霍尼韦尔 PKS系统用户培训教材(简).doc

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1、Honeywell PKS 上海多奥 ExperionTMPKS 系统用户培训教材上海多奥机电设备有限公司 目 录一.PKS 系统特点：31. 开放的混合控制系统32. 基于Microsoft Windows 2000 Server系统结构43. ControlNET安全开放的现场控制网络54. 支持与第三方控制器通讯55. 面向对象的组态、工具软件6二.系统总貌61.简介62.基本组件6三.系统结构和功能81.分布式服务器体系结构8(1)服务器8(2) 操作员站9(3)控制器10(4) 网络拓补102.系统功能10（1）混合控制10（2）集成数据库10（3）自定义操作画面及点细目画面10（4

2、）集成化的网络10（5）对多个操作站的实时数据库10（6）现场总线接口12（7）开放的系统12（8）继承的在线文档13（9）高级的系统子结构133. 系统规格：见下图：13四.产品介绍131. C200混合型控制器132.I/O模块15五.硬件配置151.服务器配置152.操作站配置15六.系统软件161.系统服务器软件162.控制方案组态软件：COTROL BUILDER16简介16配置控制器块CPM（Hardware Block）17配置I/O模块181)步骤1202） 步骤2203)给具体模块设置参数。21创建控制模块CM或SCM21组态控制策略（组态功能块）22设置系统联结223.系统

3、数据库管理软件：QUICK BUILDER24定义数据通道：26定义控制器：27定义工作站：28定义Point及组态28算法的使用（略）28上传和下载：284.用户画面生成软件：DISPLAY BUILDER29基本画法29数据连接与参数设置305.操作站软件：STATION31联结和设置31基本操作32（1）系统启动及登录32（2）人机交互34（3）操作站使用381)画面使用。382)点的使用393)趋势的使用434)报警的使用445)事件的使用466)交班日志467)报表的使用468)组的使用469)特殊操作476.电子文档：KNOWLEDGE BUILDER48七.安装和调试481.服务

4、器和工作站安装482.安装控制器493.安装控制柜与操作台494.调试显示数据495.调试控制回路49八.系统性能49九.服务器软件参数51用户培训教材 用户培训共六个内容，根据不同需要选择进行：系统特点；系统总貌；系统结构和功能；产品介绍；硬件配置；系统软件；系统性能一. Experion PKS 系统特点：1. 开放的混合控制系统Experion PKS Process/C200 系统是Honeywell公司最新推出得基于批处理、过程控制、 SCADA 应用的开放的混合控制系统。系统集DCS和PLC的优点于一身，高性能价格比的C200控制器集成了逻辑控制、回路调节控制、顺序控制和批量控制为

5、一体，它能完成工厂里常见的连续过程控制、产品批量处理、离散量操作、设备控制等生产控制。（图一）通过系统提供的大量功能块（FBs）库很方便来实现控制策略，满足控制需要。用组态的方式提供监视操作。集散控制系统 全局数据库 高可靠性配置冗余 确定性控制 一体化的体系结构 人机接口,编程工具 过程控制算法 综合点的数据结构PLC+MMI系统 快速逻辑控制 模块化的结构 通用MMI硬件 与多种设备的接口PlantScape 系 统 集 DCS 和 PLC 系 统 所 长（图一）Experion PKS Process /C200系统的应用包括了从连续生产过程、断续生产过程、直到混合生产过程的各种不同的生

6、产过程监控。（图二）连续过程Continuous混合 过程 混合过程Hybrid批量过程Discrete断续过程Bulk Chemicals 化工Refining 炼油Distribution Terminals 热网Lube Plants 润滑油 Oil & Gas LNG & Large 石油连续过程Gas Plants 天然气Pulp & Paper 纸机和造纸Power&Energy 电力和能源Water Treatment 水处理Mining, Metals, & Minerals 矿山, 冶金, 矿业 Cement 水泥 Specialty Chemicals 精细化工 Food

7、& Beverage 食品饮料Pharmaceuticals 制药 Textiles 纺织Equipment Manufacturing 设备制造Automotive Assembly 装配线离散过程 （图二）2. 基于Microsoft Windows 2000 Server 系统结构Experion PKS Process/C200 的Internet浏览器功能提供再线文档和技术支持。能保持查询界面的统一。（图三） （图三）3. ControlNET安全开放的现场控制网络Experion PKS 的ControlNET提供安全开放的现场控制网络。 开放的, 基于Producer/Consu

