EPKS在煉油裝置的應用及常見問題解決

張 宇 （中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

EPKS在煉油裝置的應用及常見問題解決

張 宇 （中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

本文針對在燕山石化煉油板塊應用EPKS系統(tǒng)的復雜控制回路多，操作溫度高，反應速度快，控制難度大等問題，介紹了特殊控制方案的實施，對系統(tǒng)長周期運行時易發(fā)生一些問題進行了處理和分析，對實際應用具有較強的指導意義。

EPKS；系統(tǒng)； 組態(tài)；維護

1 前言

Experion PKS是Honeywell公司推出的基于過程知識系統(tǒng)的新一代集散控制系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)DCS的優(yōu)點, 同時結合霍尼韋爾三十年來在過程控制、資產管理、行業(yè)知識等方面積累的經驗，構成了一個統(tǒng)一的過程知識系統(tǒng)的體系結構，將人員與過程控制、經營和資產管理融合在一起。Honeywell EPKS系統(tǒng)在國內石化行業(yè)應用普遍。各公司隨著技術改造、工藝優(yōu)化等諸多原因，許多工藝參數和控制方案不斷改變，特殊控制方案，復雜回路的使用越來越多。

本文針對在燕山石化煉油板塊應用EPKS系統(tǒng)的裝置，復雜控制回路多，操作溫度高，反應速度快，控制難度大等問題，通過實際應用，介紹了特殊控制方案的實施、對系統(tǒng)長周期運行時易發(fā)生的問題進行了處理和分析，對實際應用具有較強的指導意義。

2 系統(tǒng)特殊控制方案的實現

2.1 脈沖啟停控制

設計要求DCS系統(tǒng)能夠在室內進行機泵的啟停操作，并且要對MCC馬達控制中心啟動、停止接點分別進行設置（啟動接點為常開觸點，停止接點為常閉觸點）接收泵的啟動、停止信號為脈沖信號。在組態(tài)時使用了兩個PULSE功能塊實現該功能。PULSE功能塊接收開關量控制信號，當輸入值為“1”時，輸出一個為“1”的脈沖信號，脈沖寬度可以在該功能塊的屬性頁面中進行設置，默認為1秒。另外，由于停止接點為常閉點，需要低電平脈沖信號對其進行控制，因此在PULSE功能塊后添加NOT功能塊，實現取反操作。

具體組態(tài)如圖1所示。

圖1 電氣設備啟停脈沖控制組態(tài)圖

2.2 選擇控制回路實現

多路選擇控制用SWITCH模塊來實現，如圖2所示，SWITCH模塊的MODE打到CAS串級模式，就可以手動選擇SELXINP1路OR2路輸入來輸出；或者MODEATTR項選擇PROGROM，通過流程圖中的按鈕來選擇。存在的問題就是，每次控制器重啟或者重新DOWNLOAD該CM模塊時，SWITCH塊的MODE和MODEATTR又會回復系統(tǒng)默認的MANUAL模式。

圖2 選擇回路控制組態(tài)圖

經過多次試驗，確定了NUMERIC模塊輸出數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，NUMERIC的數字信號不能與命令信號連接，又經過反復試驗，最終確定命令的輸入需要ENUM枚舉量信號。如圖2所示，NUMERIC模塊固定輸出2，經過TYPECONVERT模塊將IN.FLOAT64的信號轉變成OUT.ENUM枚舉量信號，接到SWITCH的MODE和MODEATTR命令引腳，這樣就將SWITCH模塊強制為CAS和PROGRAM狀態(tài)，而且不受重啟控制器和DOWNLOAD模塊影響。

2.3 報警燈閃爍軟確認實現

裝置可燃氣體報警器報警，需要在中控室同一個燈屏上顯示，報警情況下燈屏閃爍，且低報為黃色、高報為紅色，確認后如報警仍然存在則燈長亮，出現新報警重新閃爍，以上功能需通過上位機軟按鈕實現。嘗試通過普通PULSE模塊輸入TIMER模塊，通過ONDELAY模塊進行復位，可以實現消除報警閃爍，但重復報警后無法再次閃爍。經過分析和查詢資料，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，與報警信號做與，其后輸出信號作為DO發(fā)給燈屏，實現該功能。

