Honeywell PKS硬件配置详解|工控,自动化,电气文库-中国电气自动化网

1. 系統的結構采用冗余服務器、冗余控制網絡以及冗余電源的模式，其中包括2臺工程師站、4臺操作員站、C200過程控制器和過程I/O接口。
工程師站主要用來實現對系統的配置與組態，同時作為系統的數據服務器實現對過程數據的保存以及存檔。
操作員站是最重要的人機交互界面，主要用于對生產現場的監視和管理。其中一臺工程師站兼做操作員站使用。
C200控制器由機架、電源、控制器處理模件(CPM)、ControlNet接口，冗余模件和I/O連接模件所組成，完成對過程的控制、與過程I/O接口的通信，通過監控網絡將數據傳送到服務器等功能。
過程I/O接口主要包括接線端子、輸入/輸出(I/O)卡件和連接電纜等，主要實現對數據的采集、處理和工程單位的變換。
Experion TM PKS系統的網絡由上到下分為信息網絡、監控網絡和I/O網絡三個層次。信息網絡用于操作員站與工程師站的通訊；監控網絡實現C200控制器與服務器的互連；I/O網絡實現C200控制器與PM I/O模件的通訊以及PMI/O模件與現場接線端子FTA的聯系。
2. 硬件配置說明
2.1 工程師站
本系統工程師站采用冗余服務器的配置，總體硬件配置情況如下：名稱    型號    數量
服務器    DELL PoweredgeSC1420 1GBRAM 73GBSCI HDD DVD-RW    2
顯示器    DELL 19"Ultrasharp™液晶顯示器    2
鍵盤    DELL PS/2 104－key    2
鼠標    DELL USB    2
交換機    3COM 3C16974    1
交換機    華為S1008D    1
網絡適配卡    DCN-530TX    2
PCIC卡    TC-PCIC01K    2
服務器軟件環境：
操作系統    Windows 2000 Server 英文版
應用軟件    Experion PKS   R201
2.2 操作員站
本系統提供五臺操作員站，其中一臺工程師站兼做操作員站使用。另幾臺操作員站的配置為：
名稱    型號    數量
計算機    DELL Optiplex (TM) GX280 P4  2.8G   1GBRAM 40GBHDD    4
顯示器    DELL 19"Ultrasharp™液晶顯示器    4
鍵盤    DELL PS/2 104－key    4
鼠標    DELL USB    4
網絡適配卡    3C905B-TX    4
操作員站軟件環境：
操作系統    Windows 2000 Server 英文版
應用軟件    Experion PKS   R201
2.3 C200過程控制器
C200過程控制器的具體配置為：
名稱    型號    數量
C200控制器    TC-PRS021    1
控制網絡通訊模件    TC-CCR013    1
后備電池模件    TC-PPD011      1
PM I/O 連接模件    TC-IOLI01    1
控制器電源模件    TC-FPDXX2    1
10 槽控制器機架    TC-FXX102    1
控制器空槽蓋板    TC-XXXXX2    4
2.4 過程I/O接口
過程I/O接口包括2個15槽文件卡板箱以及各類信號的接線端子FTA模件。I/O模件以卡件的形式插放在文件卡板箱中，并且通過專用電纜與FTA模件相連。主要配置如下：
名稱    型號    數量
15槽文件卡板箱    MC-HPFX02    2
16路模擬量輸入模件    MC-PAIH03    11
16路模擬量輸出模件    MC-PAOY22       2
32路開關量輸入模件    MC-PDIY22    7
32路開關量輸出模件    MC-PDOY22    5
32路低階信號輸入模件    MC-PLAM02    5
16路模擬量輸入FTA    MC-TAIH12    11
16路模擬量輸出FTA    MC-TAOY22       2
16路熱電阻輸入FTA    MC-TAMR03    6
16路熱電偶輸入FTA    MC-TAMT03    3
32路開關量輸入FTA    MC-TDIY22    7
32路開關量輸出FTA    MC-TDOY22    5
低階信號輸入配電器FTA    MC-TLPA02    9
3 系統網絡連接
3.1 EPKS系統網絡
EPKS系統的網絡由上到下分為3層：
²    信息網絡     用途：實現操作員站與工程師站的互連
                  特性：采用TCP/IP以太網；傳輸速率100Mbps；采用五類雙絞線
²    監控網絡     用途：實現工程師站與C200控制器的互連
                  特性：采用Control Net網絡；傳輸速率5MB/s；采用屏蔽同軸電纜
²    I/O網絡     用途：實現C200控制器與過程I/O模件以及過程I/O與現場設備的互連
                  特性：采用專用的PM I/O專用電纜
在本系統中，大多數網絡（過程I/O與現場設備采用單連接）采用可靠性高的雙冗余結構，這可以保證在任何一條網絡失效的情況下不影響系統通訊，大大提高系統的可靠性。