8、mer 模型设计的通讯协议, 适合于控制系统严格的实时通讯要求 100%的确定性和可重复性及有保障的实时性能 多控制器系统 共享输入数据 数据优先级及容错处理 优化网络带宽的传输技术 低价位的工业标准网络设备部件 支持冗余控制器 支持冗余方案 支持本安选项 4. 支持与第三方控制器通讯混合型过程控制器支持ControlNET 的协同工作，具有与第三方控制器通讯的能力，允许在过程控制应用中完全集成高速的逻辑控制。例如： Allen-Bradley PLCSerial, Ethernet, ControlNet GEAPI, GE Fanuc Series 90 PLC Ethernet Siem

9、ens S5 & TIPLC Via H1/TF API Fieldbus Interface Foundation Fieldbus ModiconPLC, Modbus RTU, Universal Modbus Advanced DDE Client OPC Client SQUARE D Bristol Babcock RTU Moore 351/2/3/, 383 控制器，APACS 系统 HITACHI Interface etc.5. 面向对象的组态、工具软件Experion PKS Process/C200 提供工程师组态工具，通过简单的组态就可实现强大的应用，也提供了两种编程

10、接口（API），第一种是基于Process服务器，第二种基于网络上的客户。二. Experion PKS 系统总貌1. 简介PKS 有三种不同的类型： PKS Vista: 适用于比较小的系统，70-80个检测点，用于Honeywell UDC系列 (数字式控制器)、UMC（多回路控制器）或类似的控制器。 PKS SCADA: 工作于比较大复杂的系统，约2000个检测点左右，适用于Honeywell提供的各系列控制器和第三方控制器及PLCs系列。 PKS Process：同SCADA，不同的是可以采用完全的混合控制器。Vista含有1个服务器，若干个UDC或DPR 3000组成。SCADA含有

11、1个服务器（可有冗余服务器），若干个本地、一个远程工作站（总5个），Honeywell控制器或PLC。Process含有1个服务器（可有冗余服务器），若干个工作站，若干网络控制器。Experion PKS Server 通过Ethernet 网卡与Honeywell LCS620、S9000或PLC及其他用户、工作站通讯；通过专用网卡KTC与Honeywell C200混合控制器通讯；通过串行口（Serial）和Honeywell UMC800或第三方控制器或PLC通讯。2. 基本组件 混合型过程控制器：C200控制处理器，冗余或非冗余选项，现场总线型设备接口，可选远程接线端子，应用于危险环境

12、的带隔离等功能I/O模块。 高性能过程服务器：冗余或非冗余选项，大量的第三方控制器驱动程序接口，分布式服务器结构。 操作站灵活的人机接口功能：循环和固定操作站，高质量的图形操作画面。 系统软件： Control BuilderDisplay BuilderQuick BuilderKnowledge Builder 控制网络ControlNET：冗余的通讯介质。Server / Client 服务器/操作站 Win2000操作系统 先进的人机界面 实时数据库 历史数据 事件处理 工程组态工具 其它控制器接口 Optional: Redundancy 连续控制 逻辑控制 批量顺制 可选冗余 Hy

13、brid Controller 混合控制器 5 MBits/sec. 速度 确定性令牌总线 Producer / Consumer 最长 10 km 可选冗余 ControlNet 控制网络（图四）3. 开放的独特组合和增值的应用软件 开放式混合控制功能。 针对行业的高级应用：批量管理、多变量控制、安全视窗、停车分析、信息集成。 TotalPlant Batch 全厂一体化批量控制：批量和配方的控制管理, 与混合控制器的强大顺控能力集成在一起（基于ISA S88.01标准） Profit Controller 效益控制器：鲁棒的多变量预测控制技术(RMPCT)，优化过程运行，最大化经济效益 S

14、mart Grind 智能研磨：应用RMPCT和神经网络技术，建立过程模型，预测过程变量的走势，用多变量控制，优化产出量，最小化能耗、溢出、偏移和过程干扰。 sset.MAX 资产管理：保护工业资产如设备，人员，工厂等的管理软件。 TotalPlant Uniformance 全厂一体化实时/历史数据库：集成企业管理商业信息和控制信息，采集和综合各类数据源，建立全厂范围的数据库。 SafeView (安全视窗)：视窗管理工具, 用于管理窗口显示的位置和属性以及可打开的显示窗口类型及数量。I/O机架 - Series AC200 混合型控制器冗余或非冗余 Analog Digital RTD&

15、T/C Serial Pulse Fieldbus HART ProfibusA-B Logix 555x 控制器 系统服务器数据库 控制策略生成工具 在线电子手册Rail I/O - Series AGI/IS Rail I/O - Series HFiber Optic Isolation现场总线设备ControlNet控制执行环境50 ms 和 5 ms局域网广域网Internetwww操作员站循环操作员站PKS过程服务器分布式服务器结构Fail Safe Controller Honeywell - S9000, LCS620, TDC3000, FSC, UDC, 7800, DPR

