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霍尼韦尔PKS系统安全控制策略研究
霍尼韦尔公司的Experion PKS(Process knowledge System)集散型数字过程控制系统是基于批处理、过程控制、 SCADA 应用的开放的混合控制系统。本文针对PKS系统的特点，给出了其应用过程，并对安全策略设置进行了研究，以指导在生产过程中应用PKS系统实现安全控制。
【关键词】PKS 混合控制系统 安全控制
Experion PKS Process系统(本文简称PKS系统)是Honeywell公司最新推出得基于批处理、过程控制、 SCADA 应用的开放的混合控制系统。该系统集DCS和PLC的优点于一身，能够集成逻辑控制、回路调节控制、顺序控制和批量控制为一体，可以完成工厂里常见的连续过程控制、产品批量处理、离散量操作、设备控制等生产控制。
1 PKS系统特性
分析
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1.1 开放性
PKS系统采用
标准
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工业以太网络即，PKS系统中的STATION全方位操作站提供标准的以太网接口，可使全厂管、控一体化轻而易举地完成。STATION工作站以windows XP/windows7作为操作平台， PKS被设计为下层控制器CPM通过SQL数据库读取服务器数据再和STATION工作站进行双向通讯的工作方式。人机接口
PKS系统全方位用户操作站(STATION)，它是面向过程的单一窗口。采用了高分辨彩色图像显示器(CRT)技术、窗口技术(Windows)及智能
显示技术等，每个STATION工作站都能存取PKS系统范围广泛的数据。每个STATION操作站都带三种属性，1、操作员属性:供操作人员监视生产过程和PKS系统本身工作状况; STATION操作站是一个集高科技于一身的控制产品，为用户提供了优秀的人机接口。
1.2 过程控制功能
PKS系统过程接口的数据采集和控制的范围非常广泛。。这些数据适用于系统所有模件。可从简单的常规PID控制到先进复杂的高级控制，生产的范围从连续生产到间歇生产。
1.3 工厂综合管理控制一体化
PKS系统是一个规模庞大的系统，它可以根据用户工厂综合管理的需要与工厂信息网相连，构成范围广泛的计算机综合网络系统，实现先进复杂的优化控制，实现对生产
计划
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、产品开发、销售、生产过程及有关物质流和信息流进行综合管理，构成网络化自动化工厂企业，即构成用计算机管、控一体化的系统。
2 系统构成及配置
PKS系统主要由STATION(全方位用户操作站)、CPM控制器、CNI(控制网络接口)、RM(控制器冗余模件)、打印机和通讯网络CONTROL NET等组成。
从中央控制室到每一个远程站获取数据，可以连接或不连接本地的控制器，分布式服务器通过逻辑上建立一个全局的数据库相互交换数据信息:服务器可以冗余。控制器可以冗余。一般采用总线式网络拓补。使用Windows NT局域网或广域网。
3 安全策略
3.1 根据需求确定系统配置
PKS提供的开放性有很多好处，但是在考虑开放性的同时，首先要充分考虑系统的安全性和可靠性。因为生产过程的故障停车或事故造成的损失，可能比开放性选择产品所节省的成本要高得多。
我们选择丰富的外设如光驱或软驱，USB接口就给操作人员提供了装载无关软件(如游戏等)的机会等。这些都会导致系统瘫痪或其它致命故障。
3.2 冗余配置
(1)服务器冗余。对PKS过程系统的服务器进行冗余配置，以提供更高等级的可靠性。采用一对配置相同的服务器，以主/从结构方式相互支持。主服务器通过冗余网络传送数据库中的所有数据处理信息到从服务器，使得主从服务器之间同步。
(2)现场处理器(CPM)冗余配置。通过光纤连接冗余模块RM(redundant module)来实现冗余通讯，可在500ms内自动切换。
(3)网络通讯冗余配置。以太网可冗余配置，即，LINKA、LINKB;SCN、I/O Controlnet可以冗余配置。
(4)IOP冗余(即输入输出卡件可以冗余)。
(5)容错以太网 FTE(Fault Tolerant Ethernet)。
容错以太网(FTE)是Experion PKS的控制网络，FTE不但提供了容错的特点，也提供了快速网络的相应，及工业以太网的控制应用的安全性。容错以太网(FTE)是冗余网络结构(物理)的单网(逻辑)，这种冗余的
结构是通过Honeywell的FTE驱动，及商用的网络设备实现的。
FTE网络包括冗余的交换机和电缆，电缆可以采用CAT5的双绞线或光纤。这样大大提高了FTE的安全性。
FTE网络允许所有的单点故障，以及一些多点故障，以先进的多路由选择替代双网结构的传统冗余模式网络。FTE网络能够实现快速切换， 切换时间约为1秒。通过状态表可以及时发现故障并判断处故障点的位置。
3.3 预防性维护
预防维护是在系统正常运行时，对系统进行有计划的定期维护，及时掌握系统的运行状态、对可能出现的故障采取措施以消除系统故障隐患，保证系统长期稳定可靠的运行。
预防性主要包括:(1)对控制站、操作站、工程师站停电检修，包括电脑主机和控制站卡件等灰尘清理;(2)系统冗余测试，包括对电源、服务器、控制器、通讯网络等;(3)系统接地检查，包括工作接地和保护接地的对地电阻测试等;(4)大修完成后，具备上电条件后一定要按照严格的上电步骤逐级上电。
3.4 PKS系统的日常安全维护
通过日常安全维护，能够保持和提高系统稳定性、高效性运行。
4 结束语
PKS系统能够集成逻辑控制、回路调节控制、顺序控制和批量控制为一体，可以完成工厂里常见的连续过程控制、产品批量处理、离散量操作、设备控制等生产控制。本文针对PKS系统的特点，给出了其安全控制策略，主要包括设备选型、冗余配置、预防性维护三个方面，以指导在生产过程
中更安全、可靠地应用PKS系统。
参考文献
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协议
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的现场仪表[J].自动化博览，2010(02).
[3]姜兆海.HONEYWELL DCS系统升级改造概述[J].中国仪器仪表，2010(11).
作者单位
新疆乌鲁木齐市神华煤化工分公司 新疆乌鲁木齐市 831404
浙公网安备 33021202002483