霍尼韋爾PKS系統(tǒng)的常見故障及處理分析

黃漢群

摘 要：霍尼韋爾公司研發(fā)的PKS系統(tǒng)是一種新型的集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠有效提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，并且相對有號、簡單的操作界面使得工作效率顯著提升。但KPS系統(tǒng)也并非完美，其在運(yùn)行過程中也會出現(xiàn)各種問題，對工作進(jìn)度造成一定影響。對此，本文對發(fā)生于KPS系統(tǒng)中的常見故障進(jìn)行分析并提出處理措施，期為一線工作人員提供一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：霍尼韋爾；PKS系統(tǒng)；故障處理

PKS系統(tǒng)是基于Windows Server 2003服務(wù)器的集散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)整體具有較強(qiáng)穩(wěn)定性，能夠有效實(shí)現(xiàn)操作人員、資產(chǎn)管理、過程控制及經(jīng)營的有機(jī)結(jié)合[1] 。PKS系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)一些常見故障，這些故障雖不會造成較大危害，但在一定程度上也會影響正常工作進(jìn)度，故本文對此進(jìn)行簡要分析。

1 常見故障一

系統(tǒng)中一對冗余控制器中的備用控制器出現(xiàn)故障，無法正常工作，當(dāng)前控制系統(tǒng)處于單控制器運(yùn)行狀態(tài)。在此情形下，若唯一處于運(yùn)行中的單控制器出現(xiàn)故障，便會使所有控制點(diǎn)失控，進(jìn)而導(dǎo)致裝置停車，嚴(yán)重者甚至對工作人員的生命安全造成威脅。因此，當(dāng)遇到該問題時必須及時解決，將故障帶來的危害降至最低。

造成該故障的原因或有以下幾點(diǎn)：

（1）控制器內(nèi)部電子元器件損壞；

（2）控制器底板電子元器件損壞；

（3）控制器底板保險燒毀；

（4）控制器底板24VCD母排電源接觸不良；

（5）控制系統(tǒng)中存在相同IP地址導(dǎo)致IP地址沖突而無法正常工作；

（6）服務(wù)器歸檔數(shù)據(jù)過于龐大，導(dǎo)致服務(wù)器內(nèi)存量在極短時間內(nèi)攀升至某一臨界點(diǎn)，導(dǎo)致控制器出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象；

（7）主備控制器在外力干擾下出現(xiàn)切換而導(dǎo)致主控制器出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象；

（8）操作人員非法操作故障控制器，致使故障控制器無法找到IP地址及服務(wù)器。

若該故障由上述原因?qū)е聲r，需要采取相對應(yīng)的處理措施：

（1）更換控制器；

（2）更換底板；

（3）更換保險；

（4）更換底板；

（5）使用Ctools軟件對IP地址是否產(chǎn)生重復(fù)進(jìn)行檢查；

（6）重啟控制器；

（7）重啟控制器；

（8）對底板保險及元器件的接觸情況、控制器螺絲緊固情況進(jìn)行檢查，并進(jìn)行重啟。

2 常見故障二

PKS系統(tǒng)中存在兩種IOLink電纜，即紫色電纜與灰色電纜，兩種電纜用于區(qū)分開關(guān)量點(diǎn)與模擬量點(diǎn)[2] 。每種電纜又有兩根電纜與I/O卡件的底板相連接，在控制系統(tǒng)中的定義為“Channel_A”、“Channel_B”?！癈hannel_A”與“Channel_B”主要用于對兩根IOLink是否能夠正常工作的檢測，通常每隔3min進(jìn)行一次切換，以此來避免單根電纜在較長時間工作后因另一根電纜的故障而無法完成檢測[3] 。在運(yùn)行過程中，會出現(xiàn)兩根IOLink電纜中的一根發(fā)出錯誤率及報警，當(dāng)數(shù)值累積到一定成熟后，“Channel_A”及“Channel_B”便無法完成每隔3min一次的切換，此時若另一根電纜也出現(xiàn)故障，便會導(dǎo)致所有I/O卡件中的數(shù)據(jù)全部丟失，嚴(yán)重者也會對工作人員的生命造成威脅。

造成該故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）“Channel_A”與“Channel_B”的不斷切換會導(dǎo)致錯誤率及報警數(shù)值不斷上升，當(dāng)數(shù)值上升到某一程度時，便會導(dǎo)致“Channel_A”與“Channel_B”之間無法完成自動切換；

