Honeywell PKS 系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)

引言

    Experion PKS 過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)是Honeywell 最新一代的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，它將人員與過(guò)程控制、經(jīng)營(yíng)和資產(chǎn)管理融合在一起。Experion PKS 為用戶提供了遠(yuǎn)高于集散控制系統(tǒng)的能力，包括嵌入式的決策支持和診斷技術(shù)，為決策者提供所需的信息。它擁有全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，一次輸入控制器與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器所需信息，無(wú)需多次對(duì)不同層次的數(shù)據(jù)庫(kù)分別組態(tài)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，正常情況下由服務(wù)器為客戶機(jī)提供所需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，服務(wù)器故障時(shí)，C站可直接從控制器讀取所需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

    在EPKS300版本中，C300是新一代的基于CEE執(zhí)行環(huán)境的控制器。C300控制器由控制器硬件和控制軟件CEE(Control Execution Environment)和FTE等一些輔助設(shè)施組成。C300主要完成上位通訊、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊、IOLINK IO 通訊和確定性控制執(zhí)行環(huán)境等功能。

    任何控制系統(tǒng)的良好運(yùn)行都離不開精致細(xì)心的維護(hù)，PKS系統(tǒng)也不例外。

    PKS系統(tǒng)的維護(hù)大致可以分為日常維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)和故障維護(hù)三個(gè)方面，日常維護(hù)和預(yù)防維護(hù)是在系統(tǒng)未發(fā)生故障前所進(jìn)行的維護(hù)。而故障維護(hù)是在發(fā)生故障之后，這時(shí)往往已經(jīng)對(duì)DCS本身或生產(chǎn)造成了一定的影響，為了避免類似故障的發(fā)生而進(jìn)行的維護(hù)。

    1、PKS系統(tǒng)的日常維護(hù)

    日常維護(hù)是保持和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、高效性運(yùn)行的基礎(chǔ)。主要包括： 

    1）建立和完善系統(tǒng)的維護(hù)管理制度，保證控制室內(nèi)的溫度、濕度都在正常范圍內(nèi)。 

    2） 避免所有的電磁場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)工作的干擾，不輕易移動(dòng)各種電纜和網(wǎng)絡(luò)線。 

    3）注意保持控制室、機(jī)柜間和工程師站的清潔與散熱。 

    4）按時(shí)對(duì)控制器、FTE網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等冗余設(shè)備的巡檢，作好巡檢記錄。 

    5）做好系統(tǒng)組態(tài)文件、系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件的備份工作。

2、預(yù)防維護(hù)

    預(yù)防維護(hù)是在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有計(jì)劃的定期維護(hù)，及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、對(duì)可能出現(xiàn)的故障采取措施以消除系統(tǒng)故障隱患，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。也就是說(shuō)，有計(jì)劃性的對(duì)即將可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行主動(dòng)維護(hù)，這種維護(hù)一般只能利用裝置大修的時(shí)候完成，主要包括： 

    1）對(duì)控制站、操作站、工程師站停電檢修，包括電腦主機(jī)和控制站卡件等灰塵清理。 

    2）系統(tǒng)冗余測(cè)試，包括對(duì)電源、服務(wù)器、控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)等。 

    3）系統(tǒng)接地檢查，包括工作接地和保護(hù)接地的對(duì)地電阻測(cè)試等。 

    4）大修完成后，具備上電條件后一定要按照嚴(yán)格的上電步驟逐級(jí)上電。

    預(yù)防維護(hù)是保證裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的基礎(chǔ)，若預(yù)防維護(hù)不到位，則會(huì)造成系統(tǒng)出現(xiàn)故障。某裝置PKS系統(tǒng)操作站運(yùn)行時(shí)，操作畫面彈出風(fēng)扇故障報(bào)警對(duì)話框。

    PKS系統(tǒng)操作站計(jì)算機(jī)DELL T5500的北橋芯片有一個(gè)散熱風(fēng)扇，當(dāng)這個(gè)風(fēng)扇故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這個(gè)報(bào)警。風(fēng)扇故障大多數(shù)由于環(huán)境有大量灰塵集于風(fēng)扇葉片內(nèi)，導(dǎo)致風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)。所以為保證裝置平穩(wěn)運(yùn)行，及時(shí)做好預(yù)防維護(hù)對(duì)DCS系統(tǒng)的正常平穩(wěn)運(yùn)行是至關(guān)重要的。

