过程操作与系统维护
(修改版)
******项目
二〇一一年十月二十八日
1第一章.控制系统介绍
11.Honeywell公司的DCS简介
******项目的DCS采用的是美国Honeywell公司的PKS系统。
PKS系统是由Honeywell公司在TDC2000、TDC3000、TPS
和Plantscape系统的基础上,采用世界先进技术而推出的。PKS是英文Process Knowledge System的第一个字母组成,称为过程知识系统。PKS系统的核心是基于开放且功能强大的Microsoft公司的Windows 2008服务器/客户系统,它由高性能的控制器、先进的工程组态工具、开放的控制网络等组成。利用服务器的高速动态缓存区采集实时数据,提供报警、显示、历史数据采集、报表报告等功能。
PKS一般由服务器(Server)、工作站(Station)、控制器(C300)和实时冗余容错以太网(FTE
)网络组成,服务器的操作系统为美国微软公司的英文Windows 2008 Server,工作站安装微软公司的英文Windows 7 Profersional操作系统,支持中文显示。
1第二章.过程操作
11.操作站介绍
操作员站为系统的人机接口,采用DELL公司的商用计算机,21英寸显示器,采用落地式操作台和工业键盘,以满足用户操作的安全、可靠和方便操作。
11.1.操作员键盘
键盘为DELL公司商用计算机的标准键盘,是操作员进行应用软件组态和系统维护的必要手段。此处从略。
12.画面介绍及操作
12.1.标准画面介绍及操作
系统标准显示画面便于操作人员更方便地学习和使用系统,系统标准显示画面包括:
流程图显示画面
系统报警摘要显示画面
报警摘要显示画面
事件摘要显示画面
系统状态显示画面
诊断显示画面
趋势画面
操作组画面
点细目画面
弹出子图显示画面
弹出控制面板显示画面
操作站的屏幕显示分布区域见下图:
菜单栏(Menubar):你可以从操作站的菜单来选择要执行的功能。例如,调用事件摘要,选择View > Events > Event Summary
工具栏(Toolbar):通过点击工具栏中经常要用的命令,来快速访问。
命令区(Command?Zone):在命令栏区域中打入命令。
信息区(Message?Zone):在信息区域操作站显示解释信息,例如,你调用一个不存在的画面,在信息区可能会出现“The display file xxxx was not found(这个画面文件不存在)”
显示区域(Display):画面区域,进行监视和控制
报警信息行(Alarm Line):通常报警行显示未确认的较高级别的最新报警信息
状态行(Status Line):提供系统状态的报警,例如红色字段在闪,指示一个未确认的状态报警。
12.2.状态行介绍(Understanding the Status Line)
状态行提供系统状态的概貌, 操作站(station)的状态行为:
Console 操作台的状态行为:
下面对状态行的每个字段从左起进行描述:
日期和时间(Date and time) :系统的当前日期和时间。
:指示有无报警:
空:没有报警
红色闪:表示至少有一条未确认的报警。
红色不闪:表示至少有一条报警,且已被确认。
点击这个字段调出报警摘要,列出每条报警显示。
:指示有无系统报警,例如服务器和其它设备通讯连接故障(如通道、控制器等等):
空:没有系统报警
青色闪:表示至少有一条未确认的系统报警。
青色不闪:表示至少有一条系统报警,且已被确认。
点击这个字段调出系统状态显示,列出每条系统报警显示。
:指示有无信息报警:
空:没有信息报警
绿色闪:表示至少有一条未确认的信息报警。
绿色不闪:表示至少有一条系统报警,且已被确认。
点击这个字段调出信息摘要,列出每条信息显示。
:指示有无警报
空:没有警报
绿色闪:表示至少有一条未确认的警报。
绿色不闪:表示至少有一条警报,且已被确认。
点击这个字段调出警报,列出每条警报显示。
Server ID :与操作站连接的服务器的名称,服务器为冗余配置,此状态行显示:“servera”。
Station number : 你操作的操作站的名字,此状态行显示:“Stn03”。而Console操作台显示为:CStn01_1。
Security level :你登录在工作站上的安全级别,此状态行显示:“Oper”。
通过安全级别来对系统的操作,保证系统的安全,安全级别介绍如下:
View only:只读,允许查看画面、趋势和报警,不允许任何修改