（2）I/O卡件中的某個或多個回路出現(xiàn)過線路接地；

（3）I/O卡件底板上的“Channel_A”與“Channel_B”接觸不良或接觸點(diǎn)氧化；

（4）其中一根IOLink電纜出現(xiàn)短路等現(xiàn)象；

（5）回路電纜在輔助機(jī)柜內(nèi)的接地出現(xiàn)問題；

（6）I/O卡件中某個回路被強(qiáng)電壓或強(qiáng)電流擊中，致使底板損壞；

針對上述原因，虛采取針對性措施：

（1）采取Reset Error對錯誤率及報警數(shù)值進(jìn)行清除；

（2）采取Reset Error進(jìn)行清除后觀察錯誤率及報警數(shù)值是否有增長；

（3）對IOLiunk電纜或底板進(jìn)行更換；

（4）逐根檢查并更換損壞部分；

（5）對電纜接地是否滿足要求進(jìn)行檢查；

（6）對IOLink電纜進(jìn)行插拔操作，逐條排查導(dǎo)致錯誤率及報警數(shù)值上升卡件，找出問題部位后進(jìn)行更換。

在由上述原因?qū)е碌墓收霞疤幚泶胧┲?，?）、（2）（5）可在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行檢查、處理，（3）、（4）、（6）則必須在系統(tǒng)關(guān)系期間進(jìn)行處理。

3 常見故障三

一般情況下，中央控制室的操作員站只有一臺，工作人員在操作PKS系統(tǒng)過程中若過于頻繁，便會導(dǎo)致畫面切換出現(xiàn)明顯延時，這會在一定程度上對正常工作造成影響，若此時操作員站控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便會對中控人員失去對操作現(xiàn)場的監(jiān)督與指導(dǎo)，導(dǎo)致生產(chǎn)過程出現(xiàn)不確定因素，嚴(yán)重時會對設(shè)備及工作人員造成嚴(yán)重危害。即便操作員站系統(tǒng)控制不出現(xiàn)故障，畫面切換延時也同樣會對工作人員操作PKS系統(tǒng)造成較大干擾，無法滿足日常工作所需[4] 。

造成該故障的原因主要在于PKS系統(tǒng)廠家為節(jié)約成本在系統(tǒng)建設(shè)初期時采取DSA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，中控臺接受到的數(shù)據(jù)及畫面要先通過中央控制室值班長服務(wù)器中轉(zhuǎn)。因此，一旦數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)異常波動或數(shù)據(jù)持續(xù)運(yùn)作時間過長，便會導(dǎo)致畫面切換延時、操作面板彈出慢等問題。

對于由該原因造成的故障，應(yīng)采取以下步驟進(jìn)行處理：

首先，中央控制室增加一臺操作站。當(dāng)因數(shù)據(jù)傳輸而引發(fā)畫面延時后，若中央控制室操作站出現(xiàn)故障，便會直接失去對操作現(xiàn)場的控制。因此，應(yīng)于中央控制室增加一臺操作站以作備用，確保其中一臺出現(xiàn)故障后另一臺能夠及時使用。新增操作站之前必須對整個FTE網(wǎng)絡(luò)鎖使用的IP進(jìn)行檢測與分析，確保新增站臺所使用的IP未被使用，避免因IP地址沖突而導(dǎo)致其他故障。

其次，對FTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體優(yōu)化。新增2臺新Cisco 2960交換機(jī)并對其進(jìn)行組態(tài)及相關(guān)配置，時增加中央控制室機(jī)柜間至新操作員站之間的一對網(wǎng)線。

最后，實(shí)現(xiàn)新增站臺的正常運(yùn)行。當(dāng)中控操作員站與中央控制室之間的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化完成之后，通過多次、反復(fù)檢測，確保新增站臺能夠正常運(yùn)行。此舉能夠在出現(xiàn)故障三后有效將由故障引起的危害降至最低，也確保有足夠的時間對故障進(jìn)行處理而不影響正常工作。與此同時，通過對新增站臺的FTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，也有效解決了因數(shù)據(jù)傳輸而導(dǎo)致的畫面切換延時問題，極大提高了PKS系統(tǒng)操作人員的工作效率。

結(jié)語

隨著PKS系統(tǒng)運(yùn)行時間的增加，其出現(xiàn)故障的可能性也隨之提升。本文僅就其中三個較為常見的故障進(jìn)行分析并提出處理措施，旨在為指導(dǎo)一線工作人員更有效排除故障盡一份綿薄之力。但囿于筆者學(xué)識所限，并未找出故障出現(xiàn)的全部原因，所提出的處理措施也相對基礎(chǔ)，有待于學(xué)者進(jìn)行更為深入的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁恩泉，巨林倉，歐偉.Honeywell公司PKS系統(tǒng)簡介[J].儀器儀表用戶，2004，11（1）：97-98.

[2] 吳偉.霍尼韋爾PKS系統(tǒng)的組成與維護(hù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，v.15；No.435（03）：150+152.

[3] 劉成，徐繼友，張祥.淺談HONEYWELLPKS控制系統(tǒng)故障及處理方案[J].化工管理，2018（13）：142-142.

[4] 邢艷萍，司源，王志海.HoneywellPKS系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題及解決方案[C]//中國石油化工重大工程儀表自控技術(shù)高峰論壇.2011.

[5] 魯紅梅.霍尼韋爾ExperionPKS系統(tǒng)SCADA通信解決方案[J].自動化應(yīng)用，2012（8）：63-65.

[6] 魏正澤.基于PKS的空分裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[D].西安建筑科技大學(xué).

（作者單位：中海石油化學(xué)股份有限公司）