吳偉

摘 要：霍尼韋爾公司研發(fā)PKS控制系統(tǒng)屬于集散控制系統(tǒng)，是一種新型的全廠一體化控制系統(tǒng)，PKS系統(tǒng)主要通過(guò)人機(jī)相結(jié)合的辦法，把工作管理和過(guò)程控制相結(jié)合，使經(jīng)營(yíng)和管理融合在一起。這個(gè)新的控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在工作過(guò)程當(dāng)中系統(tǒng)性能穩(wěn)定，工作人員操縱的界面簡(jiǎn)單、友好、工作效率高。本文主要針對(duì)霍尼韋爾公司的PKS系統(tǒng)進(jìn)行闡述，分析其優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)階段需要解決的問(wèn)題，給予解決。

關(guān)鍵詞：PKS控制系統(tǒng) 霍尼韋爾 集散控制

中圖分類號(hào)：TP319.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（c）-0144-02

1 什么是PKS系統(tǒng)

PKS系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)中信息系統(tǒng)和生產(chǎn)過(guò)程統(tǒng)一進(jìn)行控制的平臺(tái)，以達(dá)到現(xiàn)代化自動(dòng)化生產(chǎn)為目的。PKS系統(tǒng)是一個(gè)具有著開(kāi)放性的系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)工廠的信息網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用，以太網(wǎng)口有STATION提供，保證了對(duì)整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程的控制一體化。雖然STATION是PKS系統(tǒng)的唯一單向窗口，但其對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集和控制的范圍是十分廣泛的，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化的生產(chǎn)目標(biāo)。

PKS系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是可以通過(guò)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制生產(chǎn)過(guò)程，與此同時(shí)，也為了提高企業(yè)的自動(dòng)化水平以滿足當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)生產(chǎn)的需求。PKS控制系統(tǒng)是在Windows2003版本以上運(yùn)行，運(yùn)行的原理是通過(guò)高速動(dòng)態(tài)緩存區(qū)對(duì)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，控制器通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析完成生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。

2 硬件設(shè)施

PKS系統(tǒng)的控制器是C200/C300，這個(gè)控制器的執(zhí)行基礎(chǔ)是在CEE的執(zhí)行環(huán)境上的，也是新一代的控制器。C系列的I/O卡件，其優(yōu)點(diǎn)是所需要空間小，并且所支持的冗余數(shù)量大。C200/C300通過(guò)防火墻，可以很好地阻擋住一些不良信息進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)中，當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)通訊的速度變慢時(shí)，會(huì)主動(dòng)地選擇控制不良信息的流入。在散熱的問(wèn)題上機(jī)柜也有很好的設(shè)計(jì)，其機(jī)柜內(nèi)部采用排列布局和垂直接線設(shè)計(jì)。圖1就是在生產(chǎn)過(guò)程中PKS系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。

容錯(cuò)以太網(wǎng)是用于服務(wù)器的，其功能可以實(shí)現(xiàn)操作員與控制器之間的數(shù)據(jù)通信，在以太網(wǎng)的優(yōu)先選擇問(wèn)題上，一直是無(wú)法突破的瓶頸，在這個(gè)問(wèn)題上Honeywell研發(fā)了FTE驅(qū)動(dòng)使其與系統(tǒng)完美匹配，F(xiàn)TE驅(qū)動(dòng)的使用很好地代替了傳統(tǒng)的雙網(wǎng)冗余模式，從而實(shí)現(xiàn)了多路由選擇的模式。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)采集利用C系列IO卡件或PMIO可以實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集后送入控制器，由控制器處理相應(yīng)的信息并對(duì)信息進(jìn)行整理和執(zhí)行。PMIO是TPS系統(tǒng)的IOP卡，可以實(shí)現(xiàn)與PKS系統(tǒng)C系列控制器直接連接。

3 PKS系統(tǒng)軟件分析

PKS系統(tǒng)包括Experion PKS服務(wù)器軟件、Windows2003服務(wù)器軟件和控制生成、顯示生成、快速生成組態(tài)軟件。工作的過(guò)程是通過(guò)具有單一化和集成化的工作室，可以消除在各種不同的窗口和使用不同的組態(tài)工具時(shí)所產(chǎn)生的混亂和低效率。因?yàn)樵诮M態(tài)工作室中集成各種不同的組態(tài)軟件，所以可以完成各種各樣的組態(tài)工作，并使組態(tài)過(guò)程操作簡(jiǎn)單。

4 PKS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

4.1 容錯(cuò)以太網(wǎng)

容錯(cuò)以太網(wǎng)的特點(diǎn)主要是可以容錯(cuò)并且有運(yùn)行速度快和安全性高的特點(diǎn)，F(xiàn)TE的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有4個(gè)路徑，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)分布在其他通信節(jié)點(diǎn)的通訊信息上，而普通的以太網(wǎng)路徑少，通訊慢，容錯(cuò)以太網(wǎng)可以很好地解決這些問(wèn)題，可以在通訊發(fā)生故障時(shí)快速地切換通訊路徑。