Ack only:确认,允许确认报警,查看画面、趋势和报警,不允许任何修改
Oper : 表示操作员级,允许确认报警,并对分配给你的操作站的位号进行操作
Supv : 表示值班长级,具备操作员的权限,并对趋势和操作组进行组态
Engr : 表示工程师级,可以对分配的部分位号和系统组态,
Mngr : 表示管理员级,对整个系统可以组态和操作,具备最高权限
缺省的级别为Oper,级别越高,操作权限越大。当你操作时出现:“Higher security level required”时,说明你的权限不够,不能进行此项操作。
Honeywell公司的PKS系统提供两种安全性:基于操作站的安全性和基于操作员的安全性。我厂采用基于操作站的安全性,当操作站启动时就自动以OPER(操作员)安全级别登录。
12.3.工具栏介绍(Using the Toolbar)
工具栏中的按钮对经常使用的功能提供快速的进入,例如,调一个系统菜单你可以直接通过按钮进入。
下面对这些按钮进行介绍:
| 按钮 | 描 述 |
| 系统菜单键(System Menu):快速调出系统菜单画面。 | |
| 调出报警摘要(Alarm Summary):每个报警提供一行描述。 | |
| 报警的确认与消铃(Acknowledge/Silence Alarm):对画面上的报警或选择的报警进行确认并消铃。 | |
| 相关的画面(Associated Display):调出一个报警目标或选择的目标所关联的画面 | |
| 调出一个指定的画面(Callup Display): 点击按钮,打入要调用显示画面的名称或图号,按回车。 | |
| 当组态一个系统时,工程师通常将相关的显示画面链接在一起,以便操作员能快速的进行前翻或后翻: 调出当前画面的下一幅画面(Page Down) 调出当前画面的前一幅画面(Page Up) | |
| 向导向后(Navigate Back) 向导向前(Navigate Forward) 能够通过向前和向后这两个键来访问你先前调用过的画面,也可以通过点击按钮右边向下的尖头调出你先前访问过的画面清单,来选择访问。 | |
| 刷新当前画面(Reload Page). | |
| 调出指定的趋势显示(Trend): 1.点击按钮 2.输入趋势号,回车。 | |
| 调出指定的操作组画面(Group): 1.点击按钮 2.输入组号,回车 | |
| 增加一个参数值(Raise) 降低一个参数值(Lower) | |
| 接受新的输入值(Enter) 取消新的输入值,返回到最初值(Cancel) | |
| 对点的使能/禁止。当进行维护任务时,一般将点禁止防止误报警的产生(Enable/Disable).当一点无效时,系统停止扫描该点。 | |
| 细目显示和搜索,根据应用环境执行两个中的一个功能(Detail/Search): 1.如果在当前画面,一个报警或目标被选择后,点击该按钮调出对应点的点细目画面。 2.如果在当前画面没有任何目标被选择,点击该按钮调出搜寻画面。 | |
| 将当前画面缩放(Zoom),一般设置在100%。 | |
| Command | 命令在文本字段打入。命令输入框也保留你先前所打入的命令文本。从列表中选择后回车执行命令 |
例如,调一个“U1304”流程图:
点击命令输入框
打入“U1304”并按回车。
调一个点的细目画面:
点击命令输入框
打入“LIC2550”,再点击就可调出LIC2550的细目画面
12.4.点细目画面及操作
在点细目画面和操作组画面上,都有仪表面板,先介绍仪表面板。操作时,在流程图上调出操作面板进行控制,在Honeywell公司的PKS系统中,参数的表示见下图:
测量:用字母PV表示
给定:用字母SP表示
输出:用字母OP表示。
控制方式:用字母MD表示,控制方式为手动用MAN表示,自动用AUTO表示,串级用CAS表示
控制方式的属性:用字母MD Attr表示
在仪表面板上,如果有报警在测量棒图旁由标尺的不同颜色显示。我厂在标准面板上对SP和OP各增加4个按钮(两个慢速、两个快速),在面板上有报警显示,也能确认,见图2:
图2 操作面板
点细目画面是一个既可以监视或操作,又反映该点全貌的多页画面。对于一个指示点只有三页;而对于一个控制点,点细目画面有七页,下面将介绍。
点细目画面显示某一回路的全部参数信息和实时趋势,从而可方便的对回路的参数如报警值、死区、P、I、D值等进行整定。
点细目画面的主要功能:
(1)监视和控制一个点的主要操作参数(控制回路或检测回路),如SP(给定值),PV(过程变量),OP(输出值)和控制方式。
