海上平台Honeywell,PKS系统年检概述

摘要：过程知识系统，Process Knowledge System，简称PKS，是Honeywell过程控制的主流系统，也是海上平台现役的主要过程控制系统。其对海上平台的设备运行起到界面监控和状态管理的作用，是海上平台自动控制系统的重要组成部分，因此每年都要对PKS系统进行年检，确保其正常工作。文章首先简要地介绍了PKS的硬件系统和软件系统，然后阐述了在年检中针对硬件和软件所需做的工作，最后总结了年检中所遇的问题及其相应的解决方法。

关键词：PKS系统；海上平台；年检；硬件系统；软件系统

海上平台由于其地理位置的孤立性和生产环境的高危性，安全有序的生产一直是其追求的重点，作为海上平台运行中枢的中控系统，在这之中一直扮演着不可替代的作用。为了保证PKS系统的正常稳定运行以及处理故障问题，每年都要定期对海上平台的PKS系统进行年检。本文首先介绍PKS系统的基本内容，包括其硬件系统和软件系统，然后阐述PKS系统的年检内容和注意事项，最后就年检过程中发现的问题及相应的解决方法进行说明。

1 PKS系统简介

1.1 PKS系统的硬件架构

现在平台上使用的PKS系统的硬件以C200硬件系统为主，如图1.1所示，C200硬件系统柜内包括电源、FTE通讯卡、控制器（CPM）、冗余模块卡件（RM）、IO链接模块（IOM）、电池模块、PMIO卡件及与其配对的FTA板卡。

现场设备采集的数据通过信号线进入C200机柜的FTA板卡的端子排（AI、AO、DI、DO分别

进入相应信号的FTA板卡），之后采集的信号通过FTA线缆进入PMIO卡件，再通过IO链接电缆与控制器卡笼的IOM卡件相连接，将数据传入到IOM卡件，最后通过背板通讯，将现场数据传输到CPM模块中，由CPM中的CPU单元进行数据处理。

1.2 PKS系统的软件

PKS软件系统一般包括逻辑编程界面、流程图组态界面和SCADA点（第三方通讯）编辑界面3部分。逻辑编程需要进入Configuration Studio界面中的Control Strategy，在Configuration Studio界面中，除了包含逻辑编程的内容，还包括PKS的ERDB（Engineer Repository Database）和EMDB（Enterprise Management database），这两个数据库管理着整个PKS软件系统的Asset编制、报警组编制以及工程师环境编制。

PKS系统的流程图组态界面现在主流采用的是HMIWeb Display Builder界面编辑器，如图1.2所示，在这个编辑器中，可以采用比较灵活的图形与脚本语言相结合的方式将程序中的数据显示到观测界面上。

2 PKS系统年检

为了保证PKS系统的稳定运行，需要对PKS系统进行定期检查和维护，当故障发生时或者意外停机时需要对其尽快恢复。

2.1 PKS系统的硬件检查

PKS系统的硬件检查一般包括运行环境检查，接线情况检查，卡件运行状态检查，上位机检查及系统硬件的清扫保养。具体内容如下表所示：

3

检查接 线

1）要定期对中控的抽检10%的接线端子，系统运行时也可以用電工绝缘工具进行紧固；

2）要定期检查仪表接线箱的电缆完好性；

3）要定期内部的模块电源，通过其报警辅助触点检查状态的好坏。

4

卡件检查

1）根据卡件的硬件规格书检查所有卡件的所有指示灯，确保所有指示灯显示正常；

2）对于有单独电阻的系统，要定期检查电阻的完好性；

3）如果有条件，可用专门的厂家软件去诊断整个系统的完好性（这部分工作通常放在厂家的售后）；

4）抽检10%的卡件进行紧固处理及故障卡件处理。

5

清洁和保养

1）要定期对系统柜的风扇进行检查及清洁，必要时进行更换；

2）要定期清洗系统柜的滤网，确保通风的良好，必要时进行更换；

3）要定期清洁柜内的灰尘。

6

上位机检查

1）定期清理上位机的机箱，对内部器件进行清洁。

2.2 PKS系统的软件检查

PKS系统的软件检查一般包括上位机操作系统的检查，PKS系统完整性检查，定期的功能测试及软件的备份与保存。具体内容如下表所示：

检查上位机操作系统

1）检查系统的运行状况，必须要清理系统垃圾；

2）检查系统运行是否正常，快捷；

3）各种辅助软件是否工作正常。

2

检查软件完整性

1）DCS软件工作是否正常，必要时要对上位机重启。

2）要定期清理和备份历史数据。

3

定期功能测试

1）在条件允许的情况下，要有选择性对通道进行完整性测试；

2）系统改造后，要对新功能进行完整性测试，对整个系统进行交叉分析和完整性分析；

3）要定期抽检10%回路中控各种功能是否完好，特别是系统改造或修改后；

4）要抽检10%的通道旁通功能是否正常。

4

软件保存

1）要把所有的中控软件保存好，必要时进行多份不同地点的保存。

2.3 PKS年检遇到的问题及解决方法

在PKS的年检项目中，会遇到一些由于平台人员误操作引起的问题或者是平台流程改变需要更改相应的逻辑程序等应急问题，下面就这几年年检项目中所遇到的一些问题及其相应的解决方法进行说明。

（1）强制连锁问题。平台在流程改变的时候，某些现场设备需要设置成条件触发，常见的情况有通过液位或者压力的高低控制泵的启停或者是阀门的开关，由于现场生产要求实时性，这种操作不能依赖于人工手动操作，必须得通过系统的自动调节来保证实时性。PKS系统中，一般的程序逻辑处理起来比较繁琐，需要通过强制连锁的方法进行调节。强制连锁的FBD如下图所示：

只需要将程序逻辑需要的输出链接到OI管脚，就可以完成现场设备的条件触发。

（2）Initial Request问题。年检过程中有时候会碰到Initial Request问题，这个时候DEVCTLA模块的INITMAN管脚会显示ON的状态，这种情况下DEVCTLA模块无法进行输出，也就是无法改变现场设备的状态，对于海上平台来说，是一种危险状态。

解决这个问题的方法就是找到与DEVCTLA模块相连接的上级模块，将其数据的链接方式改为CAS。一般需要设置成CAS的模块包括PID模塊、Automan模块、Switch模块等，其中Automan模块和Switch模块的设置容易被忽略从而导致问题出现。

（3）分程问题。分程问题指的是很多时候平台流程需要一个参数的输出可以同时控制几个设备的运行，这种情况下使用Fanout模块可以加快PKS逻辑程序编写的速度，从而减少由于流程改变所需要的逻辑更改时间。

为了可以完成现场设备的手动和自动控制切换，一般可以在Fanout模块下连接Automan模块来完成此项功能。

3 结语

本文在介绍Honeywell PKS和软件界面的基础上，总结了PKS系统的一般架构，年检的内容和方法以及年检中遇到的问题及其相应的解决方法。在以后的工作中我还要继续学习积累，争取全方位地掌握海上平台Honeywell中控系统维护技术，为海上平台的安全生产保驾护航。

参考文献：

[1]董军，胡上序.混沌神经网络研究进展和展望.信息与控制，1997，26（5）：360368.

[2]邵惠鹤.工业过程高级控制[M].上海：上海交通大学出版社，1997.

[3]唐洁吉.DCS系统中的设备管理解决方案[A].中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C].2010.

作者简介：曲波（1984），男，汉族，山东烟台人，硕士，工程师，海上平台中控系统及设备设施维护。

*通讯作者：李大华，于晓。