16、 Allen-Bradley OPC Client & Server Modicon (Modbus +) GE Fanuc and many more!控制网络FOUNDATION FieldbusMIS/Human Resources网络交换机 （图五）三. Experion PKS 系统结构和功能1. 分布式服务器体系结构分布式服务器结构（DSA）是集成多个过程控制过程，或多段控制单元的解决方案。用于地理位置上分散的集散系统的互联，有多个远程站，一般都有中央控制室。(1) 服务器从中央控制室到每一个远程站获取数据，可以连接或不连接本地的控制器，分布式服务器通过逻辑上建立一个全局的数据库相

17、互交换数据信息：全局的实时数据、趋势、报警、系统信息。（图六）。服务器可以冗余。 （图六）(2) 操作员站操作员站有本地操作员站、循环操作员站、远程操作员站等。操作员站上安装有应用软件，操作员通过操作画面操作。操作画面包括： 报警汇总画面 事件汇总画面 操作组画面 趋势画面 回路调节画面 诊断画面 用户流程图画面 标准报表画面 点细目画面 点处理算法还有按钮工具条、下拉式或画面式菜单、报警区域、命令输入区域、标准状态显示栏等。其中，工程师操作站还可以进行各种组态操作。(3) 控制器控制器主要采用Honeywell C200混合控制器和Honeywell 其它控制器。可采用PLC及第三方控制器。

18、控制器可以冗余。(4) 网络拓补一般采用总线式网络拓补。使用Windows NT局域网或广域网。2. Experion PKS 系统功能（1）混合控制可以完成数据采集、逻辑控制、回路控制、顺序控制、批量控制、设定点控制、处方控制等。（2）集成数据库软件生成的集成数据库一次完成控制器及服务器的数据库，不需要重复进行组态。（3）自定义操作画面及点细目画面系统提供了点的细目画面，这是系统提供的近300种标准画面的一种，也提供了组态用户自定义操作画面的软件，用户可以创建自己所需的操作画面。（4）集成化的网络Experion PKS 采用实时过程控制网络CONTROLNET，通过单通讯介质或冗余的通讯介

19、质来执行实时过程控制数据的交换。同时通过Ethernet 网卡来进行其它网络数据交换。见（图七） （图七）（5）对多个操作站的实时数据库Experion PKS 实时数据库是以点的形式和用户自定义的结构来组织的。系统将常用的访问速度要求高的数据保存在内存中，而将不常用的访问速度要求低的数据保存在硬盘上。系统每分钟将内存里的实时数据保存到硬盘上，以便系统掉电时，最大限度地降低数据丢失。点的结构如下： 模拟量点结构Point Name Point Description Control DeadbandProcess Variable Setpoint Normal Mode Outpot Mod

20、e SP High LimitUp to 4 user definable inputs Scan Status OP High LimitScan Period Scan Address Control TimeoutAlarm Permit Flag Alarm Status Up to 4 Alarm typesAlarm Status Associated Display SP Low Limit0%&100% Range Operator Control Level OP Low LimitPV Clamp Flag Engineering Units Drift DeadbandA

21、larm Deadband 状态点结构Point Name Point Description Output WidthProcess Variable Outpot Control Faiture Alarm PriortyMode Scan Status Normal ModeScan Period Scan Address Operator Control LevelAlarm Permit Flag Scan Period Outpot Pulse WidthRe-Alarm Status Associated Display Control Timeout 累加量点结构Point N

22、ame Point Description 0%&100% Range Process Variable Rollover Value Operator Control LevelRaw Counts Scale Value Up to 4 Alarm type Mater Factor Scan Status Associated DisplayScan Period Scan Address Engineering UnitsAlarm Permit Flag Alarm Status用户自定义结构： 用户图形 用户报表 复合点每个点结构包含几十个参数，比如SP、PV、OP、NAME等。E

23、xperion PKS 实时数据库可供多个操作站同时使用。（6）现场总线接口符合现场总线基金会标准的仪表和设备能集成到PKS操作中（例如回路调节控制、顺序控制、逻辑控制等）。ControlNET到现场总线接口允许PlantScape控制器与现场总线设备相连接，现场总线设备包括调节器阀门、变送器和传感器等。（图八） （图八）（7）开放的系统Experion PKS Process/C200采用最新的开放性技术标准： ODBCProcess服务器作为客户机，使用标准的SQL命令语言。可交换的信息包括点的值、点的历史值、用户文件数据。ODBC驱动的数据库包括SQL服务器，ORACLE 7，ACCES