(2)显示一个点的PV,SP和OP的棒图指示。若是数字量点,则显示数字量点的状态指示。
(3)显示该点的类型及地址。
(4)显示该点是否组态了报警,以及报警值。
(5)显示该点是否在线工作。
(6)显示该点的单位及描述、工程单位、量程。
(7)显示该点的控制方案及参数整定值。
(8)显示该点的控制输入输出连接(如果是一个控制点的话)。
图3是一个监视回路的细目画面,显示了报警组态情况和报警字:
图3 点细目画面
设备点细目画面见图4,显示开关当前状态,操作员可以对该点进行手动操作,选OP的下拉菜单到OPEN或CLOSE,也可以点击OPEN或CLOSE右边的小圆圈:
图4
图5为PID回路的点细目画面,由于点细目画面的面板上有参数显示,操作用得也较多,在这里结合PID回路的七幅画面进行展开介绍。工艺人员了解这些画面可以帮助自己达到更好的操作和控制。
在前面的仪表面板上已经介绍了各个目标的含义,点细目画面左边也为仪表面板,图中的棒图为测量(PV)和输出(OP),棒图的左边的箭头为给定,下方的数值为给定(SP)、测量(PV)和输出(OP),在这里可以根据自动或手动来输入数值改变给定或输出。最下方为控制方式(MD)和控制方式属性(MD ATTR),操作人员能够改变MAN(手动)、AUTO(自动)或CAS(串级);控制方式属性也可以改变,注意控制方式属性有操作员控制和程序控制,在过程由程序控制时,必须在程序控制方式的属性,这在组态时定义。但要注意:对于程序控制阀门不是紧急情况不要将控制方式属性切回到操作员方式,否则程序控制执行将出现不正常。
在细目画面中能知道该点的控制状态,执行周期、相位和报警状态。
图5
第二幅画面为PID调整参数画面,能够根据趋势来进行调整PID参数,见图6:
(图6)
这里的PID为增益、积分时间(分钟)和微分时间(分钟),控制算法为EQA;控制作用为反作用(REVERSE);Integral Time(T1)为积分时间,单位:分钟;Derivitive Time(T2)为微分时间,单位:分钟;
Overall Gain为增益。仪表人员使用该画面来整定PID参数。
PID功能块提供五种不同的算法:
公式A(EQA): 比例、积分、微分均作用于偏差(PV-SP)
公式B(EQB): 积分和比例作用于偏差,微分作用于PV
此公式用来消除由于SP的快速变化所造成的控制作用中出现的尖峰。
公式C(EQC): 积分作用与偏差(PV-SP),而比例和微分作用于PV
此公式提供对SP变化的最平缓、最慢的响应
公式D(EQD): 仅有积分作用
公式E(EQE): 仅有比例作用
CV = K (PV - SP) + OPBIAS.FIX + OPBIAS.FLOAT
公式中说明:
CV=以百分数表示的PID输出(公式A、B、C、D),或以工程单位表示的P控制器的输出(仅限于公式E)
K=增益(比例项)
L-1=拉普拉斯变换
PV=以工程单位表示的过程输入值
PVP=以百分数表示的PV值
α=1/16固定速率幅度
s=拉普拉斯算子
SP=以工程单位表示的设定值
SPP=以百分数表示的SP值
T1=积分时间,单位为分钟
T2=微分时间,单位为分钟
OPBIAS.FIX=固定偏置(仅限于公式E)
OPBIAS.FLOAT=浮动偏置(仅限于公式E)
第三幅为给定画面,显示给定高低限、手动方式时给定跟踪测量、给定的变化速率等参数定义,见图7:
图7
第四幅为测量和输出画面,显示测量和输出的量程范围,PV源的选择,输入箝位,输出的变化速率等参数定义,见图8:
图8
第五幅为报警画面,显示报警参数及使能情况,见图9:
图9
第六幅为连接画面,显示顺控(SCM)连接和显示信息,见图10:
图10
在PKS系统的操作站上能看到控制方案,一些数据、状态和报警都能在屏幕看到,这也是PKS系统的特点,能够认识对操作有帮助,见图11:
图11
下面给出指示回路的点细目图它只有三幅画面,主要是过程报警和仪表的量程范围,见图12、图13、图15,不展开介绍:
图12
图13
图14
程序控制已经给出子图,后面将详细介绍。它的细目画面对操作人员就不是很重要,下面给出几幅画面,见图15、图16、图17和图18:
图15
图16显示程序运行状态之间的关系:
图16
图17为控制方案在细目画面上的显示:
图17
图18显示程序执行第二步的描述:
图18
点细目画面可以由以下多个途径调出:
(1)用键盘DETAIL调出。当你需要查看某个点的有关组态数据时,可按操作员键盘上的DETAIL键,然后输入该点的位号就可以调出该点的细目画面。
