PKS与tricon
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1项目概况该项目是针对现场GPS的修复和相关装置时钟同步组态的检查完善工作提出的检修项目。
时钟同步组态检查完善涉及到多套控制系统有美国霍尼韦尔公司PKS控制系统,康吉森公司的TRICON系统,西门子公司的STEP7系统。
2组织机构组长:项目负责人施工及监护人员:3材料/工具准备4 控制系统GPS功能恢复购买外部GPS时钟源接收天线,并进行更换。
对PKS系统时钟组态设置。
关于PKS系统设置外部GPS时钟源的设置方法,这里介绍两种模式:4.1各系统单独和GPS时钟源连接假设GPS时钟源IP为:192.168.1.1 我们以服务器A作为接受时钟的客户端IP地址为10.1.1.13. 在服务器A中按照C:\ProgramFiles\Honeywell'Experion PKS\Utilities'NTPSetup 路径打开NTPSetup.exe 执行文件.如下图4-1:图4-1点击cha nge/c on figure clie nt 进入下图4-2图4-2在First ntp server 中写入GPS时钟源的IP 地址192.168.1.1 ,如下图4-3图4-3第二个不用填写。
完成后保存退出,而对于PKS其他操作站统一以服务器A作为时钟源,设置与服务器A设置方法相同,只是时钟源的IP地址填写填写服务器A的IP地址如图4-4图4-4完成这些设置以后需要重新启动控制器,但是如果现场条件不允许可以等到停车或者检修的时候再进行重启。
4.2其他系统以PKS系统作为时钟源PKS系统以外部时钟GPS作为时钟源,而其他系统以PKS系统为时钟源,这时候需要PKS系统给其他系统一个信号,以每天的00:00:00 给其他系统一个信号为例,其他系统根据这个信号统一修改自己的时钟,PKS系统的实现方法如下图4-5。
将最终信号送给一个DO点,以硬接线的方式实现信号传递给其他系统。
图4-54.2 TRICON 系统以PKS系统作为时钟源来矫正内部时钟TRICON系统利用每天00:00:00 时刻PKS系统发给TRICON系统的DO信号作为启动源,在每天00:00:00 的时刻自动调整本系统CPU的内部时钟。
1、默认情况下,Digi One串口设置为SLAVE 模式,modbus/tcp 为server模式。
2、量具是测量零件的尺寸、角度、形状精度和相互位置精度所用的测量工具。
3、调节阀实际可调比取决于阀芯结构和配管状况。
其理想可调比取决于阀芯结构。
4、取源阀门与工艺设备或管道的连接不宜采用卡套式接头。
5、选择调节阀的流量特性需要注意:调节阀经常在小开度下工作时,宜选用等百分比特性;二位调节应选用快开特性;当被调介质含有固体悬浮物是,宜选用直线特性;程序控制应选用快开特性;在非常稳定的调节系统中,可选用等百分比或直线。
6、用于测量流量的导压管、阀组回路中,当正压侧泄漏时,仪表指示偏低,当负压侧泄漏时,仪表指示偏高,平衡阀泄漏时,仪表指示偏低,正压侧堵死,负压侧畅通时,仪表指示跑零下。
7、PKS300中PID调节器OP输入栏里显示INIT指示,原因有:1)如果是单回路调节器,它对应的AO点没激活或外电路没构成电流回路;2)如果是串级回路的主调节器,它的副调节器没投串级。
8、EJA 变送器的传感器是压电式压力传感器。
9、我厂的DCS系统对其接地要求有:1)接地电阻应符合以下要求:基准接地(信号零电平)≤5Ω,数据高速通路的屏蔽层接地≤1Ω,过程计算机接地≤5Ω,机框安全接地≤5Ω;2)各接地系统要相互独立,各接地极之间的距离必须≥5m。
10、用分度号为K 的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度,但在接线中把补偿导线的极性接反了,则仪表指示为可能大也可能小。
11、RTDB代表PKS系统的( 实时数据库)12 、ES-F操作站: 通过(服务器)来调用数据,适用于(一般操作员);ES-C操作站:通过控制器调用过程数据(首先与服务区同步数据库,既与控制器呼唤必须保证启动时服务区正常)13、 每个C300控制器最大支持(64)个I/O 单元。
14、Link 接口不可混合带(C系列)或 (PMIO)卡件15、 一个CM块最多可放(40个)功能块16、允许操作员在操作界面可输入参数的点,组态时应在DATA项中将(DATA ENTRY allowed打钩)。
培训试题TRICON1、完整的SIS(安全防护系统)由传感器、逻辑解算单元、最终控制单元组成,当生产过程的预定条件受到冲击时自动的将其置于安全状态。
