Honeywell PKS系統(tǒng)常見故障及預(yù)防性維護(hù)研究

孫霄翔

（中國石化儀征化纖有限責(zé)任公司BDO 部，江蘇儀征 211900）

0 引言

Honeywell（霍尼韋爾，品牌名）PKS（Process Knowledge System）系統(tǒng)是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中常用的信息系統(tǒng)和生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，通過對該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效提升現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的自動化水平。該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中主要通過其中的高速動態(tài)緩存區(qū)，對企業(yè)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的實(shí)時性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對收集到的數(shù)據(jù)信息做出實(shí)時性分析，并完成相應(yīng)的指令控制，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)過程的自動控制。

1 Honeywell PKS 系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

（1）開放性特點(diǎn)。Honeywell PKS 系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的開放性特點(diǎn)，主要通過容錯以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，采用全方位用戶操作站（Station）來實(shí)現(xiàn)一體化控制。Honeywell PKS 系統(tǒng)開放性主要體現(xiàn)在：裝有PKS 系統(tǒng)Station 版本軟件的計算機(jī)都能夠通過網(wǎng)線與以太網(wǎng)交換機(jī)接口相連接，并組成Station 工作站。需要注意，開放性雖然對企業(yè)應(yīng)用帶來方便，但要充分考慮其運(yùn)行的可靠性，一旦發(fā)生故障就會造成停產(chǎn)，而給企業(yè)帶來巨大損失。

（2）人機(jī)接口特點(diǎn)。Station 是Honeywell PKS 系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，包含有顯示器技術(shù)、創(chuàng)口技術(shù)及智能顯示技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)對Honeywell PKS 系統(tǒng)運(yùn)行范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)的有效存取。操作畫面可以根據(jù)用戶自身的喜好做出規(guī)劃設(shè)置，具備較強(qiáng)的靈活性。通常在每個Station 中包含有操作員屬性、管理員屬性以及工程師屬性3 部分內(nèi)容。

（3）過程控制特點(diǎn)。Honeywell PKS 系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中對工作過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和控制時十分廣泛，不僅能采集控制處理器上的數(shù)據(jù)信息，還能獲取系統(tǒng)中其他企業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。同時在控制方式上也更加的多樣化，既能實(shí)現(xiàn)簡單的常規(guī)性控制，也能完成較高復(fù)雜程度的高級控制，適用于各種環(huán)境的生產(chǎn)控制中。

（4）綜合一體化特點(diǎn)。Honeywell PKS 系統(tǒng)在規(guī)模上較為龐大，能夠根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)管理的實(shí)際需求來構(gòu)建信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對整個生產(chǎn)、銷售、物流等信息進(jìn)行綜合性管理，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的全自動化管理，表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合一體化特點(diǎn)。

2 常見故障及解決措施

Honeywell PKS 系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的自檢功能，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)運(yùn)行故障時，會在Station 上做出相應(yīng)的報警指示，然后系統(tǒng)維護(hù)工作人員能夠以此較為快速的找出故障點(diǎn)，并加以解決，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。通過實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)分析，Honeywell PKS 系統(tǒng)中的常見故障有以下幾種：

2.1 Honeywell PKS 系統(tǒng)IO Link 電纜故障

（1）Honeywell PKS 系統(tǒng)中IO Link 電纜主要起到與I/O 卡件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的作用，而為了保證數(shù)據(jù)交換的穩(wěn)定性，在與I/O 卡件的連接中設(shè)置有2 根電纜，通常被命名為Channel_A 和Channel_B，在正常工作狀態(tài)下，2 根電纜會自動完成轉(zhuǎn)換，一般轉(zhuǎn)換時間約為3 min。但在日常運(yùn)行過程中，有時會發(fā)現(xiàn)2 根電纜無法自動切換，一直處于1 根電纜運(yùn)行的狀態(tài)，而此種狀態(tài)存在著較大的運(yùn)行風(fēng)險，一旦該電纜出現(xiàn)故障，可能會產(chǎn)生運(yùn)行通信故障，使得控制器失去與I/O 卡件相連接設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，最終引發(fā)運(yùn)行事故。

（2）發(fā)現(xiàn)2 根電纜無法正常切換后應(yīng)立即進(jìn)行處理。處理方式：①由于Channel_A 和Channel_B 在進(jìn)行切換時，錯誤率或報警數(shù)值達(dá)到設(shè)定的缺省值時，便可能因此造成2 根電纜無法完成正常切換，對于這種故障通常只需清除錯誤記錄便能夠恢復(fù)；②由于連接線路中存在接地故障，以致造成短時間內(nèi)錯誤率持續(xù)增長，因此在清除錯誤記錄恢復(fù)正常工作后，還需對2 根電纜運(yùn)行情況做進(jìn)一步監(jiān)測，觀察其錯誤率是否會持續(xù)上升；③連接點(diǎn)松動或出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，通常需要更換電纜與I/O 卡件底板或者連接線路；④某根電纜出現(xiàn)短路或斷路故障，以致線路連接中斷，對此需進(jìn)行線路檢查，發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行更換。在整個故障處理過程中，第一和第二種情況能夠在正常生產(chǎn)的過程中完成故障處理，而另外2 種故障問題則需要在停止生產(chǎn)之后才能進(jìn)行處理。