3.2 網絡連接
3.2.1 信息網絡的連接
由于信息網絡采用的是標準以太網的結構，因此網絡通過交換機將工程師站和操作員站連接起來，連接的方法采用標準以太網的連接方法。由于采用冗余網絡的配置，兩個網絡通路應該相互獨立，不能有交叉。
3.2.2 監控網絡的連接
通過控制網絡T型接頭實現從C200控制器的控制通信模塊和兩臺服務器的連接。對于冗余網絡配置，每臺服務器采用2個T型頭，分別稱為A口和B口，T型頭一端通過接插件與同軸電纜相連，一頭安裝控制網絡終端電阻。控制通訊模塊采用2個T型頭，分為T型頭A和T型頭B，分別與兩臺服務器相連。
3.2.3 I/O網絡的連接
采用專用PM I/O電纜實現從控制器上IOLINK模塊到文件卡板箱的連接，采用專用電纜實現從文件卡板箱到FTA模塊的連接。
4 設備地址說明
由于采用不同的網絡結構，因此各個網絡具有不同的地址約定。
4.1 信息網絡
信息網絡采用的是以太網協議，因此需要設置網卡的IP地址。每臺工程師站（服務器A和服務器B）和操作員站都配置兩塊網卡，采用冗余網絡的IP地址設置如下：
名稱    IP地址    子網掩碼
服務器A    192.168.0.1    255.255.255.0
    192.168.1.1    255.255.255.0
服務器B    192.168.0.10    255.255.255.0
    192.168.1.10    255.255.255.0
1＃操作員站    192.168.0.100    255.255.255.0
    192.168.1.100    255.255.255.0
2＃操作員站    192.168.0.101    255.255.255.0
    192.168.1.101    255.255.255.0
3＃操作員站    192.168.0.102    255.255.255.0
    192.168.1.102    255.255.255.0
4＃操作員站    192.168.0.103    255.255.255.0
    192.168.1.103    255.255.255.0
4.2 監控網絡
監控網絡主要設備包括控制網絡通信模件、兩臺工程師站上的PCIC卡，系統通過設備的MAC地址識別各個模塊，具體規定如下：

設備名稱    地址
控制網絡通訊模件    1
PCIC卡（服務器A）    23
PCIC卡（服務器B）    24
4.3 I/O網絡
I/O網絡主要靠文件卡板箱上的文件號以及卡件號識別。兩個文件卡板箱的文件號分別為1和2，設置方法是在文件卡板箱的底部，利用跳線設置。卡件號分別對應于文件卡板箱上的編號。
5 C200過程控制器
5.1 功能說明
過程控制器完成下列功能：I/O處理，RS232/RS485(Modbus)通訊，數據采集、模擬控制、批量控制、順序控制。另外控制站還可以具有復雜控制功能，如PID參數自整定，模糊控制和先進控制功能。
控制器完成全部的監測調節和順序控制功能，包括（但不限于）：溫度、壓力、流量、液位的監視、PID的調節和各種復雜調節、各種閥門的開關、各種油泵的開關等順序控制、各種設備運行狀態的監視及聯鎖保護等。
5.2 指標與性能
·    CPU采用100MHz的PowerPC 603E處理器
·    RAM后備電池
·    8M字節的EDAC內存（帶出錯校驗和校正電路設計的內存）
·    4M字節帶奇偶校驗的閃存用于存儲系統軟件
·    I/O掃描周期：可組態選擇
·    控制回路處理能力：1400個PID/秒
5.3 控制器狀態說明
整套DCS系統是通過C200過程控制器來控制的,包括輸入,輸出過程指示,控制回路和邏輯聯鎖等。控制器的工作狀況可以通過控制器上的LED燈和顯示屏來確定。
1.    控制器電源指示燈：
顯示    狀態
綠    工作正常
2.    通訊模塊指示燈：
顯示    狀態
A綠    控制網絡A正常工作
A紅    控制網絡A工作不正常
B綠    控制網絡B正常工作
B紅    控制網絡B工作不正常
OK綠    至少有一個控制網絡在正常工作
OK紅    所有控制網絡工作不正常
通訊模塊顯示屏狀態：
顯示    狀態
OK    控制網絡A和B都正常工作
ERR    至少一個控制網絡工作不正常
3.    CMP指示燈
顯示    狀態
BAT綠    備用電池工作正常
BAT紅    備用電池不正常
OK綠    CMP正常工作
OK紅    CMP工作不正常
CMP顯示屏狀態：
顯示    狀態
NODB    控制器中無任何數據
IDLE    控制器處于待命狀態
RUN    控制器處于運行狀態
4.    后備電池指示燈
顯示    狀態
OK綠    備用電池工作正常
OK紅    備用電池不正常
5.    IOLIM模塊指示燈
顯示    狀態
A綠    控制網絡A正常工作
A紅    控制網絡A工作不正常
B綠    控制網絡B正常工作
B紅    控制網絡B工作不正常
OK綠    至少有一個控制網絡在正常工作
OK紅    所有控制網絡工作不正常
IOLIM顯示屏狀態：
顯示    狀態
OK    I/O模塊工作正常