(2)在操作组画面上,若要看某个点的有关数据,只要先选中该点,然后按DETAIL键,就可以调出该点的细目画面了。
(3)双击流程图上的点就可以调出点细目画面。在调出操作面板中,双击也可以调出点细目画面。
(4)如果用户组态时定义了相应细目画面的触标,当你在流程图画面上调某点的有关数据时,只要点击该点的位号,就能得到该点的细目画面。
(5)在画面命令栏(Command)中输入该点的名字,按工具栏上的“Detail/Search”键就能调出该点的细目画面。
在点细目画面中,可以通过操作员键盘上的单箭头(DOWN ARROW和UP ARROW)和双箭头(DBL DOWN ARROW和DBL UP ARROW)的改变键对SO和OP进行、来操作;也可以在SP、OP输入栏中用操作员键盘的数字键输入你要控制的数值,然后按回车确定,在按回车前可以通过“CLR ENTR”来取消输入的数值;还可以通过工具栏中的、来操作。
12.5.操作组画面及其操作
以模拟仪表的面板形式同时显示几个回路的信息,如某点的测量值、调节器的给定值、输出值、控制方式等,操作人员可直接进行相应的操作。分组可任意定义,通常是把工艺上若干个相关的回路作为一个操作组画面显示。
操作组画面的主要功能:
(1)监视和控制最多8个点(控制回路或检测回路)的主要工艺操作参数,如SP,PV和控制方式(MODE)。
(2)显示PV,SP和OP的棒图指示。若是某个组中包含数字量,则显示数字量点的状态指示灯。
(3)在操作组画面中可以选择一个点的趋势数据收集功能。
调出操作组画面的方法:
(1)使用用户定义键可以直接调出某操作组画面(在定义键就定义好)。
(2)如果在用户的流程图定义了相应操作组画面的触标,就可以调出相应的操作组画面。
(3)使用GROUP键,输入组号,就能调出对应的操作组画面。
(4)使用工具栏上的,输入组号来调出操作组画面。
(5)在站的命令栏中,打入“GRP”和你想要显示操作组图的号,按回车。
在操作组画面中,可以对选中的点进行操作,如改变SP、OP的值,改变操作方式(MODE)。根据操作方式的改变,在不同的方式下,对应的操作是不同的。在手动方式下,操作只能改变阀位输出;在自动方式下,操作只能改变给定。在控制组图中,先要通过鼠标或操作键TAB 、SELECT选中你要操作的位号,然后再进行操作控制,操作同细目图的操作。图19为操作组的显示画面:
图19
图20为操作组的定义画面,要合理地定义各个操作组画面,对工艺操作是很有帮助的,也可以将PKS的各个I/O卡定义到操作组中,以便观看各个硬件的状态,及时发现问题:
图20
可以在菜单中选择趋势组来显示,见图21:
图21
也可以选择小时平均来显示,见图22:
图22
12.6.报警功能及其画面操作
在操作站的显示画面底部的报警栏,显示最新的报警信息;在操作站的状态栏上的报警指示,用颜色闪烁显示未经报警确认的最高优先级的报警,减少操作人员反应时间。在报警摘要画面上,显示所有过程参数报警和系统报警,并按报警时间顺序从最新发生的报警开始排列。
图23、图24为报警摘要显示画面。
报警的优先级和状态用不同的颜色来区分,使操作人员立即判断出什么报警是最重要的。
报警的优先级为:
紧急优先级:Urgent
高优先级:High
低优先级:Low
事件杂志:Journal
图23
(图24)
下面对画面上图标说明如下:
红色闪烁:报警为紧急优先级,还未确认,报警仍然存在。
红色不闪烁:报警为紧急优先级,已确认,但报警仍然存在。
反色调闪烁:报警为紧急优先级,还未确认,但报警已经不存在。
反色调不闪烁:报警为紧急优先级,已确认,但报警仍然不存在。
黄色闪烁:报警为高级别的,还未确认,报警仍然存在。
黄色不闪烁:报警为高优先级,已确认,但报警仍然存在。
反色调闪烁:报警为高优先级,还未确认,但报警已经不存在。
反色调不闪烁:报警为高优先级,已确认,但报警已经不存在。
青色闪烁:报警为低优先级,还未确认,报警仍然存在。
青色不闪烁:报警为低优先级,已确认,但报警仍然存在。
反色调闪烁:报警为低优先级,还未确认,但报警不存在。
反色调不闪烁:报警为低优先级,已确认,但报警不存在。
Time: 报警时间
Area: 产生报警的区域
Source: 产生报警的点或装置
Condition: 报警状态
Pri: 报警优先级:
U紧急优先级
H高优先级
L低优先级
如果字母后面有数字,数字代表报警在同一优先级中的相对优先级. 比如,U紧急优先级可以是U15 (较紧急) to U00 (较不紧急).