4.2 操作站

在PKS系統(tǒng)中操制站主要有FLEX（ES-F）站和Console（ES-C）站兩種類型。其中Flex站是一種通用操作站，它的構(gòu)成只是普通的PC機(jī)，通過(guò)服務(wù)器從而實(shí)現(xiàn)C300控制器和Flex站的數(shù)據(jù)通訊。需要從服務(wù)器，或者本地進(jìn)行HMI Web DisplayBuilder組態(tài)的調(diào)用之時(shí)，進(jìn)而達(dá)到生成監(jiān)控畫面的目的，就需要利用FLEX站當(dāng)中的STATION軟件進(jìn)行操作。Console站和控制站可以進(jìn)行直接的通訊，不必通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行。通過(guò)Console站的直接監(jiān)控作用，保障生產(chǎn)的安全性

4.3 服務(wù)器

服務(wù)器一般采用冗余配置，每個(gè)操作站的信息都是可以從服務(wù)器直接進(jìn)行讀取的。冗余的服務(wù)器具有同步性，都是可以相互進(jìn)行數(shù)據(jù)同步的，所以數(shù)據(jù)在服務(wù)器間沒(méi)有差異性。如果主服務(wù)器在應(yīng)用期間出現(xiàn)了問(wèn)題或者故障，系統(tǒng)間可以自動(dòng)進(jìn)行切換，切換到備用的服務(wù)器代替故障服務(wù)器，兩臺(tái)服務(wù)器都可以當(dāng)作主服務(wù)器，服務(wù)器的使用情況通常是由工作人員對(duì)系統(tǒng)的組態(tài)進(jìn)行更改。

5 系統(tǒng)的組態(tài)

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)：第一，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包含了4個(gè)方面的內(nèi)容，即設(shè)計(jì)I/O清單、設(shè)計(jì)工藝的控制回路、設(shè)計(jì)聯(lián)鎖邏輯以及設(shè)計(jì)帶有控制點(diǎn)的工藝流程圖。第二，系統(tǒng)的組態(tài)和下裝。Control Builder組態(tài)均是使用的圖形化工具，系統(tǒng)控制程序的基本單位是CM，多個(gè)用戶同時(shí)能夠在控制器上進(jìn)行單獨(dú)的創(chuàng)建、組態(tài)、下裝。系統(tǒng)的下裝具體說(shuō)來(lái)就是使用FTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，首先將控制程序編寫好，然后使用FTE網(wǎng)絡(luò)下裝到C300當(dāng)中。下裝完成之后控制器將會(huì)按照編寫的程序進(jìn)行工作，進(jìn)而達(dá)到對(duì)生產(chǎn)裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)控和聯(lián)鎖控制。下裝可以面對(duì)一個(gè)或多個(gè)CM塊，并且這些CM塊之間的下裝運(yùn)轉(zhuǎn)并不互相影響。第三，組態(tài)調(diào)試。調(diào)試主要通過(guò)操作站或者工程師站進(jìn)行，根據(jù)具體的需求進(jìn)行參數(shù)的調(diào)試。

6 系統(tǒng)的維護(hù)

首先，必須加強(qiáng)系統(tǒng)的日常維護(hù)，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性得到保障。主要表現(xiàn)在：第一，建立健全相關(guān)的維護(hù)制度，加大巡檢力度，保障控制室內(nèi)有一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，有適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?。第二，要?jīng)常進(jìn)行控制室、機(jī)柜間以及工程師站的散熱工作，時(shí)刻保持清潔狀態(tài)。第三，在進(jìn)行各冗余設(shè)備的巡視和檢查之時(shí)，要注意工作的細(xì)致性，記錄巡檢過(guò)程和結(jié)果并和之前結(jié)果進(jìn)行對(duì)比看狀態(tài)是否發(fā)生過(guò)變化。對(duì)于系統(tǒng)的組態(tài)、數(shù)據(jù)等文件都需要進(jìn)行及時(shí)備份，以提高安全性和穩(wěn)定性。其次，做好預(yù)防工作。在進(jìn)行預(yù)防工作之時(shí)主要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：停電檢修控制站、操作站和工程師站時(shí)，要清理主機(jī)以及控制站卡件之上的灰塵；進(jìn)行系統(tǒng)的冗余測(cè)試；檢查系統(tǒng)的接地情況；在進(jìn)行電源系統(tǒng)的改造之時(shí)要注意保障系統(tǒng)的安全性；大修之后嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范逐級(jí)上電。由于PKS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷功能，所以當(dāng)發(fā)生任何故障之時(shí)都會(huì)相應(yīng)地進(jìn)行報(bào)警指示，而維護(hù)人員只需要根據(jù)指示進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)工作。

7 結(jié)語(yǔ)

系統(tǒng)組態(tài)也是用戶應(yīng)用組態(tài)，工作人員在進(jìn)行組態(tài)工作的時(shí)候，依據(jù)的是設(shè)計(jì)和相應(yīng)的工藝要求進(jìn)行，通過(guò)PKS系統(tǒng)可以進(jìn)行簡(jiǎn)化控制，也能提高系統(tǒng)的安全性，該操作系統(tǒng)能夠使整個(gè)工藝過(guò)程的安全性得到提高，而且后期的維護(hù)工作也非常簡(jiǎn)便，所以PKS系統(tǒng)在以后的生產(chǎn)中會(huì)得到更大的推廣。

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