2、SIS的主流系统结构主要有TMR(三重化)、2oo4D(四重化)2种3、SIS工程设计中注意的问题?(1)I/O模件应带光/电或电磁隔离,带诊断,带电插拔;(2)来自现场的三取二信号应分别接到三个不同的输入卡;(3)SIS关联现场变送器或最终执行元件应由SIS系统供电;(4)当现场变送器信号同时用于SIS、DCS时,应先接到SIS系统后接到DCS 系统;(5)I/O模件连接的传感器和最终执行元件应设计成故障安全型;(6)SIS不应采用现场总线仪表;(7)SIS负荷不应超过50~60%;(8)SIS系统的电源、网络、控制器、I/O卡件均应冗余配置;(9)SIS采用等电位接地;(10)SIS关联的传感器及最终执行元件,在正常工况应是带电(励磁)状态;在非正常工况应是失电(非励磁)状态;(11)SIS关联的电磁阀采用冗余配置时,有两种方式:第一、并联连接、可用性好;第二、串联连接、安全性好。
4、Watchdog功能:监视处理器运行、紧急停车输入(SD Input)、故障复位Reset。
5、一个基本的Tricon高密系统由下列部件组成:A 容纳各模件的机架B 各种类型的I/O模件C 现场端子板D 以及编程工作站或操作站。
6、主机架上有一个四位置的键开关,用以控制整个的Tricon系统。
开关的设定为RUN(运行)、PROGRAM(编程)、STOP(停止)和REMOTE(远程7、Tricon是从输入卡、cpn卡、输出卡全部三重化的容错控制器。
8、公司所用Tricon系统为TS3000上位软件为:Intouch(画面组态)、下位软件为1131(软件组态)、通讯协议为DDE(通讯组态,上位机与下位机通讯)9、Tricon系统最多可扩展14 个扩展机架,最多支持118块I/O模件。
Tricon系统培训笔记一.DCS与SIS的主要区别1.安全系统定义:~~设计为当工厂本身发生危险情况或如果不采取行动就会最终导致风险增加,此时,安全系统必须产生及时、正确的输出,来防止危险情况的发生或减轻后果。
2.DCS与SIS的主要区别:a.本质不同:SIS: 为故障安全型系统;DCS: 为非故障安全型系统。
b.用途不同:SIS对生产过程不产生影响,非正常情况下将按照预先的设计逻辑进行逻辑运算,使生产装置安全连锁或停车;DCS始终对过程变量进行检测、运算、控制,对生产过程进行动态控制,确保产品质量和产量。
3.TRICONEX(公司名):是生产三重化、冗余化、容错系统的公司。
#三重化:4.Tricon的机架有主机架、扩展机架、远程扩展机架组成:#c1——主机架c2~~c15——扩展机架#扩张机架用于离主机架≤30m的场合,当大于30m小于2km时用远程扩展机架#一个主机架可带14个扩展机架,可带14 * 8个I/O端口,但实际为了将Tricon应用于ITCC、ESD时缩短其响应时间,I/O端口留有一定冗余(响应时间=自诊断时间+软件执行时间(<100ms)+裕度(10%—15%),Tricon的响应时间在10ms到450ms之间,出厂默认时间为200ms)。
#Tricon之所以不需要做成冗余结构是因为其满足SIL3安全完整性等级(SIL4用于核电)#每个机架设置两个冗余电源,单个电源功率为175W#Tricon接地电阻小于4欧姆5.更换处理器注意事项:a.要选用相同的处理器型号和用户程序版本号,常用处理器型号为3008,用户程序版本从V9.0到V10.6;b.在更换完其中一块处理器时,必须要等到处理器自诊断完成后指示灯正常才能更换下一个处理器,否则会导致程序的丢失等故障。
6. 处理器与模件的通信:一般选用TCM4351 A/B通讯卡,采用comm bus 使其与处理器连接。
通讯卡上NET1作用:一是可实现处理器之间点对点的通讯;二是通过NET1口可进行时钟的同步,规则为节点号大的向节点号小的看齐,故许做时钟同步程序,但任有25ms误差。
自动化常用英文缩写及解释AMS Alarm Management System报警管理系统AMS Asset management system 资产管理系统APC Advanced Process Control高级先进过程控制BEM Battery Extension Module电源扩展模块CAS Cascade级联CA T5 Category 5 type cable 5类线CCB Central Control Building中心控制大楼CCR Central Control Room中心控制室CCTV Closed Circuit Television闭路电视CP Control Panel控制面板CPM DCS Controller (C200)DCS 控制器 (C200)CPU Central Processing Unit中央处理器CRT Cathode Ray Tube 阴极射线管, 示波管,电子束管;CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection载波监听多路访问/冲突检测CV