Description: 报警描述
Trip Value: 触发报警的值
Live Value:现值,经常更新
Units:工程单位
调报警摘要的方法:
1.点击工具栏中的按钮
2.在菜单选View > Alarms调出
3.通过操作员键盘上的ALM SUMM来调出。
4.通过标准画面底部的状态栏中的“Alarm”来调出。
报警摘要中的报警,在每个报警提供一行描述,未经确认的报警始终处于闪烁状态。在报警摘要画面中的报警可以单条或按页确认。在用户流程图上,报警同样可以单条或按页进行确认。
图25为2000单元报警摘要画面:
图25
标准的报警摘要画面可使操作人员将注意力集中在所出现的问题上。在报警摘要画面中的报警可以单条或按页确认。在用户流程图上,报警也可单条或按页进行确认。
在报警汇总画面和用户流程图上,用户根据自己的监控要求来设定各种报警优先级的颜色。Experion PKS 过程系统支持报警优先级颜色的组态。各个优先级报警均可在所有的用户流程画面上显示出来。除了这些功能外,在操作员站(Station)状态栏上的报警指示会将未经报警确认的最高优先级的报警用预先设定的颜色闪烁显示。
可以在报警摘要画面来选择时间显示,如可以显示今天、昨天、当班、上一班、最近24小时等时间的报警摘要显示,灵活运用能够对你前几个班的生产状况有所了解,结合事件摘要画面和趋势画面的运用,知道操作控制情况,为你操作提供帮助,报警摘要画面来选择时间显示如图26:
图26
可以对操作区域进行选择,如图27:
图27
对点的选择较多,可以只选择某点的报警来显示,这要熟悉操作,见图28:
图28
图29为选择优先级来显示,紧急、高、低优先级:
图29
图30可以选择未确认的报警、紧急优先级和高优先级的报警:
图30
图31为系统报警摘要画面:
图31
报警确认:
当一个新的报警产生时,工作站喇叭将发出声音报警,工艺人员要进行报警的消铃或确认:
(1)在工具栏中点击 ?(报警确认) ;
(2)按定义的快捷键
(3)操作员键盘上的“SIL”键和“ACK”键。
在报警摘要中确认一个报警:
(1)选择这个报警,点击工具栏按钮(报警确认)
(2)选中这个报警,点击鼠标右键,然后选择“Acknowledge”。
在报警摘要中确认当前画面的所有报警:
在画面中点击“Acknowledge Page”按钮 。要注意的是,当要确认时,如果有很多未确认的报警,先要显示它们,做到心中有数,然后再按确认键进行确认。
报警摘要画面具有方面的报警查询功能,提供了过滤功能以允许操作人员可以集中精力在急需处理的问题上,报警可以通过下面的条件进行过滤:
区域
确认状态
优先级
12.7.信息摘要及其画面操作
信息在画面上信息区有一条显示,如果有信息则在状态栏“Message”就有显示,在信息摘要中可以显示你组态定义的报警信息,也显示系统本身的信息提示,工艺操作人员要及时响应,根据信息内容进行操作控制。
图32为信息摘要:
图32
对信息摘要画面的操作同报警摘要画面相同,见图33:
图33
信息确认(Acknowledging Messages)
有几种方法确认:
(1)确认一条信息:选择这条信息,在工具栏中点击 ?(报警确认)按钮
(2)选中这条信息,点击鼠标右键,然后选择“Acknowledge”。
(3)按定义的快捷键
确认当前画面中的所有信息:在画面中点击“ Acknowledge Page” 按钮。
12.8.事件摘要及其画面操作
事件摘要画面列出系统中产生的事件:
报警
确认报警
恢复正常
操作员控制动作
操作员登录和安全等级的变化
在线数据库修改
通讯报警
系统重启动信息
事件汇总列表中可存储多达30000条事件信息。扩展的事件归档选项软件支持在线存储一百万个事件,并且可以将事件归档到可移动的存储介质以备今后调用。PKS的摘要显示画面分为报警摘、事件摘要、信息摘要和警告摘要显示画面,它们是分开显示的。
