海上平臺Honeywell PKS系統年檢概述

曲波 高強 李大華 于曉

摘要：過程知識系統，Process Knowledge System，簡稱PKS，是Honeywell過程控制的主流系統，也是海上平臺現役的主要過程控制系統。其對海上平臺的設備運行起到界面監控和狀態管理的作用，是海上平臺自動控制系統的重要組成部分，因此每年都要對PKS系統進行年檢，確保其正常工作。文章首先簡要地介紹了PKS的硬件系統和軟件系統，然后闡述了在年檢中針對硬件和軟件所需做的工作，最后總結了年檢中所遇的問題及其相應的解決方法。

關鍵詞：PKS系統；海上平臺；年檢；硬件系統；軟件系統

海上平臺由于其地理位置的孤立性和生產環境的高危性，安全有序的生產一直是其追求的重點，作為海上平臺運行中樞的中控系統，在這之中一直扮演著不可替代的作用。為了保證PKS系統的正常穩定運行以及處理故障問題，每年都要定期對海上平臺的PKS系統進行年檢。本文首先介紹PKS系統的基本內容，包括其硬件系統和軟件系統，然后闡述PKS系統的年檢內容和注意事項，最后就年檢過程中發現的問題及相應的解決方法進行說明。

1 PKS系統簡介

1.1 PKS系統的硬件架構

現在平臺上使用的PKS系統的硬件以C200硬件系統為主，如圖1.1所示，C200硬件系統柜內包括電源、FTE通訊卡、控制器（CPM）、冗余模塊卡件（RM）、IO鏈接模塊（IOM）、電池模塊、PMIO卡件及與其配對的FTA板卡。

現場設備采集的數據通過信號線進入C200機柜的FTA板卡的端子排（AI、AO、DI、DO分別

進入相應信號的FTA板卡），之后采集的信號通過FTA線纜進入PMIO卡件，再通過IO鏈接電纜與控制器卡籠的IOM卡件相連接，將數據傳入到IOM卡件，最后通過背板通訊，將現場數據傳輸到CPM模塊中，由CPM中的CPU單元進行數據處理。

1.2 PKS系統的軟件

PKS軟件系統一般包括邏輯編程界面、流程圖組態界面和SCADA點（第三方通訊）編輯界面3部分。邏輯編程需要進入Configuration Studio界面中的Control Strategy，在Configuration Studio界面中，除了包含邏輯編程的內容，還包括PKS的ERDB（Engineer Repository Database）和EMDB（Enterprise Management database），這兩個數據庫管理著整個PKS軟件系統的Asset編制、報警組編制以及工程師環境編制。

PKS系統的流程圖組態界面現在主流采用的是HMIWeb Display Builder界面編輯器，如圖1.2所示，在這個編輯器中，可以采用比較靈活的圖形與腳本語言相結合的方式將程序中的數據顯示到觀測界面上。