Control V alve控制阀DCS Distributed Control System集散控制系统DIN Deutsche Industries Norm (German Industrial Standard)Deutsche工业标准(德国工业标准)DP Differential Pressure微分压力差压EEMUA Engineering Equipment and Material Users Association工程设备和材料用户协会EMC Electromagnetic Compatibility电磁兼容性ESD Emergency Shutdown紧急停车EWS Engineering WorkStation工程工作站F&G Fire And Gas火气FAT Factory Acceptance T est工厂验收测试FB Functional Block功能模块FGS Fire And Gas System火气系统FIR Field Instrument Room现场设备室FSC Failure Safe Control故障安全控制FTA Field Terminal Assembly现场集线端子FTB Field Terminal Block现场模块端子FTE Fault Tolerant Ethernet容错以太网FTEB FTE Bridge Module FTE 网桥模块GPS Global Positioning System全球定位系统HART Highway Addressable Remote Transducer高速可编址远程传感器半双工的通信方式,其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品HMI Human Machine Interface人机界面I/O Input /Output输入/输出IEC International Electro-technical Commission国际电工委员会IOLIM IO Link Interface Module IO 接口模块IOLIM IOs – IO link Interface Module IOs – IO 接口模块IP Ingress Protection入口保护IR Infra-red红外IS Intrinsically Safe本质安全LAN Local Area Network本地网络LCD Liquid Crystal Display液晶显示屏LNG Liquefied Natural Gas液化天然气MAC Manual Alarm Call point手动报警点MAN Manual手动MC Marshalling Cabinet集线柜MOV Motor Operated V alve电机操作阀MTBF Mean Time Between Failures平均故障间隔时间MV Measured V alue测量值MV MAN V alue 手动输出NG Natural Gas天然气NIS Non Intrinsically Safe非本质安全OP Output输出P&ID Process And Instrument Diagram过程和仪表图PV Process Value 过程测量值PCN Plant Control Network工厂控制网络PIN Plant Information Network工厂信息网络PKS Process knowledge system (Honeywell control system)过程知识系统 (Honeywell 控制系统)PLC Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器PRT Printer打印机PSU Power Supply Unit电源单元PTFE Polytetrafluoroethane聚四氟乙烯RM Redundancy Module冗余模块RPS Rack Power Supply机架电源RTD Resistance T emperature Detector电阻温度探测器RTIS Real Time Information System实时信息系统RTU Remote Transmission Unit远程传送单元SAT Site Acceptance T est现场验收测试SCADA System of Control And Data Acquisition监视控制与数据采集系统SOE Sequence Of Event Recorder事件记录序列SIL Safety Integrity Level安全整合等级SIS