事件摘要显示画面中,能够查看操作记录,知道各个操作站的操作信息,可以查看哪个位号是哪台操作站进行了操作,也知道上个班或在一定时间的操作情况,系统设置的改变情况,现场的仪表状态的改变也进行记录,尤其是现场仪表开关的动作情况,同时为操作事故分析提供了依据。
在菜单选View > Events > Event Summary,就可以调出事件摘要画面。图34为事件摘要显示画面:
图34
12.9.警报摘要及其画面操作
通过菜单View > Alerts或点击状态行的Alerts来调出警报画面,见图35:
图35
3 历史数据和趋势操作
历史数据:
历史数据采集有瞬时值和平均值两种常用格式。大量的历史数据采集可在线保存,采用自动归档功能可无限地保存所有的历史数据。
缺省的历史数据采集间隔为:
1秒钟瞬时值
1分钟瞬时值
1小时瞬时值
8小时瞬时值
24小时瞬时值
6分钟平均值
1小时平均值
8小时平均值
24小时平均值
历史数据可以用于趋势显示,用户流程图画面、报表等,归档的数据可以存储在本地硬盘,光盘,磁带等。图36的为历史数据的归档;
图36
趋势:
以连续曲线的形式显示任意参数的实时和历史趋势。一幅画面上可显示多个参数的曲线,各曲线以不同的颜色或标号来区分,每一画面的显示时间间隔、数据轴等可根据浏览的需要进行适当放大或缩小。
灵活的趋势图组态可简单地从数据库中选择点名和相应的参数,就可以在线组态趋势图画面。PKS提供下列标准类型的趋势:
Single Trend(单点趋势):用于显示某个点的历史数据的棒图
Dual Trend(双点趋势):用于显示两个点的历史数据的棒图
Triple(三点趋势):用于显示最多3个点的历史数据的棒图
Multiplot(多曲线趋势):显示最多8个点的历史数据的曲线图
Multirange(多范围趋势):类似于多曲线趋势,但可以对8个点的各自显示范围单独组态
X-Y Plot(X-Y坐标):用于显示两个模拟点的历史数据的X-Y坐标图,每个点的值依据另一个点的值绘出
Numeric?Trend(数值趋势):用于显示最多8个点的数值历史的清单
趋势组
采用暂时禁止显示功能可在多点显示的趋势图上临时禁止被选点的显示,而无需重新进行组态,操作人员能更清晰地查看趋势图。用户无需生成专用画面,通过标准的趋势图画面可非常容易地在线组态趋势画面。实时数据和历史数据可在同一个趋势图画面上显示。通过移动滚动条或直接输入所需显示的日期和时间即可自动地存取已存档的历史数据。
在组态历史趋势前要相应的数据进行采集,采样周期要进行分配,系统快速趋势为500点,一般为5秒采样时间,快速的数据采集受点速的,要合理规划。其它标准和扩充趋势各为2000点。历史趋势必须要有历史数据,历史数据的采集可以用不同的存储时间间隔,对瞬时值和平均值两种格式进行存储。大量的历史数据采集可以再线保存,采用自动归档功能可以无限地保存,只要有足够的硬盘空间。
图37为定义趋势,一个趋势可以定义8个参数(在历史采集已定义),然后组态趋势类型,定义笔的颜色,Tag及属性。
图37
一个典型的趋势显示画面如下图38:
图38
PKS系统提供的数据分析和处理功能有
实时/历史趋势组合显示
趋势图的缩放,区域和滚动等
游标数据显示
暂时禁止显示功能
回读归档历史数据的趋势显示
采用暂时禁止显示功能可以在多点显示的趋势图上临时禁止被选点的显示,而无需重新进行组态,操作人员能更清晰地查看趋势图。用户不需生成专用画面,通过标准的趋势图画面可以非常容易地在线组态趋势画面。实时数据和历史数据可以在同一个趋势图画面上显示。通过移动滚动条或直接输入所需显示的日期和时间即可自动地存取已存档的历史数据。
趋势的操作通过经常的使用就会很快熟练,下面如想对某区域进行局部放大,你可以用鼠标拖拉选中想放大的区域,见图39:
图39
将选中的区域放大成为图40,可以用游标来看某一时刻的值,
图40
