霍尼韋爾PKS系統的組成與維護

吳偉

摘 要：霍尼韋爾公司研發PKS控制系統屬于集散控制系統，是一種新型的全廠一體化控制系統，PKS系統主要通過人機相結合的辦法，把工作管理和過程控制相結合，使經營和管理融合在一起。這個新的控制系統的優點是在工作過程當中系統性能穩定，工作人員操縱的界面簡單、友好、工作效率高。本文主要針對霍尼韋爾公司的PKS系統進行闡述，分析其優點，并結合現階段需要解決的問題，給予解決。

關鍵詞：PKS控制系統 霍尼韋爾 集散控制

中圖分類號：TP319.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0144-02

1 什么是PKS系統

PKS系統是企業生產中信息系統和生產過程統一進行控制的平臺，以達到現代化自動化生產為目的。PKS系統是一個具有著開放性的系統，系統通過對生產工廠的信息網絡的運用，以太網口有STATION提供，保證了對整個企業的生產過程的控制一體化。雖然STATION是PKS系統的唯一單向窗口，但其對生產過程中的數據采集和控制的范圍是十分廣泛的，能夠實現一體化的生產目標。

PKS系統在生產中的應用主要是可以通過該系統實現自動控制生產過程，與此同時，也為了提高企業的自動化水平以滿足當今工業生產中連續生產的需求。PKS控制系統是在Windows2003版本以上運行，運行的原理是通過高速動態緩存區對工作進行實時數據的采集，控制器通過對數據的實時分析完成生產過程的自動控制。

2 硬件設施

PKS系統的控制器是C200/C300，這個控制器的執行基礎是在CEE的執行環境上的，也是新一代的控制器。C系列的I/O卡件，其優點是所需要空間小，并且所支持的冗余數量大。C200/C300通過防火墻，可以很好地阻擋住一些不良信息進入生產系統中，當控制系統發現通訊的速度變慢時，會主動地選擇控制不良信息的流入。在散熱的問題上機柜也有很好的設計，其機柜內部采用排列布局和垂直接線設計。圖1就是在生產過程中PKS系統體系結構圖。

容錯以太網是用于服務器的，其功能可以實現操作員與控制器之間的數據通信，在以太網的優先選擇問題上，一直是無法突破的瓶頸，在這個問題上Honeywell研發了FTE驅動使其與系統完美匹配，FTE驅動的使用很好地代替了傳統的雙網冗余模式，從而實現了多路由選擇的模式。對于現場信息的實時采集利用C系列IO卡件或PMIO可以實現，數據采集后送入控制器，由控制器處理相應的信息并對信息進行整理和執行。PMIO是TPS系統的IOP卡，可以實現與PKS系統C系列控制器直接連接。

3 PKS系統軟件分析

PKS系統包括Experion PKS服務器軟件、Windows2003服務器軟件和控制生成、顯示生成、快速生成組態軟件。工作的過程是通過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工具時所產生的混亂和低效率。因為在組態工作室中集成各種不同的組態軟件，所以可以完成各種各樣的組態工作，并使組態過程操作簡單。

4 PKS系統結構分析

4.1 容錯以太網

容錯以太網的特點主要是可以容錯并且有運行速度快和安全性高的特點，FTE的各個節點之間都有4個路徑，并且每個節點連續分布在其他通信節點的通訊信息上，而普通的以太網路徑少，通訊慢，容錯以太網可以很好地解決這些問題，可以在通訊發生故障時快速地切換通訊路徑。

4.2 操作站

在PKS系統中操制站主要有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，它的構成只是普通的PC機，通過服務器從而實現C300控制器和Flex站的數據通訊。需要從服務器，或者本地進行HMI Web DisplayBuilder組態的調用之時，進而達到生成監控畫面的目的，就需要利用FLEX站當中的STATION軟件進行操作。Console站和控制站可以進行直接的通訊，不必通過服務器進行。通過Console站的直接監控作用，保障生產的安全性

4.3 服務器

服務器一般采用冗余配置，每個操作站的信息都是可以從服務器直接進行讀取的。冗余的服務器具有同步性，都是可以相互進行數據同步的，所以數據在服務器間沒有差異性。如果主服務器在應用期間出現了問題或者故障，系統間可以自動進行切換，切換到備用的服務器代替故障服務器，兩臺服務器都可以當作主服務器，服務器的使用情況通常是由工作人員對系統的組態進行更改。

5 系統的組態

對系統進行設計時：第一，進行系統設計。系統的設計主要包含了4個方面的內容，即設計I/O清單、設計工藝的控制回路、設計聯鎖邏輯以及設計帶有控制點的工藝流程圖。第二，系統的組態和下裝。Control Builder組態均是使用的圖形化工具，系統控制程序的基本單位是CM，多個用戶同時能夠在控制器上進行單獨的創建、組態、下裝。系統的下裝具體說來就是使用FTE網絡進行，首先將控制程序編寫好，然后使用FTE網絡下裝到C300當中。下裝完成之后控制器將會按照編寫的程序進行工作，進而達到對生產裝置的實時監控和聯鎖控制。下裝可以面對一個或多個CM塊，并且這些CM塊之間的下裝運轉并不互相影響。第三，組態調試。調試主要通過操作站或者工程師站進行，根據具體的需求進行參數的調試。

6 系統的維護

首先，必須加強系統的日常維護，使系統的穩定性和高效性得到保障。主要表現在：第一，建立健全相關的維護制度，加大巡檢力度，保障控制室內有一個良好的運行環境，有適當的溫度和濕度。第二，要經常進行控制室、機柜間以及工程師站的散熱工作，時刻保持清潔狀態。第三，在進行各冗余設備的巡視和檢查之時，要注意工作的細致性，記錄巡檢過程和結果并和之前結果進行對比看狀態是否發生過變化。對于系統的組態、數據等文件都需要進行及時備份，以提高安全性和穩定性。其次，做好預防工作。在進行預防工作之時主要注意以下幾個方面的內容：停電檢修控制站、操作站和工程師站時，要清理主機以及控制站卡件之上的灰塵；進行系統的冗余測試；檢查系統的接地情況；在進行電源系統的改造之時要注意保障系統的安全性；大修之后嚴格按照相關的操作規范逐級上電。由于PKS系統具有強大的自診斷功能，所以當發生任何故障之時都會相應地進行報警指示，而維護人員只需要根據指示進行有針對性的維護工作。

7 結語

系統組態也是用戶應用組態，工作人員在進行組態工作的時候，依據的是設計和相應的工藝要求進行，通過PKS系統可以進行簡化控制，也能提高系統的安全性，該操作系統能夠使整個工藝過程的安全性得到提高，而且后期的維護工作也非常簡便，所以PKS系統在以后的生產中會得到更大的推廣。

參考文獻

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