针对TPS系统GUS操作站升级问题的探讨.pdf

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针对TPS系统GUS操作站升级问题的探讨pdf,针对TPS系统GUS操作站升级问题的探讨:大庆炼化公司应用的 Honeywell 公司的 DCS 系统运行已经 10 年以上, 近年故障率逐渐升高,尤其是 GUS 操作站面临设备老化、淘汰和升级换代的问题。作者针对实际情况,对该公司 9 套 TPS(TDC3000)系统的应用状况进行总结分析,提出整改方案和实施策略,重点介绍了 TPS 直接升级到 PKS 系统的技术方案。
烀很麻烦,且因硬件与软件因兼容性导致GUS频檠死机,稳定性差。目前有的企业为节省 费用采用工控机代替GUS专用操作站,捋正常升级的GUS费用从20万元/台(包括主机、 LCNP接口板、软件费用),降低到1.5万元/台(仅主机费用),很经济,但弊端显而易 见,从安全性、可靠性讲都不过关,最严重的是用户这样做的结果严重损害了 Honeywell公 司的利益,就谈不上产品服务了。 211、用工控机取代GUS站 此科方案的费用预算1.5万元/台。笔者曾经实验组装1台GUS,但稳定性不好。下面 是具体的关键工序。 工控机配置:CPU为 Intel PⅣN24GHz,40 G SCSI接口硬盘,256M(DDR)内存,主 板为PCA-6113P4R,专用PCI扩展卡上集成显卡(PCA-6006),集成网卡型号为DFE 530X,带ISA插槽,可选ZP驱动器。 说明:对于Z型 Console操作站而言,作为GUS主机除了LCNP板必不可少外,还需 要集成键盘接口卡(IKB12) 操作系统的安装 操作系统选择英文 Windows nt40。在大硬盘上安装时,应注意兼容问题,否则容易出 现死机等问题,可采取以下2种方法。1)先捋大硬盘只分一个2G的主分区,剩余空间暂不 处理,等NT系统安装完后,马上装补丁程序SP6.0,重启机后再用分区工具对余下空间进 行分配。2)安裝双操作系统:先在C区装WIN98,再在D区装 Windows nt40,由于安装 后的GUS操作站软件要求所在分区格式必须NTFS格式(可通过系统安装时选择“用NTFS格 式化分区”选项来实现),而NTFS格式与FAT32不兼容,所以建议WN98安装时选择分区 为FAT格式(容量不超过2G)。 在装系统过程中,一定要选择安装网卡,如果不装或安装不成功,会导致以后使用时不 能打开流程图画面。一般做法是先选择系统列表中的 Microsoft loopback选项,等系统安装 完后,再用实际的网卡驱动程序进行替换。 GUS软件安装: 安装软件时要注意版本一致性,尤其是LCN版本号和 Display builer版本号。安装时先 插入“ GUS TPN Software”光盘,装载GUS属性,然后插入“ TPS System Software¨光盘,装载 GUS组件。重启机后再配匱LCNP板属性为GUS。路径是:Sart> Program> Honeywell TPS> ADD Board o LCN节点地址和名称的设置是 Start>Pro-gram> Honeywell TPS2> Configuration Utility 安装集成操作员键盘(KB):目前GUS操作站一般都配有专门的集成键盘,家用主机不 支持集成键盘的关键在于没有安装专用键盘接口卡的ISA插槽,另外软件设置也很重要 驱动程序安装:安装GUS基本组件中,选择安装IKB。 地址设定:IKB键盘接口卡的跳线设置,J5用于集成键盘地址设定(6用于触屏地址设 定)。其对应的I/O端口地址是通过J7的跳线设置来实现。 集成键盘地址设定一般有2种选择“4”和“”。而且该设置必须与控制面板里的“端 口”(COM3)设置保持一致。到底选哪个还需查看系统资源分配情况。因为有时候,几个设备 需要相同的资源,从而导致设备冲突。表现为开机自检时找不到键盘,或能找到键盘但在进 入用户登录画面时,自定义键盘灯和集成键盘上的“ System Status"Alarm Status等6个报警 指示灯不亮。如果发生这种情况,可以手动修改资源设置以保证每一个设置都是惟一的。然 而,有的时候几种设备也可以共享相同的资源,例如PCI设备上的中断,这取决于驱动程序 和计算机。从“开始菜单”中选择“管理工具”,再打开 NT Diagnostics”,选择“IRQ对应的 Resourse”顷项,查看各设备对应的“RQ地址,如果列表中 Tdcaint”(LCNP设备驱动对应的 IRQ!,为“9时,COM3就一定不能设“9I,,而要设为“4或其他值。在PC机上设置集成 键盘的中断地址方法:首先打开控制面板,然后选择端口(ort),再选择COM3项进行设 置,如果没有COM3,则应选“ADD”来增加。接蒼点击“ Advanced”,进行如图2中(b)所示的 设置 加载驱动程序:调用GUS组态工具,选择 Devices/ Services'项,在 Integrated Keyboard driverˇ选项前打勾。