要想恢复,点击Y轴下面按钮就行了,见图41。如果想调出某个时间的趋势,你可以在屏幕下方:History offset,输入24-JAN-05和14:00:00就调出2005年1月24日下午2点前的数据。
图41
调出趋势显示Calling Up Trend Displays
a)通过操作键盘上的GROUP ,输入组号,调出趋势图。
b)通过画面工具栏上的按钮 ,输入组号,调出趋势图。
c)通过定义的用户定义键来调出趋势图。
d)通过用户画面上的定义的按钮来直接调出趋势图。
趋势在图形中在显示历史过程值。
图42
报表:
系统提供许多内置的报表功能,系统标准报表包括:
报警/事件日志报表报告在指定时间周期内的所有报警和事件。通过使用过滤器,这类报表可以提供操作员和/或点跟踪报表功能。
报警持续时间日志报表报告在指定时间周期内指定的报警点在返回到正常前的报警持续的时间。
集成的EXCEL报表,类似其他标准报表的生成方式,用户可以通过微软的EXCEL电子表格生成报表。采用开放式数据访问ODA的软件选项,Microsoft EXCEL可以读取Experion PKS数据库的数据。
自由格式报表,生成的报表采用灵活多样的报表打印格式,并包括算术计算和统计功能,如最大值/最小值和标准偏差计算等功能。
点属性日志报表,报告显示控制点当前的特殊属性,如中断扫描,坏值和禁止报警等。
点交叉参考报表,提供指定点的数据库参考,便于在数据库点作废或重新命名后的系统维护。
ODBC数据交换报表,见应用程序章节。
批量处理报表
报表可以定时生成,或通过事件触发来生成。定时或通过事件触发生成报表功能可以在线组态。报表可以输出到指定的打印机,显示屏幕,文件或其它用来对数据进行分析的计算机等。
1第三章.系统维护
1.1系统状态画面
通过系统状态画面你可以监视系统的运行情况。点击工具栏中的按钮,再选择“SYSTEM STATUS”,或操作键盘的“SYST STATS”按钮,调出系统状态画面,见图43:
图43
图中说明了一些按钮及菜单的用途,通过这些信息和功能你可以知道现在使用操作站人员的级别,当前的报警及通过“ALARM”按钮调出报警摘要。你可以通过选择左边的菜单来对硬件状态进行监视,如控制器、操作站、服务器、打印机等设备。
1.2系统报警画面
调出系统报警画面,通过系统报警来观察系统的运行情况,发现问题及时处理,见图44:
图44
1.3报警字的介绍
对工艺操作人员来说,报警字很重要,能够知道产生的报警的性质,列表如下:
| 控制模块(CM)报警 | ||
| 报警定义 | 报警类型文本 | 功能块 |
| 无故障存在 | blank | All |
| 参考偏差报警 | ADVDEV | PID |
| 偏差高报警 | DEVHI | PID |
| 偏差低报警 | DEVLO | PID |
| 反向变化率报警 | PVROCN | DATAACQ |
| 正向变化率报警 | PVROCP | DATAACQ |
| 非正常值报警 | OFFNRM | DEVCTL |
| 测量高报警 | PVHIGH | DATAACQ |
| 测量低报警 | PVLOW | DATAACQ |
| 测量高高报警 | PVHIHI | DATAACQ |
| 测量低低报警 | PVLOLO | DATAACQ |
| Bad控制 | BADCTL | PID |
| 测量坏值报警 | BADPV | DATAACQ, DEVCTL |
| 顺序控制模块(SCM )报警 | ||
| 报警定义 | 报警类型文本 | 功能块 |
| 无故障存在 | blank | All |
| 执行故障 | FAIL | SCM Container |
| 步执行超时报警 | STEPTO | SCM Container |
| 状态报警 –保持(Hold) | HOLD | SCM Container |
| 状态报警– 停止(Stop) | STOP | SCM Container |