24、S，Sybase 10。 高级DDE Visual Basic和OPCOPC服务器允许第三方OPC客户应用读/写Process点参数。（8）继承的在线文档Experion PKS Process/C200系统提供SafeBrowse浏览技术用来观看HTML文档、再线帮助、再线技术支持，避免使用多种格式文档搜索。（9）高级的系统子结构Experion PKS 提供包括完全的报警/事件管理子系统，组态报表，扩大的历史数据采集和各种标准的系统趋势的显示等子系统。3. 系统规格：见下图：混合型控制器控制网络(I/O Network)PlantScape 服务器控制网络(Uplink)NT每个系统服务器

25、可带10 个C200控制器* 208 I/O 机架64 个输入输出模件64 个模拟量模件* 5Repeater1 kmUp to 6 km每个C200 控制器可带：操作站四. Experion PKS 产品介绍1. C200混合型控制器 模块介绍12331443 带 CPU 10槽机架 I/O 10槽机架 机架- 多种规格的机架 (4, 7, 10, 13 & 17 slots)- No slot dependencies 卡板任意插任意槽- Removal / insertion under power 带电插拔 电源- Separate from rack, (left end alway

26、s) 在机架左边，不占插槽- 115/230 VAC or 24 VDC supplies 通过跳线 控制处理器- Control Processor (double wide) 占双槽- Logic Processor (single wide) 占单槽 通讯接口- Supervisory / Peer Network 监控/对等网- I/O Network 输入/输出子系统- Digital In and Out - Analog In and Out- Special Function Modules1234功能 控制处理器 C200 PowerPC 603E 100MHZ, 8M RA

27、M+4M Flash ROM 控制模块CM: 调节控制, 逻辑控制, 设备控制 顺控模块SCM: 顺序批量控制, 内含50组配方, 50组历史数据 控制执行环境 Control Solver (CEE) 处理周期: 50毫秒CEE: 50ms, 100ms, 200ms, 500ms, 1s, 2s 5毫秒CEE: 5ms, 10ms, 20ms, 50ms, 100ms, 200ms 控制能力: CM/SCM/IOM 模块总数: 1000个 IOM: 64块 / 50msCEE, 12块 / 5msCEE 40功能块 / CM, 80 Step/transition对 / SCM 处理单元P

28、U: 1600(冗余配置)/2400(5msCEE)/3600(50msCEE) 内存单元MU: 4000 控制器之间 Peer - to - peer 通讯 Analog I/O Modules- HLAI, 4-20mA, Isolated, 6pt- HlAI, 4-20mA, 16pt - AO, 10v, Isolated, 6pt - AO, 4-20mA, Isolated, 6pt - AO, 4-20mA, 8pt- Thermocouple, Isol. 6pt - RTD, Isol. 6pt - HL/LL 16pt - UAIM (future) Diagnostic

29、 Discrete I/O Modules- DI 10-30vdc, 16pt - DO 10-30vdc, 16pt - DI 74-132vac, 8pt - DO 74-132vac, 8pt Isolated Discrete I/O Modules- DI 10-30vdc, 16pt - DO 10-30vdc, 16pt - DI 74-132vac, 16pt - DI 74-132vdc, 16pt- DO 74-132vac, 16pt 2. I/O模块 Standard Discrete I/O Modules- DI 30-60vdc, 16pt - DI 159-2

30、56vac, 16pt- DO 10-60vdc, 16pt - DO 100-130vdc, 8pt - DO 74-265vac, 8pt Elect. Fused Discrete I/O Modules- DO 10-30vdc, 8pt - DO 74-132vac, 8pt AC/DC Discrete I/O Modules- DI 10-30vrms, 16pt - DO 10-30vrms, 8pt Isol. Relay Discrete I/O Modules- DO 24-265vac (NO/NC), 8pt- DO 24-265vac (NO), 16pt五. Ex

31、perion PKS 所需硬件配置1. 服务器配置带Windows 2000 的高性能系统服务器的最低配置： Pentium III 处理器 最小256MB内存（冗余服务器最小内存要求512MB） 8倍速以上SCSI CD-ROM 最小9GB SCSI 硬盘 12功能键或30功能键键盘 3.5”软盘 支持1024X768X65K色显卡 Mouse Windows 2000带SP5以上操作系统2. 操作站配置带Windows 2000 的操作站硬件的最低配置： Pentium III 处理器 最小128MB内存 8倍速以上SCSI CD-ROM 最小9GB SCSI 硬盘 12功能键或30功能键

