張 宇 （中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

EPKS在煉油裝置的應(yīng)用及常見(jiàn)問(wèn)題解決

張 宇 （中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

本文針對(duì)在燕山石化煉油板塊應(yīng)用EPKS系統(tǒng)的復(fù)雜控制回路多，操作溫度高，反應(yīng)速度快，控制難度大等問(wèn)題，介紹了特殊控制方案的實(shí)施，對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí)易發(fā)生一些問(wèn)題進(jìn)行了處理和分析，對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

EPKS；系統(tǒng)； 組態(tài)；維護(hù)

1 前言

Experion PKS是Honeywell公司推出的基于過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)的新一代集散控制系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)DCS的優(yōu)點(diǎn), 同時(shí)結(jié)合霍尼韋爾三十年來(lái)在過(guò)程控制、資產(chǎn)管理、行業(yè)知識(shí)等方面積累的經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，將人員與過(guò)程控制、經(jīng)營(yíng)和資產(chǎn)管理融合在一起。Honeywell EPKS系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)石化行業(yè)應(yīng)用普遍。各公司隨著技術(shù)改造、工藝優(yōu)化等諸多原因，許多工藝參數(shù)和控制方案不斷改變，特殊控制方案，復(fù)雜回路的使用越來(lái)越多。

本文針對(duì)在燕山石化煉油板塊應(yīng)用EPKS系統(tǒng)的裝置，復(fù)雜控制回路多，操作溫度高，反應(yīng)速度快，控制難度大等問(wèn)題，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，介紹了特殊控制方案的實(shí)施、對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行時(shí)易發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行了處理和分析，對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

2 系統(tǒng)特殊控制方案的實(shí)現(xiàn)

2.1 脈沖啟停控制

設(shè)計(jì)要求DCS系統(tǒng)能夠在室內(nèi)進(jìn)行機(jī)泵的啟停操作，并且要對(duì)MCC馬達(dá)控制中心啟動(dòng)、停止接點(diǎn)分別進(jìn)行設(shè)置（啟動(dòng)接點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn)，停止接點(diǎn)為常閉觸點(diǎn)）接收泵的啟動(dòng)、停止信號(hào)為脈沖信號(hào)。在組態(tài)時(shí)使用了兩個(gè)PULSE功能塊實(shí)現(xiàn)該功能。PULSE功能塊接收開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)，當(dāng)輸入值為“1”時(shí)，輸出一個(gè)為“1”的脈沖信號(hào)，脈沖寬度可以在該功能塊的屬性頁(yè)面中進(jìn)行設(shè)置，默認(rèn)為1秒。另外，由于停止接點(diǎn)為常閉點(diǎn)，需要低電平脈沖信號(hào)對(duì)其進(jìn)行控制，因此在PULSE功能塊后添加NOT功能塊，實(shí)現(xiàn)取反操作。

具體組態(tài)如圖1所示。

圖1 電氣設(shè)備啟停脈沖控制組態(tài)圖

2.2 選擇控制回路實(shí)現(xiàn)

多路選擇控制用SWITCH模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖2所示，SWITCH模塊的MODE打到CAS串級(jí)模式，就可以手動(dòng)選擇SELXINP1路OR2路輸入來(lái)輸出；或者M(jìn)ODEATTR項(xiàng)選擇PROGROM，通過(guò)流程圖中的按鈕來(lái)選擇。存在的問(wèn)題就是，每次控制器重啟或者重新DOWNLOAD該CM模塊時(shí)，SWITCH塊的MODE和MODEATTR又會(huì)回復(fù)系統(tǒng)默認(rèn)的MANUAL模式。

