霍尼韦尔DCS在造纸制浆中的应用

霍尼韦尔DCS在造纸制浆中的应用

摘要：集散控制系统（ＤＣＳ）是集计算机软硬件技术、控制技术、通讯技术、冗余技术、故障诊断技术于一体的高技术产品。国内已有众多厂家研制、开发和生产ＤＣＳ，但由于在若干关键技术上未能突破，迄今为止国内在ＤＣＳ的开发生产方面还存在许多问题。Honeywell Experion PKS系统不仅实现了热冗余技术、冷热启动技术、多ＣＰＵ并行处理技术，并且在系统组态软件方面实现了新的小模块和大模块组态技术，使Honeywell Experion PKS系统不仅适用于过程工业，而且还具备ＰＬＣ功能，可广泛适用于石化、化工、电力、冶金、制药、建材、造纸等工业。文中例举应用实例。Honeywell Experion PKS的系统硬件结构及软件结构。

关键词：集散控制系统 Honeywell Experion PKS 操作站 工程师站 IO卡件

Experion PKS PMD DCS系统是美国霍尼韦尔公司的产品。在Experion平台下的PKS过程知识系统，可将所有过程控制与安全管理（包括非霍尼韦尔系统） 纳入一个独立，统一的结构中, 形成统一标准的过程系统结构。Experion PKS PMD DCS的组成基于霍尼韦尔过程知识系统PKS(Process Knowledge System)技术，其中PMD（Process, Machinery and Drives ） DCS意为整合DCS，PLC,DRIVE 等系统知识于一体的。

本文基于广州造纸厂一台年生产能力16万吨的新闻纸造纸机和配套的废纸脱墨生产线。该纸机以100%的废纸脱墨浆生产45g/m2优质新闻纸，设计车速1500 m/min。该纸机和脱墨生产线均采用霍尼韦尔公司 的Experion PKS PMD DCS 系统进行过程控制。本文结合实际应用对该DCS系统的网络构成，主要硬件和软件，系统结构等方面的主要特性进行描述。

Experion PKS PMD DCS系统网络结构

对于DCS的系统网络来说， 它必须满足实时性的要求，即在确定的时限内完成信息的传送。同时系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断。

容错以太网

在DCS系统中，通讯问题关系整个系统工作的可靠性, 网络的瞬间中断都可能导致数据丢失而造成一些不可预见的问题。Experion PKS PMD DCS整个系统网络的关键结构是容错网络，容错网络是基于以太网、容错技术的TCP/IP网络，又称为容错以太网。 霍尼韦尔 PKS网络上所有节点均为容错以太网节点, 容错以太网的最大特征是两条通讯线路一起工作, 同时另外两路备份, 如果其中一路出错会给出报警，但整个网络不会出现中断的情况。 原理设计是保证不出错, 预防在先。而一般的网络冗余设计是指两条通讯线路一条工作另一条备份, 如果出错则另一条切入, 原理设计是出错后再补救, 补救在后。

网络结构

PMD DCS的基本系统结构包括：容错以太网FTE,现场控制器（FC），DM工程师站，PMD服务器，人机接口HMIWeb（操作员站），且节点都直接挂靠在容错以太网FTE上，保证了各单元之间开放和可靠的数据传送，当某一节点出现故障时，不会影响其他节点的正常工作。在此系统网络中，现场控制器(FC)是中央控制器，进行过程控制决策和管理。在容错以太网上，系统还可以通过