| 状态报警– 失败(Abort) | ABORT | SCM Container |
对连入PKS的第三方控制器(如FSC、PLC)的状态在PKS系统中可以显示,通过显示画面可以监视它们的运行状态。
在系统状态画面中调出控制器状态显示画面(也可以通过菜单View > System Status > Controller来选择,控制器状态显示画面显示每个控制器的状态,见图45:
图45
1.5服务器的运行状态画面
服务器的状态画面可以监视服务器的运行状态,服务器是PKS系统的核心,正常生产时两个服务器是不能同时停止工作的,操作站的数据都从服务器中存取。
下图为冗余的两个服务器的运行状态画面,可以观察它们的运行,图46两个服务器运行正常,但没有同步,需要进行同步操作:
图46
1.6监视操作站的状态
通过系统菜单中的”Flex Station”选项或操作员键盘上的“CONS STATS”键,调出操作站状态显示画面。通过操作站的画面监视各个操作站的工作状态,图47中STATION1显示“OK”,其它操作站为故障状态:
图47
对某台操作台也可以调出它自己的画面,图48为操作站“STASTA0”的画面:
图48
图49画面上显示了操作台的一些组态参数,对操作站也定义了区域来操作范围,在右上方显示工作状态。
图49
1.7监视打印机的状态
在线打印机可以监视系统和过程报警,并对操作动作进行记录,有利于分析和查找故障,每个划分的区域都定义了打印机进行记录。对在线打印机也可以通过打印机状态画面进行监视,图50为打印机的状态监视画面。
可以对打印机选择“Enable”进行使能,在小方框中选上“X”为使能。观察Status项目可以确认打印机的运行状态,图中三台打印机都在故障状态。
图50
1.8FTE状态画面
从系统维护画面(System Management Display)进入 FTE状态显示画面,观察FTE网络的运行状态,显示如图51、图52、图53:
图51
图52
图53
1.9 控制图介绍
下面图54为指示点LI2536的控制图,LI2536为PKS系统的CM(控制模块)名,有一个输入块AICHANNEL(LT2536)和一个数据采集块DATAACQ(DACA),属性DACA.PV为LI2536的测量,DACA功能块右边为报警HH、HI、LO、LL的引脚,可看到输入是否激活,PV源的选择和状态,输入的源值是多少,现该点处于:BADPV报警。
图54
在指示点的基础上增加PID功能块和输出功能块,就为控制器的控制图,我们就以简单的单回路控制器图55来介绍:
CM的点名为LIC2511,输入和采集块上面已介绍,在PID功能块上可以看到控制方式,测量、给定和输出的属性为PIDA.PV、PIDA.SP、PIDA.OP,有些PID组态可以看到正反作用,在输出功能块上可以看到输出是否反向(即阀门的FO/FC),是否激活。可以通过上升和下降键来调整SP和OP值,也可通过输入数值来操作。知道这些功能块,对照前面的报警字,就知道DACA功能块是产生测量(PV)值报警的,而偏差报警是由PIDA功能块产生的。理解了对趋势和一些点的定义有帮助。
图55
图56为开关阀13XEV0037的控制图,两个输入(位置开关,表示四种状态),一个输出(去电磁阀),设备块名为:DEVCTL,可以在面板上操作,点击OPEN、CLOSE右边的小圆圈就可以对阀们操作,也可以下拉菜单来选择。对该阀有安全联锁(SI),它来自13PDI0063.DACA.PVLOALM.FL(测量低报警),可以看到阀位开关的状态和输出状态,输入/输出是否激活。
输入输出的属性为:DEVCTL.OP(1)、DEVCTL.DI(1)、DEVCTL.DI(2),有些场合用DI通道的引脚PV。
图57为一个输入一个输出的设备控制图,它表示两种状态。有些阀门只有一个位置开关,还有机泵也是这种状态。
图56
图57
注:如本文中与实际应用存在不一致的地方,以实际为准。下载本文