圖2 選擇回路控制組態(tài)圖

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定了NUMERIC模塊輸出數(shù)字命令不受控制器重啟和DOWNLOAD影響，但是將SWITCH模塊的MODE和MODEATTR命令引腳引出后發(fā)現(xiàn)，NUMERIC的數(shù)字信號(hào)不能與命令信號(hào)連接，又經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，最終確定命令的輸入需要ENUM枚舉量信號(hào)。如圖2所示，NUMERIC模塊固定輸出2，經(jīng)過(guò)TYPECONVERT模塊將IN.FLOAT64的信號(hào)轉(zhuǎn)變成OUT.ENUM枚舉量信號(hào)，接到SWITCH的MODE和MODEATTR命令引腳，這樣就將SWITCH模塊強(qiáng)制為CAS和PROGRAM狀態(tài)，而且不受重啟控制器和DOWNLOAD模塊影響。

2.3 報(bào)警燈閃爍軟確認(rèn)實(shí)現(xiàn)

裝置可燃?xì)怏w報(bào)警器報(bào)警，需要在中控室同一個(gè)燈屏上顯示，報(bào)警情況下燈屏閃爍，且低報(bào)為黃色、高報(bào)為紅色，確認(rèn)后如報(bào)警仍然存在則燈長(zhǎng)亮，出現(xiàn)新報(bào)警重新閃爍，以上功能需通過(guò)上位機(jī)軟按鈕實(shí)現(xiàn)。嘗試通過(guò)普通PULSE模塊輸入TIMER模塊，通過(guò)ONDELAY模塊進(jìn)行復(fù)位，可以實(shí)現(xiàn)消除報(bào)警閃爍，但重復(fù)報(bào)警后無(wú)法再次閃爍。經(jīng)過(guò)分析和查詢資料，最終采取的解決辦法，如圖3所示，使用ONDELAY模塊輸入管腳取反，與報(bào)警信號(hào)做與，其后輸出信號(hào)作為DO發(fā)給燈屏，實(shí)現(xiàn)該功能。

圖3 報(bào)警燈閃爍軟確認(rèn)實(shí)現(xiàn)圖

2.4 單回路與串級(jí)按鈕切換實(shí)現(xiàn)

工藝提出投用選擇回路時(shí)操作變得像投用聯(lián)鎖一樣簡(jiǎn)潔明了。解決方法是：做出一個(gè)與上圖類似的彈出面板，并在上位以編程語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)了按一下按鈕就可切換選擇控制并且通過(guò)帶箭頭引線的顏色變換動(dòng)畫(huà)來(lái)提示現(xiàn)在控制的是主控還是串級(jí)。編程如圖4所示。

圖4 回路切換按鈕實(shí)現(xiàn)

2.5 分程調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)調(diào)節(jié)器開(kāi)度為0~50%時(shí)，A閥由關(guān)閉到全部打開(kāi)，B閥不動(dòng)作，當(dāng)調(diào)節(jié)器開(kāi)度為50%~100%時(shí)，B閥由關(guān)閉到全部打開(kāi)。除了使用PID調(diào)節(jié)功能塊外，還使用了PKS系統(tǒng)提供的分程調(diào)節(jié)功能塊FANOUT以及AUTOMAN功能塊。FANOUT功能塊能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)PID功能塊輸出的調(diào)節(jié)開(kāi)度信號(hào)進(jìn)行分配，將計(jì)算完成的信號(hào)輸出到AUTOMAN功能塊，控制兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥之間的開(kāi)度關(guān)系。功能塊調(diào)節(jié)組態(tài)設(shè)定見(jiàn)表1。

表1 FANOUT功能塊調(diào)節(jié)設(shè)定

分程調(diào)節(jié)組態(tài)圖如圖5所示：

圖5 分程調(diào)節(jié)組態(tài)圖

3 系統(tǒng)調(diào)試遇到問(wèn)題及解決方案

（1） event事件報(bào)警信息中文描述在暫停后無(wú)法顯示，取消暫?；謴?fù)正常顯示。

分析問(wèn)題原因：注冊(cè)表對(duì)PKS Server的中文注冊(cè)沒(méi)有做。

圖6 報(bào)警信息中文描述無(wú)法顯示

解決辦法：在注冊(cè)表HKEK_LOCAL_M AC H I N E SOFTWAREWow6432NODEHONEYWELLExperion PKS Server（僅限R410路徑）下添加SQLCollation并鍵入Chinese_PRC_CI_ AS，服務(wù)打到Database Only的狀態(tài)，用管理員運(yùn)行命令提示符，輸入installsqlobject EMSEvents /c（不區(qū)分大小寫(xiě)）