Safety Instrumented System安全仪表化系统SP Set Point设置点SS Stainless Steel不锈钢STP Shielded T wisted Pair屏蔽双绞线UTP Unshielded T wisted Paired 非屏蔽双绞线TC Thermocouple热电偶TCP/IP T ransmission Control Protocol/Internet Protocol 传输控制协议/网际协议TDAS Tank Data Acquisition System罐数据采集系统TFT Thin Film Technology薄膜技术UPS Uninterruptable Power Supply不间断电源V AC V olts Alternating Current交流电压VDC V olts – Direct Current直流电压VDU Visual Display Unit视频显示装置VESDA V ery Early Smoke Detection Apparatus烟尘预报侦测仪VFC V olt Free Contact电压自由触点VSD V ariable Speed Drive变速驱动器WAN Wide Area Network广域网MMS Mnitoring system of the rotating machinery 旋转机械监测系统TMR Three Modular Redundancy三重冗余MP Main Processor 主处理器(TRICON)ETP Electronic T erminal Panel 终端电子板(端子排)ITCC Integrated Control System of T urbine-compressor 透平压缩机综合控制系统InterLock 联锁。
TRICON功能块说明TRICON是一种用于工业过程控制和安全系统的可编程逻辑控制器(PLC),由施耐德电气(Schneider Electric)推出。
TRICON系统主要由三个关键组件组成:TRICON I/O子系统,TRICON主处理器和TRICONI/O网络。
TRICONI/O子系统是TRICON系统的输入/输出模块,用于监测和控制外部设备,如传感器和执行器。
它具有高密度和高速度的输入/输出通道,可以处理大量的模拟和数字信号。
TRICONI/O子系统具有独特的良好的耐用性,可以在恶劣的环境条件下工作,如高温,湿度和电磁干扰。
TRICON主处理器是系统的核心,负责执行用户编写的逻辑控制程序。
它具有高性能的处理能力和大容量的内存,可以处理复杂的逻辑运算和数据处理任务。
TRICON主处理器采用可靠的冗余系统设计,包括两个或更多的处理器,以确保系统的高可用性和故障恢复能力。
TRICONI/O网络是连接主处理器和I/O子系统的通信网络。
它可以传输实时数据和控制命令,确保系统的高可靠性和实时性能。
TRICONI/O网络采用冗余设计,有多个通信通道和路径,以防止单点故障和通信中断。
1.输出功能块(OUT):用于控制输出设备的状态,如开关、阀门或电机。
它可以接收逻辑或模拟信号作为输入,并根据定义的逻辑关系输出命令。
2.输入功能块(IN):用于读取输入设备的状态,如传感器或开关。
它可以检测输入信号的变化并将其转换为逻辑或模拟值。
3.定时器功能块(TMR):用于生成定时延迟。
它可以根据预定的时间间隔生成信号,用于控制和同步操作。
4.计数器功能块(CTR):用于计算输入信号的数量。
它可以用于监测和计量系统中的事件。
5.比较器功能块(CMP):用于比较两个输入信号的值。
它可以根据预定的条件和逻辑关系判断输入信号的相对大小和关系。
6.逻辑功能块(LOG):用于执行逻辑运算,如与、或、非等。
它可以将多个输入信号进行布尔运算,产生与逻辑结果。
控制系统检修工作要求1、控制系统检修工作时间:装置处于停车状态。
作业时需联系工艺等相关人员,按照要求办理作业票。
2、控制系统检修期间备件准备:大检修期间,为已知故障设备及预估的故障设备准备好充足的备件。
3、控制系统检修工作内容:(1)认真填写“控制系统大检修记录”,严格按照里面的步骤、要求进行作业,不能后补记录。
(2)控制系统杀毒:使用霍尼韦尔公司的杀毒软件和升级包,对霍尼韦尔系统所有的服务器及操作站进行杀毒。
杀毒需断网杀毒,并在电脑的安全模式下进行全盘扫描,杀毒完毕后,将杀毒结果的截屏保留,同时卸掉杀毒软件。
如若查杀到病毒,请及时联系机动部。
(3)系统备份:详见附件1。
备份完成后,中心留存一份,同时上交机动部留存一份,并作好系统备份记录。
(4)系统停送电:系统停电前,将需要备份的文件进行备份,再将所有的应用程序关闭,按照“从分到总”的顺序进行断电,即先断控制自身的分支电源,再一级一级向上级断电,直到断掉总电源。