另外可在服务进程中查看IKB程序是否已启动。如果由于某 种意外原因导致集成键盘不能正常使用,也可采取在该进程中捋Ⅰ KB Service'停止然后再启 动的方法来解决。 以上设置完成后,重新启机,运行 Native window”,然后直接按集成键盘上的 LOAD键,若出现“w,N,1,2,3,4,x?字符提示,则说明集成键盘已挂上。当 Native Window”装载完后,任务栏上状态灯由黄色变为绿色,说明流程图画面能正常调用。 GUS操作站用户权限设置:安装GUS软件包时,会自动创建一个属于“Usr”的“GUS” 用户。用该用户登录时会启动一个批处理程序,并打开“ Native window'阖口。默认条件, GUS用户的安全权限不受限制,给维护带来安全隐患。因此必须对其进行权限设置。首先 打开NT的帐户管理工具,将GUS用户隶属于“ Administrator”组。然后重新用“GUS用户登 录。在开始菜单的“运行”命合行中键入 Regent32以打开注册表编辑器。找到键名 THKEY--CURRENT--USER\ Software\ Microsoft WindowslCurrent Version I Policies I Explorer 并新建以下值名,类型为双字节,数据为“1时有效。 NoCommon Groups: 1 NoDesktop Nofind.1 Norecentdocsmenu. 1 Norun Nosetfolders: 1 Nosettaskbar: 1 Nosmhelp: I Noviewconte menu:I Notraycontextmenu: I 修改后,再用管理员用户登录,并将“GUS用户从 administrator”组中删除。重新启动 该操作站,一台GUS主机就安装完成。值得一提的是,一旦系统出现问题, Honeywell专用 的“快速恹复盘”不支持工控机的恹复。当然可以通过使用“Ghos等硬盘备份工具,来实现 快速的备份与恹复。 212、采用 Honeywell公司指定GU升级站 此种方案的费用预算20万元/台,其中DELL主机1万元、ICNP接口板16万元、配 套GUS软件3万元。 此种方案的实施需要厂家技术人员免费现场服务,技术可靠,升级后的GUS稳定性 好,但费用昂贵,且升级后的GUS不是当前 Honeywell的主流产品。因此最理想的就是将 TPS集成到PKS系统,保留原有的投资,技术先进,一步到位 3、TPS集成到 Experion PKs1M过程控制系统 Experion PKs是最前沿的代过程自动化系统,它使人员与过程,经营与资产管理融 合在一起,帮助过程生产厂家提高利润和生产力。TPS集成到PKS,不仪可以充分利用PKS 6 所带来的新技术,同吋应用与维护的成本都将减少。TPS与 Experion系统的集成无需投资更 换现有的控制器、I○等系统硬件,不仪保障了对原有TPS系统的硬件投资,同时仸持了工 程组态和现场接线的软件投资。TPS集成到PKS可以根据用户的时间表分步完成,并冂以 在线进行。 31、TPS升级到PKS总体架构 根据需要, Experian提供了许多不同的硬作和软件集成方案。图1是一个综合性的结 构示意图,该系统结构具有极强的可伸缩性,图中的许多节点是可以根据不同的需求而增减 32、TPS集成到PKS 通过在 Experion服务器上安装LCNP4卡并配合相应软件后,该服务器就可实现 Experion对TPS的完整、无缝的集成。因其同时连接PKS与TPS系统,此服务器被称为 Experion Server TPS,简称ESⅤT。由此,所有的TPS数据、报警、事件被集成到 Experion 系统,TPS就象是 Experion系统的扩充。 在 Experion的 Console station上安装LCNP4卡并配合相应软件后,该操作站就可以不经过 ESVT访问 Experion和TPS的数据、报警和事件。 D lant Information Network Console Flex Asset AC ManaGem omm I nwer c30 c30 DVM GUS/U EST ESVT XYR Wireless Transmitter XYR Base PMIO Radi LCN NIM HG HM ART Fiedchux HPM TPS 7 图1TPS升级 Experion的硬件和软件集成构架 33、 Experion Server TPs-ESVT的功能 ESVT具备完整的PKS服务器功能,拥有实时数据库并存储如卜数据: 从C200C300控制器读取的数据 从第三方设备获取的数据 历史数据 报警和事件 系统日志 组态数据 用户定义的数据 ·安全设置 ESVT将TPS的过程数据、报警、事件、历史数据与 EXPERION数据库无缝结合,也 就意味着PKS的操作站可以通过ESVT访问TPS系统的各种信息,ESVT也可以代替HM 的历史记录功能,并且同HM相比,ESVT的自动归档功能可以无限扩充TPS数据和事件的 历史记录。