2.2 冗余控制器故障

（1）在Honeywell PKS 系統(tǒng)中設(shè)置冗余控制器時，通常都會采用備用設(shè)計的方式，以保證對連接設(shè)備的可靠監(jiān)控。在運(yùn)行過程中其中某個冗余控制器出現(xiàn)故障之后，需對故障冗余控制器盡快做出處理，以保證系統(tǒng)運(yùn)行控制的安全性。

（2）處理方式及步驟。①需領(lǐng)取1 個與故障冗余控制器型號規(guī)格相同的新冗余控制器，做好更換準(zhǔn)備；②對出現(xiàn)故障的冗余控制器進(jìn)行固件版本升級處理，看是否能夠恢復(fù)到正常。值得注意的是，在升級過程中應(yīng)避免其與現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)下的冗余控制器發(fā)生沖突，引起現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)下的冗余控制器離線；③進(jìn)行斷電和重新供電的操作，并觀察其是否能夠?qū)崿F(xiàn)自檢和同步檢查，如果冗余控制器能夠?qū)崿F(xiàn)同步正常運(yùn)行，則故障排除；④更換新的冗余控制器，同時注意對新的冗余控制器進(jìn)行固件版本升級，使其與現(xiàn)在運(yùn)行的冗余控制器達(dá)到相同的版本；⑤重新上電進(jìn)行自檢和同步檢查。

2.3 其他故障問題

Honeywell PKS 系統(tǒng)在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)操作站無法調(diào)查系統(tǒng)畫面、中心控制室出現(xiàn)所有SIS（Safety instrumentation System，安全儀表系統(tǒng)）閥室通信中斷、DO（Digital Output，數(shù)字輸出點(diǎn)）點(diǎn)無輸出等故障問題，對于這些故障問題首先都需明確其引起原因，然后針對故障原因逐步排出故障。例如，在SIS 閥室出現(xiàn)通信中斷故障時，在中控室的顯示服務(wù)器上將會顯示RSLinx（Rockwell RSlogix，羅克韋爾編程軟件）運(yùn)行異常。此時首先考慮是否是RSLinx 軟件所引起，先對RSLinx 重新啟動，在重啟之后檢測能否正常獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。如果在RSLinx 中能夠顯示數(shù)據(jù)，但是在中控室卻不能夠正常獲取數(shù)據(jù)，此時可考慮是與中控室連接的相應(yīng)通道存在故障，通常在重新下載通道后能夠使中控室SIS 閥室通信正常。

3 預(yù)防性維護(hù)措施

預(yù)防性維護(hù)是Honeywell PKS 系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證，在日常維護(hù)工作中針對可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)采取針對性的維護(hù)措施，能極大程度地降低系統(tǒng)運(yùn)行故障率。

（1）加強(qiáng)日常維護(hù)工作：①加大維護(hù)檢修管理制度的執(zhí)行力度，做到定期維護(hù)保養(yǎng)；②注重對控制室內(nèi)的溫濕度控制，使其維持在正常的范圍之內(nèi)，降低環(huán)境因素對控制室內(nèi)電子元器件的影響；③盡可能避免移動電纜和網(wǎng)絡(luò)線，并做好日常的清潔維護(hù)工作；④做好冗余控制設(shè)備的巡檢工作，并做好相關(guān)記錄，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，采取有效的預(yù)防性維護(hù)措施。

（2）定期開展檢修測試工作。為有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的故障隱患，并及時解決其中的隱患，需對系統(tǒng)定期開展檢修測試工作：①定期對控制站、操作站、工程師站等控制站進(jìn)行停電檢修，在檢修過程中對各控制卡件進(jìn)行清潔維護(hù)，注意清除表面的異物和灰塵，以免影響控制卡件的工作性能；②注意對系統(tǒng)中的冗余設(shè)備進(jìn)行性能測試，包括控制器設(shè)備、電源設(shè)備等，這些設(shè)備的性能將直接影響到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保設(shè)備中各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)；③定期檢測接地電阻值，保證系統(tǒng)接地性能良好；④注重對日常維護(hù)中的記錄進(jìn)行觀察分析，將前后數(shù)據(jù)做出對比，能提前發(fā)現(xiàn)異常狀況，采取針對性的預(yù)防措施。

4 結(jié)語

綜上所述，Honeywell PKS 系統(tǒng)在運(yùn)行和使用中有壽命限制，隨著系統(tǒng)使用的時間延長，電器元件會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，出現(xiàn)故障的概率也會逐漸增大。為保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，需要加強(qiáng)對系統(tǒng)開展預(yù)防性護(hù)理，注重對相關(guān)元器件的檢測工作，以便及時發(fā)現(xiàn)異常，并采取有針對性的維護(hù)。