圖3 報警燈閃爍軟確認實現圖

2.4 單回路與串級按鈕切換實現

工藝提出投用選擇回路時操作變得像投用聯(lián)鎖一樣簡潔明了。解決方法是：做出一個與上圖類似的彈出面板，并在上位以編程語句實現了按一下按鈕就可切換選擇控制并且通過帶箭頭引線的顏色變換動畫來提示現在控制的是主控還是串級。編程如圖4所示。

圖4 回路切換按鈕實現

2.5 分程調節(jié)的實現

當調節(jié)器開度為0~50%時，A閥由關閉到全部打開，B閥不動作，當調節(jié)器開度為50%~100%時，B閥由關閉到全部打開。除了使用PID調節(jié)功能塊外，還使用了PKS系統(tǒng)提供的分程調節(jié)功能塊FANOUT以及AUTOMAN功能塊。FANOUT功能塊能夠根據設計要求對PID功能塊輸出的調節(jié)開度信號進行分配，將計算完成的信號輸出到AUTOMAN功能塊，控制兩臺調節(jié)閥之間的開度關系。功能塊調節(jié)組態(tài)設定見表1。

表1 FANOUT功能塊調節(jié)設定

分程調節(jié)組態(tài)圖如圖5所示：

圖5 分程調節(jié)組態(tài)圖

3 系統(tǒng)調試遇到問題及解決方案

（1） event事件報警信息中文描述在暫停后無法顯示，取消暫停恢復正常顯示。

分析問題原因：注冊表對PKS Server的中文注冊沒有做。

圖6 報警信息中文描述無法顯示

解決辦法：在注冊表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，服務打到Database Only的狀態(tài)，用管理員運行命令提示符，輸入installsqlobject EMSEvents /c（不區(qū)分大小寫）

（2）服務器A運行緩慢，歷史趨勢調出時間長，服務器B的歷史趨勢調用正常。

分析問題原因：History歸檔路徑在B Server上有效，但對A Server無意義，歸檔問題導致大量數據及系統(tǒng)資源的浪費，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以釋放被無意義占用的資源，同步服務器經過一段時間以后，3個月的趨勢調出時間在1~3秒之間。Event與History歸檔同樣，A Server為主的時間很短，沒有出現Event歸檔，如果有的話，也有報警。

（3）系統(tǒng)有系統(tǒng)報警，AOchannel斷路報警，經詢問得知是變頻泵在工頻狀態(tài)下AO側回路是斷開的。

分析問題原因：每一次切換到變頻泵為工頻狀態(tài)，AOchannel都會斷路，會導致AOModule的切換，頻繁操作對卡件是非常不好的，而且有經驗表明長時間的開路有可能導致恢復后無法控制的現象。

解決辦法：變頻泵屬于電氣設備，由安全柵改為隔離柵更為合適，而且隔離柵無開路檢測反饋，對系統(tǒng)也起到了保護的作用。

（4）在調試工程中發(fā)現部分泵電機無法啟動。

分析問題原因：經檢查發(fā)現，由于儀表到電器的啟動信號為脈沖信號，脈沖寬度默認設置為0.5秒，達不到MCC馬達控制中心啟動要求。

解決辦法：將脈沖信號寬度進行調整，設為1秒后，該問題得以解決。

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

解決辦法：應設置為hold，下裝時保持，防止在下裝過程中輸出狀態(tài)發(fā)生變化，導致生產發(fā)生波動。

4 結語

隨著科技水平的不斷發(fā)展，更先進的控制方案及DCS控制系統(tǒng)會不斷出現。Experion PKS在實際應用中取得了較好的效果，需要不斷總結經驗，優(yōu)化控制方案，解決發(fā)現的各種問題，切實提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，實現大規(guī)模、高穩(wěn)定性、高安全性、高品質地完成企業(yè)生產目標， 實現利益的最大化。

[1] 霍尼韋爾自動化學院. Experion PKS中文參考手冊[Z]．

[2] 陳冠榮等. 化工百科全書[M]. 北京: 化學工業(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

B

1003-0492(2016)01-0105-03

TP207

張宇（1982-），男，北京人，助理工程師，畢業(yè)于河南理工大學電子信息工程專業(yè)，現就職于中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，主要研究方向為石油化工自動化儀表。