有了LSVT, Experion的 Flex station,ES一F可以作为TPS系统的操作员站使 用,ES-F通过ESⅥT可以访问TPS系统的过程数据、报警、事件、历史数据等信息。TPS 数据的细目,操作组,报警等信息的显示方式与 Experion数据是相同的,操作员不再需要 Native window对过程进行监控。但因为ES-F不能使用 Native window,它不能用作TPS系 统的工程师站。EⅤST支持冗余,且每个LCN只支持一对ESVT。TPS系统集成到 Experion 后,仍然需要HM节点来存储NCF,TPS各节点的属性文件, CHECKPOINT等文件。 Experion支持与众多的第三方控制器和RTU( Remote Terminal units)设备的通讯。ESVT 可以作为 SCADA服务器使用,用来代替TPS系统原有的 EPLCG,PINM,NG等通讯设 备 TPS集成到 Experion后,还能充分共享 Experion系统的诸多功能,例如: 通过分布式系统结构(DSA),在多个 Experion服务器之间共享数据、报警、历史数 据、报表,且不必重复组态 使用功能更强的C300控制器,则可利用C300内置的预估控制器 Profit LOop 支持多种数据互连方式 ·ODBC数据库互迕驱动,ODBC客户端可以读取 Experion数据库中的点参数、事 件、历史数据,应用包括 ACCESS和 EXCEL oDBC数据厍互连数据交换,采用标准的结构化查询语言SQL命令, Experian可 以作为客户端访问ODBC兼容数据库。ODBC数据厍包括SQL服务器, Oracle7、Aces、 Sybase10等 EXCEL电子表格数据交换(MEDE), Excel具备: 点参数有读写权限 历史数据进行访问 数据库用户文件有读写权限 应用程序设计接口(APⅠ,允许程序员创建运行在服务器上的应用程序。API有 两种接口,分别运行在服务器上,和客户机上。 OPC集成 ·OPC客户端:以 SCADA点方式访问第三方数据 OPC高级客户端:访问第三方的数据,及报警与事件 OPC Data Access server:允许OPC数据客户端访问 Experian系统 ● OPC Alarm& Event server:允诈OPC报警、事件客户端访问 Experion系统 34、 Experion Station-TPS-EST的功能 不通过 Experion Server,就可以访问TPS与 Experion控制器的数据、报警和事件 ·以 HMIWEB形式的细目和操作组画面显示TPS数据 ·ES-T配备的 Native window,使得EST可以作为TPS系统的工程师站,用亍组态 NCF和控制策略。 ·用户原有的U和GUS流程图可以在ES-T上运行,也可以选择将其转换为 Experion 的 HMIWEB格式流程图 EST可以与TPS原有的操作站US、GUS在LCN网终上共存。 每个FST支持3各扩展操作站FS-CF。 3.5、TPS升级到PKS技术方案 霍尼韦尔的TPS系统提供套先进且完整的升级改造方案,采用霍尼书尔在全球广泛 应用的 Experion PKSTM过程知识系统,是一个非常灵活且强大的平台,可以无缝集成紧急 停车系统,火气系统,第三方PC,先进控制,设备管理和许多其它系统,使操作工程师, 安仝工程师,维护工程师,工丿管理人员等均从一个系统中获得一致的准确的数据 系统服务器(FSVT Expcrion Pks服务器兼工程师站,硬件采用 DELL PE290MK的高性能服务器。主要 技术指标为 CPU: Single 2.83GHz Quad-Core Processor 内存:2G 哽盘容量:73G硬盘 显示器:20”英寸LCD,分辩率1280×1024 本服务器取得了霍尼韦尔的测试认证,确保了系统的坚固性与可靠性。 服务器与操作员站均连接到霍尼韦尔冗余结构的快速容错以太网FTE上,为网络通 讯提供了更强的鲁棒性。 操作员站(ES-T) 操作员站使件采用 DELL T5400工作站,主要技术指标如下: CPU: Single 2.33GHz. Quad-Core Processor 内存:1G 硬盘:80G 显示器:20LCD,分辩率1280×1024 本工作站取得了霍尼韦尔的测试认证,确保了系统的坚固性与可靠性。 Network网络 冗余以太网 谷错以太网FTE: 交换机硬件采用 CISCO WS-C2960-24TC-L: Catalyst 2960 24 10/100 + 2T/SFP LAN Base Image 网卡 Intel@ PRo/100 S dual port nic Intel@ pro/1000 MT dual port nic 10

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