3、故障維護(hù)

    故障維護(hù)即為系統(tǒng)發(fā)生故障后進(jìn)行的被動(dòng)性維護(hù)，其主要包括： 

    1）PKS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的自診斷功能，維護(hù)人員可以通過(guò)報(bào)警指示，直接查找到故障點(diǎn)解決故障。 

    2）操作站畫面單個(gè)或全部黑屏，操作人員無(wú)法監(jiān)控，如果是單個(gè)電腦黑屏有可能為電腦本身故障，如果遇到多個(gè)或全部電腦黑屏都無(wú)法正常監(jiān)控的情況下，應(yīng)檢查FTE網(wǎng)絡(luò)，查看網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)，是否有松動(dòng)。 

    3）多個(gè)AI或DI回路發(fā)生故障時(shí)，而回路又都在一塊卡件上，應(yīng)檢查該卡件和與卡件相連接的端子板是否壞。 

    4）如果系統(tǒng)出現(xiàn)了大量的硬件問(wèn)題時(shí)，應(yīng)考慮到系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境或整個(gè)系統(tǒng)的電源配置方面是否有問(wèn)題，在更換緊急備件的同時(shí)，應(yīng)及時(shí)與廠家的維護(hù)工程師聯(lián)系，以確定故障的真實(shí)原因。

    故障維護(hù)是DCS系統(tǒng)維護(hù)工程師的主要工作之一，它要求在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，維護(hù)工程師要及時(shí)準(zhǔn)確地找出故障點(diǎn)，并對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行及時(shí)的處理。

    DCS與SIS系統(tǒng)通訊出現(xiàn)故障。故障現(xiàn)象如下圖：

正常巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)DCS系統(tǒng)出現(xiàn)緊急系統(tǒng)報(bào)警，通過(guò)查看系統(tǒng)報(bào)警畫面，發(fā)現(xiàn)SIS系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)之間的通訊出現(xiàn)故障，通訊的通道、DI控制器和AI控制器同時(shí)出現(xiàn)故障。

    首先，通過(guò)DCS軟件查看通訊通道狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)冗余通道中的B出現(xiàn)故障。對(duì)通道B嘗試性的進(jìn)行重新啟動(dòng)。通信的錯(cuò)誤率還是為100%。

    打開SIS組態(tài)軟件Safety Builder，檢查通訊鏈接狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)冗余通訊卡CP1、CP2全部正常。查看SIS端CP1、CP2通訊數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，沒(méi)有任何的錯(cuò)誤，由此可以判斷出SIS端的通訊卡是正常的。由此斷定軟件無(wú)問(wèn)題。

    檢查通訊硬件，發(fā)現(xiàn)通道B對(duì)應(yīng)的串口服務(wù)器NPort 5430狀態(tài)指示燈為黃色，比對(duì)通道A的狀態(tài)指示燈為綠色。對(duì)串口服務(wù)器斷電重新啟動(dòng)，恢復(fù)正常。故障狀態(tài)如下圖：

    串口服務(wù)器NPort 5430自運(yùn)行至今已有4年多時(shí)間，這是第一次出現(xiàn)故障。經(jīng)分析由于控制室中央空調(diào)故障，最近一段時(shí)間機(jī)柜間的溫濕度大幅度變化?？赡軐?dǎo)致電子元器件故障。

4、總結(jié)

    PKS系統(tǒng)作為Honeywell公司最新一代的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性和可靠性都得到了很大程度地提高，但這并不意味著它就不需要維護(hù)。DCS系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行有至關(guān)重要的意義，因此，我們儀表維護(hù)人員應(yīng)對(duì)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行很好地維護(hù)和檢修。在硬件維護(hù)方面，我們要檢查供電和接地的規(guī)范性、檢查風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)、周期性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔。軟件方面要嚴(yán)格設(shè)置操作權(quán)限、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)備份要完備、鑰匙開關(guān)要有專人保管、密碼一定要保護(hù)好。

    只有有效維護(hù)、合理維護(hù)、按規(guī)維護(hù)，才能使其價(jià)值得到最大程度地發(fā)揮，為裝置的安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)連續(xù)運(yùn)行保駕護(hù)航！