(gè)PKS軟件系統(tǒng)的Asset編制、報(bào)警組編制以及工程師環(huán)境編制。

PKS系統(tǒng)的流程圖組態(tài)界面現(xiàn)在主流采用的是HMIWeb Display Builder界面編輯器，如圖1.2所示，在這個(gè)編輯器中，可以采用比較靈活的圖形與腳本語(yǔ)言相結(jié)合的方式將程序中的數(shù)據(jù)顯示到觀測(cè)界面上。

2 PKS系統(tǒng)年檢

為了保證PKS系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)PKS系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)或者意外停機(jī)時(shí)需要對(duì)其盡快恢復(fù)。

2.1 PKS系統(tǒng)的硬件檢查

PKS系統(tǒng)的硬件檢查一般包括運(yùn)行環(huán)境檢查，接線情況檢查，卡件運(yùn)行狀態(tài)檢查，上位機(jī)檢查及系統(tǒng)硬件的清掃保養(yǎng)。具體內(nèi)容如下表所示：

3

檢查接 線

1）要定期對(duì)中控的抽檢10%的接線端子，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)也可以用電工絕緣工具進(jìn)行緊固；

2）要定期檢查儀表接線箱的電纜完好性；

3）要定期內(nèi)部的模塊電源，通過其報(bào)警輔助觸點(diǎn)檢查狀態(tài)的好壞。

4

卡件檢查

1）根據(jù)卡件的硬件規(guī)格書檢查所有卡件的所有指示燈，確保所有指示燈顯示正常；

2）對(duì)于有單獨(dú)電阻的系統(tǒng)，要定期檢查電阻的完好性；

3）如果有條件，可用專門的廠家軟件去診斷整個(gè)系統(tǒng)的完好性（這部分工作通常放在廠家的售后）；

4）抽檢10%的卡件進(jìn)行緊固處理及故障卡件處理。

5

清潔和保養(yǎng)

1）要定期對(duì)系統(tǒng)柜的風(fēng)扇進(jìn)行檢查及清潔，必要時(shí)進(jìn)行更換；

2）要定期清洗系統(tǒng)柜的濾網(wǎng)，確保通風(fēng)的良好，必要時(shí)進(jìn)行更換；

3）要定期清潔柜內(nèi)的灰塵。

6

上位機(jī)檢查

1）定期清理上位機(jī)的機(jī)箱，對(duì)內(nèi)部器件進(jìn)行清潔。

2.2 PKS系統(tǒng)的軟件檢查

PKS系統(tǒng)的軟件檢查一般包括上位機(jī)操作系統(tǒng)的檢查，PKS系統(tǒng)完整性檢查，定期的功能測(cè)試及軟件的備份與保存。具體內(nèi)容如下表所示：

檢查上位機(jī)操作系統(tǒng)

1）檢查系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，必須要清理系統(tǒng)垃圾；

2）檢查系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，快捷；

3）各種輔助軟件是否工作正常。

2

檢查軟件完整性

1）DCS軟件工作是否正常，必要時(shí)要對(duì)上位機(jī)重啟。

2）要定期清理和備份歷史數(shù)據(jù)。

3

定期功能測(cè)試

1）在條件允許的情況下，要有選擇性對(duì)通道進(jìn)行完整性測(cè)試；

2）系統(tǒng)改造后，要對(duì)新功能進(jìn)行完整性測(cè)試，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行交叉分析和完整性分析；

3）要定期抽檢10%回路中控各種功能是否完好，特別是系統(tǒng)改造或修改后；

4）要抽檢10%的通道旁通功能是否正常。

4

軟件保存

1）要把所有的中控軟件保存好，必要時(shí)進(jìn)行多份不同地點(diǎn)的保存。

2.3 PKS年檢遇到的問題及解決方法

在PKS的年檢項(xiàng)目中，會(huì)遇到一些由于平臺(tái)人員誤操作引起的問題或者是平臺(tái)流程改變需要更改相應(yīng)的邏輯程序等應(yīng)急問題，下面就這幾年年檢項(xiàng)目中所遇到的一些問題及其相應(yīng)的解決方法進(jìn)行說明。

（1）強(qiáng)制連鎖問題。平臺(tái)在流程改變的時(shí)候，某些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要設(shè)置成條件觸發(fā)，常見的情況有通過液位或者壓力的高低控制泵的啟?；蛘呤情y門的開關(guān)，由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要求實(shí)時(shí)性，這種操作不能依賴于人工手動(dòng)操作，必須得通過系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)來保證實(shí)時(shí)性。PKS系統(tǒng)中，一般的程序邏輯處理起來比較繁瑣，需要通過強(qiáng)制連鎖的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。強(qiáng)制連鎖的FBD如下圖所示：

只需要將程序邏輯需要的輸出鏈接到OI管腳，就可以完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的條件觸發(fā)。

（2）Initial Request問題。年檢過程中有時(shí)候會(huì)碰到Initial Request問題，這個(gè)時(shí)候DEVCTLA模塊的INITMAN管腳會(huì)顯示ON的狀態(tài)，這種情況下DEVCTLA模塊無法進(jìn)行輸出，也就是無法改變現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)于海上平臺(tái)來說，是一種危險(xiǎn)狀態(tài)。

解決這個(gè)問題的方法就是找到與DEVCTLA模塊相連接的上級(jí)模塊，將其數(shù)據(jù)的鏈接方式改為CAS。一般需要設(shè)置成CAS的模塊包括PID模塊、Automan模塊、Switch模塊等，其中Automan模塊和Switch模塊的設(shè)置容易被忽略從而導(dǎo)致問題出現(xiàn)。

（3）分程問題。分程問題指的是很多時(shí)候平臺(tái)流程需要一個(gè)參數(shù)的輸出可以同時(shí)控制幾個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，這種情況下使用Fanout模塊可以加快PKS邏輯程序編寫的速度，從而減少由于流程改變所需要的邏輯更改時(shí)間。

為了可以完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的手動(dòng)和自動(dòng)控制切換，一般可以在Fanout模塊下連接Automan模塊來完成此項(xiàng)功能。

3 結(jié)語(yǔ)

本文在介紹Honeywell PKS和軟件界面的基礎(chǔ)上，總結(jié)了PKS系統(tǒng)的一般架構(gòu)，年檢的內(nèi)容和方法以及年檢中遇到的問題及其相應(yīng)的解決方法。在以后的工作中我還要繼續(xù)學(xué)習(xí)積累，爭(zhēng)取全方位地掌握海上平臺(tái)Honeywell中控系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)，為海上平臺(tái)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

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作者簡(jiǎn)介：曲波（1984），男，漢族，山東煙臺(tái)人，碩士，工程師，海上平臺(tái)中控系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)施維護(hù)。

*通訊作者：李大華，于曉。