32、键盘 3.5”软盘 支持1024X768X65K色显卡 Mouse Windows 2000带SP5以上操作系统六. Experion PKS 系统软件1. 系统服务器软件 运行环境Windows 2000 安装完，要求在 SP 5以上版本环境运行，网卡有效。如使用C200控制器，则需安装KTC 专用网卡，并且连接好控制器及各模块。 安装输入用户号、注册号，按提示操作即可。2. 控制方案组态软件：COTROL BUILDER 简介COTROL BUILDER 是一个面向对象的开发软件包，支持C200控制器控制策略的组态，组态文本、监视等功能。COTROL BUILDER通过使用功能块（FBs）

33、库组态I/O、回路控制、逻辑控制、设备控制、顺序控制、批处理等。进入COTROL BUILDER，界面如下（图十）：（图十） 配置控制器块CPM（Hardware Block）使用COTROL BUILDER的第一步就是设置控制器模块，窗口选择如下图：设置参数如下图：在CPM/CEE Operations标签内，填入Name、Network Type、Driver Name、以及CPM Slot Number、Uplink MAC Address和CEE Name。 对于C200控制器，Network Type、Driver Name是系统默认的。 CPM Slot Number是模块在机架的

34、插槽号。 Uplink MAC Address见（图十一）和（图十二）。在非冗余系统和在冗余系统，地址号是不一样的。要注意区别。 冗余系统在设置了CPM后，还要配置冗余模块RM，非冗余系统在设置好CPM后进行I/O模块的配置了。 配置I/O模块I/O模块的配置是根据控制器机架和I/O模块机架上实际安装的模块来进行的，通过NTOOLS程序可以看到模块实际的插槽位置。根据插槽位置（Slot Number）可以填写参数。具体步骤见（图十三）、（图十四）、（图十五）。（图十一）非冗余系统的地址（图十二）冗余系统的地址1) 步骤1设置方法有两种，从菜单中选择和在LIBRARY窗口中选择：（图十三）用菜单

35、选择2） 步骤2 选择了以后，在Project窗口中就会出现该模块的标签- IOM13。 （图十四）用窗口选择 （图十五）3) 给具体模块设置参数。1）在Project窗口中，选中IO模块，按鼠标右键，选Configure Param：其中，Remote IO Chassis MAC Address 是插I/O模块的机架地址，CNI Slot Number是连接到插I/O模块机架的ControlNet模块的插槽号（通常是插在处理器所在的机架上）。2）在Channel Configuration标签里，设置信号种类。 创建控制模块CM或SCM根据对象测控的需要，需要创建若干个控制模块或顺序控制模

36、块。每一个CM或SCM都是一个控制方案，实现某些功能的功能块就是放在CM或SCM里。创建可通过菜单：File - New -Control Module进行。创建完在Project窗口里可以看到Root有一个新的控制模块，例如CM30。选中CM30，在鼠标右键菜单中选择Configure Param进行模块参数设置： 组态控制策略（组态功能块）1）双击在Priject窗口里Root下的控制模块（例如CM30）,在主窗口出现组态窗口。初始窗口里是空的。2）在Library窗口里，可以选择各种所需的功能块，将它拖至组态窗口。 3）用工具条上的联线图标 连接功能块。4）双击各功能块，设置参数、设置I

37、/O通道等。完成组态。组态完的控制模块例如下图： 设置系统联结完成了所有的CM后，要将CM、IOMs联结到CEE。点击工具条上的图标，出现了Controller Assignments 窗口，在该窗口里有三个部分：Available Modules、Select a CEE和Assigned Modules。Available Modules里有两个标签：IOMs和CMs/SCMs，你设置的所有I/O模块和CM、SCM模块都出现在该部分。Select a CEE里有建立CPM时的CEE名。Assigned Modules目前是空的。在Available Modules里选中IOMs或CMs/S

38、CMs，点Assign -键，在Assigned Modules里就出现了选中的IOMs或CMs/SCMs名，同时名字前面出现 = ，将所需要下装到控制器的IOMs和CMs/SCMs全部Assign到左边，见图十六。图十六选中CEE，再在Assigned Modules窗口里选中一个模块，右下角的Load按钮就会呈现，按下该键，如控制器是在运行的，通讯连接也没有问题，下装成功。重复进行，选中另一个模块，直将所有的模块Load，如下图：已经下装过的模块 = 变成 。这样，就完成了组态过程。3. 系统数据库管理软件：QUICK BUILDER一般用于建立和管理第三方控制器数据库，进入QUICK BUILDER，如下