系统上电的顺序与断电的顺序相反,按照“从总到分”的顺序一级一级的上电。
上电过程中,可同时进行电源的冗余性检查。
(5)系统除尘:根据往年经验,准备好相关工具及备件,写好记录,按要求作业,分批次逐台除尘,除尘完毕一台恢复一台,有问题及时解决。
参考附件2“控制系统除尘检修技术方案”。
(6)系统U口封闭检查:对没有封U口的机器进行封口处理。
(7)对服务器和操作站里的资料进行删除整理。
(8)对服务器和操作站进行碎片整理。
(9)系统切换实验:包含控制器切换、电源切换、服务器切换、交换机切换、防火墙切换、卡件切换等冗余设备切换,并检验冗余设备中每个单设备运行时是否正常,并填好“控制系统大检修记录”。
最终在开车前,将所有设备按照一定规律切换,如“上主下备”。
(10)所有端子紧固。
(11)对机柜电缆、标签、布置图、接线图、台账等进行更新整理。
(12)机柜接地检查:检查保护接地和工作接地是否完全分开,测接地电阻是否合格等。
神华煤直接液化项目,在国内和国际都属首例,工艺过程复杂,对安全生产要求高,因此自控系统应具有可靠性、安全性及自控水平的先进性。
基于工艺过程对自控的要求采用分散型控制系统DCS,实现常规控制及部分复杂控制,并为今后逐步实施先进控制和优化控制策略提供良好基础。
整个煤制油自控系统采用PKS+TRICON+PLC结构。
整个煤直接液化项目包括:煤液化、煤制氢、备煤制剂、空分、油品和环保联合装置。
整个神华煤制油厂主控制系统是DCS,部分装置设有紧急停车系统(ESD)、机组控制系统(ITCC)等TRICONEX公司TRICON TMR 冗错的系统。
一些特殊的工艺设备包会带专有的控制系统,循环水等一些辅助装置采用RTU,这些控制系统称为广义上的PLC。
PLC控制系统与DCS通过接口单元通信,在DCS上实现监控。
各联合控制室的DCS控制系统通过网络接口与全厂的管理
网络进行通信,为全厂的管理网络提供过程信息。
1 过程知识系统PKS
HONEYWELL Experion PKS过程知识系统是以Windows 2000为操作系统,包含了高级的工程工具和应用软件包。
高性能的控制器、先进的工程组态工具、开放的控制网络等构成了PKS系统结构,见图1。
HMIWeb技术基于开放的工业标准的html文件格式和Web浏览器的访问界面,为用户提供一个先进的人机界面。
PKS可以实现的功能包括常规、逻辑和顺序控制,如图2所示。
图1 PKS网络配置结构
图2 PKS实现的功能
Experion PKS的组态环境为control builder(见图3),在PKS 系统的控制执行环境(见图4)中可以诊断出硬件和回路的故障。
图3 PKS组态环境
图4 PKS系统的控制执行环境
控制系统组态时,需要对一些操作设置权限,在满足工艺需要的同时,进行安全操作。
组态时权限的设置分为操作员、班长、工程师、管理员权限。
操作员权限:操作员能够看到所有信息,并监控装置,可以操作开关,调节器,手操器,并且能够启动/停止泵,改动调节器的设定值和输出值。
班长权限:班长有更多的权限,可以改动一些内部设定值,如报警值,控制器的P、I、D 参数等。
工程师权限:工程师可以修改所有可进入的参数和模式,可以将点设置成回路检查模式,使之可以对所有阀门、控制开关、
马达进行操作。
工程师权限可以强制所有联锁,仿真测量值,进入并修改所有内部参数和计时器。
管理员权限比工程师权限具有更多的设置内容,可以修改组态,对以上3种权限进行范围设定。
报警信息系统的功能要求采集系统中所有信息,并在信息日志中自动排序,信息日志中的信息可以按各种方式排序,组态,3种报警信息功能:过程报警信息包括所有过程报警,如测量值的限位报警、联锁报警;系统报警信息由控制系统自动产生,如回路开路、I/O 故障、元件故障等;操作信息包括操作员对监控参数的修改,如控制器模式的改动、报警值的改动等。
2 TRICON控制系统
TRICONEX公司的TRICON TMR系统根据控制功能的不同,在自控设计时分别称为ESD或ITCC。
ESD是紧急停车系统,主要用于装置联锁自保。
ITCC是压缩机及透平集成控制系统,是为关键透平压缩机及其相关设备设计的综合控制系统,可将机组诊断信息、机组运行操作信息集中到一起,便于管理和分析事故原因。
TRICON控制器最重要的特性是容错技术,它是通过三重模件冗余结构提供容错能力的。
此系统由3个完全相同的系统通道组成(电源模件除外,该模件是双重冗余的),其基本配置见图5,三重化处理器结构见图6。
SOE(事件顺序记录)功能站(与工程师站共用)事件记录的分辨率为毫秒级,记录数量为5万条,自动生成日志文件进行保存。
在出现停机或操作大幅波动时,可以方便地查找最早发生的事件,给事故原因的分析提供可靠的记录依据。