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Experion PKS 过程知识系统
发布时间:2014-04-16

Experion 过程知识系统是最新一代的过程自动化系统,是当今唯一使人员与过程、经营和资产管理融合在一起,能帮助过程生产厂家提高利润率和生产力的过程自动化系统。Experion 的核心是Experion 平台它集成了霍尼韦尔30年的过程控制、资产管理、领域专家的丰富经验,融合当今最先进的控制、各种开放的工业标准、最新的计算机网络等技术,将所有霍尼韦尔和非霍尼韦尔的过程控制和安全系统集成为一个单一且统一的结构。Experion 为用户提供了远高于集散系统的能力,包括嵌入式的决策支持和诊断技术,为决策者提供所需信息;安全组件保证系统安全环境独立于主控系统,提高了系统的安全、可靠性。

Experion® PKS系统的主要特点

高级应用与系统平台的完全融合

高级应用与基础控制的融合在系统设计时得到充分考虑,例如统一的人机界面,先进控制与基础控制数据交换,设备诊断信息和报警信息的统一,以及与 MES 应用的交互等。我们以先进控制和 MES 为例来介绍这种融合给您带来的好处。
首先先进控制可以直接从 DCS 控制器通过容错以太网(FET)以位号读写数据,确保控制信息的可靠性。采用统一的人机界面,操作员既可以用 DCS 界面(如点细目画面,流程图,报警,趋势等)管理和操作先进控制,同时融合了先进控制的组态和维护功能。
MES 的实时数据库 PHD 可以作为 Experion®PKS 系统 FTE 上的一个节点存在,可以直接从 Experion®PKS 系统的历史数据库中采集数据,从而大大降低了MES应用对控制系统负荷的影响 。PHD 和Experion®PKS 系统的位号同步功能大大减少了实时数据库的维护工作量。在操作站上的趋势图可以直接访问实时数据库中保留的长期历史数据,从而为操作员和工艺技术人员分析过程提供方便。

高度安全性设计的系统网络

Experion®PKS 采用了一种深度防御方法来保护计算机网络安全,它具有的多层保护机制业已成为行业标准。高度安全网络架构将过程控制网络分成三个层次。负责直接过程控制的节点(比如控制器和现场总线接口模块)连接到第一层。Experion 服务器、工作站和 ACE 节点连接到第二层。域控制器、厂房级优化器、DSA 关联的 Experion 服务器以及 PHD 历史记录器连接到第三层。在高度安全网络架构中使用特定的交换机和路由器以及霍尼韦尔控制防火墙。为了简化操作和降低错误风险,还为交换机内部配置提供了模板文件。Experion 的高度安全网络架构,不仅能够享受到商业即用硬件和以太网协议在成本、培训和通用性等方面的优势,同时解决了过程控制的安全问题。
Experion®PKS 在将过程控制网络连接到商业网络的
过程中采用通过防火墙的单一连接通道,DMZ 安全通信机制及严格的工程设计规程确保控制网络的安全性。DMZ 是一个与防火墙相连的独立网络区段。如果使用 DMZ,则不需要在过程控制系统和商业系统之间直接通讯,所有通讯都通过 DMZ 中的一个服务器来进行。Experion 中有服务器,支持 DMZ 中如下功能:
• 将过程控制数据传输到商业网络的历史信息服务
• Microsoft操作系统安全和防病毒DAT文件更新
• 远程工程设计
• 在商业网络上的过程控制系统图形显示功能
霍尼韦尔公司提供的文件《网络和安全规划指南》,全面介绍了最佳安全实践。确保我们设计的网络是控制领域最为安全可靠的网络。

高级控制嵌入控制器

霍尼韦尔是全世界第一家将模型预估控制算法(Profi tLoop)植入控制器(C300/C200)的自动化厂商,使得使用这种先进的控制算法变得与组态一个PID算法一样简单,从而解决了许多采用PID控制效果不好的过程控制问题,例如纯滞后时间长的回路,非线性回路等。国内一家化工厂的聚甲醛装置的精馏塔塔底温度控制回路采用该算法后,一年就因为节省蒸汽消耗就获得了九万元的效益。
Profi t Loop 是一个基于模型的控制器,它具有 Smith 预估器、Gap 控制器和优化器等功能。Profit Loop PKS 通过过程动态变化的经验模型来预测过去、现在和将来的控制动作对控制变量的影响。通过预测将来的变化,ProfitLoop 确切地知道要如何改变过程来满足期望的控制目标。因而,Profi t Loop 控制器不是像典型的 PID 控制器一样对过程进行矫正。准确的响应提高了控制性能,提高了鲁棒性和减少了震荡。所以,Profi t Loop 理想地适合于存在噪声过程信号、长延时或反向响应动态变化的应用场合。

分布式系统结构

霍尼韦尔分布式系统结构DSA (Distributed SystemsArchitecture)是独特的、集成多个过程系统的理想解决方案。DSA 是 Experion 多服务器结构的基础,它允许设备、装置内甚至横跨企业的多个 Experion 单服务器系集成为多服务器方式安全地运行操作,而且无需增加重复的组态工作。在操作和控制两方面都提供了极大的灵活性。
过去这样水平的集成只能由单个的中央控制系统来完成。而 DSA 可通过生成一个逻辑上的全局数据库,对横跨众多系统服务器的点、报警、操作员控制信息和历史数据进行全局访问。它可包括:
• 全局实时数据访问
• 在单个趋势画面上显示全系统范围的实时和历史趋势
• 全局报警
• 全局系统消息通报
这对降低费用、提高性能、避免数据库重复、免除网关等具有不可替代的作用。 DSA 同时也给地理上分散的控制区域提供了最大的灵活性。例如,对于有着多段管线、有着大量油气井的地域的控制,DSA提供了极其灵活的中央控制室和多个远程控制室共同管理的控制模式。