2 PKS系統年檢

為了保證PKS系統的穩定運行，需要對PKS系統進行定期檢查和維護，當故障發生時或者意外停機時需要對其盡快恢復。

2.1 PKS系統的硬件檢查

PKS系統的硬件檢查一般包括運行環境檢查，接線情況檢查，卡件運行狀態檢查，上位機檢查及系統硬件的清掃保養。具體內容如下表所示：

3

檢查接 線

1）要定期對中控的抽檢10%的接線端子，系統運行時也可以用電工絕緣工具進行緊固；

2）要定期檢查儀表接線箱的電纜完好性；

3）要定期內部的模塊電源，通過其報警輔助觸點檢查狀態的好壞。

4

卡件檢查

1）根據卡件的硬件規格書檢查所有卡件的所有指示燈，確保所有指示燈顯示正常；

2）對于有單獨電阻的系統，要定期檢查電阻的完好性；

3）如果有條件，可用專門的廠家軟件去診斷整個系統的完好性（這部分工作通常放在廠家的售后）；

4）抽檢10%的卡件進行緊固處理及故障卡件處理。

5

清潔和保養

1）要定期對系統柜的風扇進行檢查及清潔，必要時進行更換；

2）要定期清洗系統柜的濾網，確保通風的良好，必要時進行更換；

3）要定期清潔柜內的灰塵。

6

上位機檢查

1）定期清理上位機的機箱，對內部器件進行清潔。

2.2 PKS系統的軟件檢查

PKS系統的軟件檢查一般包括上位機操作系統的檢查，PKS系統完整性檢查，定期的功能測試及軟件的備份與保存。具體內容如下表所示：

檢查上位機操作系統

1）檢查系統的運行狀況，必須要清理系統垃圾；

2）檢查系統運行是否正常，快捷；

3）各種輔助軟件是否工作正常。

2

檢查軟件完整性

1）DCS軟件工作是否正常，必要時要對上位機重啟。

2）要定期清理和備份歷史數據。

3

定期功能測試

1）在條件允許的情況下，要有選擇性對通道進行完整性測試；

2）系統改造后，要對新功能進行完整性測試，對整個系統進行交叉分析和完整性分析；

3）要定期抽檢10%回路中控各種功能是否完好，特別是系統改造或修改后；

4）要抽檢10%的通道旁通功能是否正常。

4

軟件保存

1）要把所有的中控軟件保存好，必要時進行多份不同地點的保存。

2.3 PKS年檢遇到的問題及解決方法

在PKS的年檢項目中，會遇到一些由于平臺人員誤操作引起的問題或者是平臺流程改變需要更改相應的邏輯程序等應急問題，下面就這幾年年檢項目中所遇到的一些問題及其相應的解決方法進行說明。

（1）強制連鎖問題。平臺在流程改變的時候，某些現場設備需要設置成條件觸發，常見的情況有通過液位或者壓力的高低控制泵的啟停或者是閥門的開關，由于現場生產要求實時性，這種操作不能依賴于人工手動操作，必須得通過系統的自動調節來保證實時性。PKS系統中，一般的程序邏輯處理起來比較繁瑣，需要通過強制連鎖的方法進行調節。強制連鎖的FBD如下圖所示：

只需要將程序邏輯需要的輸出鏈接到OI管腳，就可以完成現場設備的條件觸發。

（2）Initial Request問題。年檢過程中有時候會碰到Initial Request問題，這個時候DEVCTLA模塊的INITMAN管腳會顯示ON的狀態，這種情況下DEVCTLA模塊無法進行輸出，也就是無法改變現場設備的狀態，對于海上平臺來說，是一種危險狀態。

解決這個問題的方法就是找到與DEVCTLA模塊相連接的上級模塊，將其數據的鏈接方式改為CAS。一般需要設置成CAS的模塊包括PID模塊、Automan模塊、Switch模塊等，其中Automan模塊和Switch模塊的設置容易被忽略從而導致問題出現。

（3）分程問題。分程問題指的是很多時候平臺流程需要一個參數的輸出可以同時控制幾個設備的運行，這種情況下使用Fanout模塊可以加快PKS邏輯程序編寫的速度，從而減少由于流程改變所需要的邏輯更改時間。

為了可以完成現場設備的手動和自動控制切換，一般可以在Fanout模塊下連接Automan模塊來完成此項功能。

3 結語

本文在介紹Honeywell PKS和軟件界面的基礎上，總結了PKS系統的一般架構，年檢的內容和方法以及年檢中遇到的問題及其相應的解決方法。在以后的工作中我還要繼續學習積累，爭取全方位地掌握海上平臺Honeywell中控系統維護技術，為海上平臺的安全生產保駕護航。

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作者簡介：曲波（1984），男，漢族，山東煙臺人，碩士，工程師，海上平臺中控系統及設備設施維護。

*通訊作者：李大華，于曉。