（2）服務(wù)器A運(yùn)行緩慢，歷史趨勢(shì)調(diào)出時(shí)間長(zhǎng)，服務(wù)器B的歷史趨勢(shì)調(diào)用正常。

分析問(wèn)題原因：History歸檔路徑在B Server上有效，但對(duì)A Server無(wú)意義，歸檔問(wèn)題導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)及系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，降低了Server A的Performance。

解決辦法：將History的歸檔變?yōu)楸镜芈窂剑貑 Server以釋放被無(wú)意義占用的資源，同步服務(wù)器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，3個(gè)月的趨勢(shì)調(diào)出時(shí)間在1~3秒之間。Event與History歸檔同樣，A Server為主的時(shí)間很短，沒(méi)有出現(xiàn)Event歸檔，如果有的話，也有報(bào)警。

（3）系統(tǒng)有系統(tǒng)報(bào)警，AOchannel斷路報(bào)警，經(jīng)詢問(wèn)得知是變頻泵在工頻狀態(tài)下AO側(cè)回路是斷開(kāi)的。

分析問(wèn)題原因：每一次切換到變頻泵為工頻狀態(tài)，AOchannel都會(huì)斷路，會(huì)導(dǎo)致AOModule的切換，頻繁操作對(duì)卡件是非常不好的，而且有經(jīng)驗(yàn)表明長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)路有可能導(dǎo)致恢復(fù)后無(wú)法控制的現(xiàn)象。

解決辦法：變頻泵屬于電氣設(shè)備，由安全柵改為隔離柵更為合適，而且隔離柵無(wú)開(kāi)路檢測(cè)反饋，對(duì)系統(tǒng)也起到了保護(hù)的作用。

（4）在調(diào)試工程中發(fā)現(xiàn)部分泵電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。

分析問(wèn)題原因：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，由于儀表到電器的啟動(dòng)信號(hào)為脈沖信號(hào)，脈沖寬度默認(rèn)設(shè)置為0.5秒，達(dá)不到MCC馬達(dá)控制中心啟動(dòng)要求。

解決辦法：將脈沖信號(hào)寬度進(jìn)行調(diào)整，設(shè)為1秒后，該問(wèn)題得以解決。

（5）系統(tǒng)中AO、DO通道在組態(tài)時(shí)，fault option選項(xiàng)中屬性如選擇Unpower則下裝后會(huì)失電。

解決辦法：應(yīng)設(shè)置為hold，下裝時(shí)保持，防止在下裝過(guò)程中輸出狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致生產(chǎn)發(fā)生波動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技水平的不斷發(fā)展，更先進(jìn)的控制方案及DCS控制系統(tǒng)會(huì)不斷出現(xiàn)。Experion PKS在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果，需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化控制方案，解決發(fā)現(xiàn)的各種問(wèn)題，切實(shí)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高穩(wěn)定性、高安全性、高品質(zhì)地完成企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)， 實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

[1] 霍尼韋爾自動(dòng)化學(xué)院. Experion PKS中文參考手冊(cè)[Z]．

[2] 陳冠榮等. 化工百科全書(shū)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010.

EPKS in the Application and to Solve Common Problems of Oil Refining Equipment

Aiming at the problems of Yanshan Petrochemical refining segment application EKPS system, such as the complex control circuit, the high operating temperature, the fast reaction speed, the difficult control, this paper explains the implementation of special control scheme, and analyzes some problems prone to the long term running system. It has the strong guidance for practical application. Key words: EPKS; System; Configuration; Maintenance

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1003-0492(2016)01-0105-03

TP207

張宇（1982-），男，北京人，助理工程師，畢業(yè)于河南理工大學(xué)電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司，主要研究方向?yàn)槭突ぷ詣?dòng)化儀表。