EPKS在炼油装置的应用及常见问题解决

张 宇 （中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

EPKS在炼油装置的应用及常见问题解决

张 宇 （中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500）

本文针对在燕山石化炼油板块应用EPKS系统的复杂控制回路多，操作温度高，反应速度快，控制难度大等问题，介绍了特殊控制方案的实施，对系统长周期运行时易发生一些问题进行了处理和分析，对实际应用具有较强的指导意义。

EPKS；系统； 组态；维护

1 前言

Experion PKS是Honeywell公司推出的基于过程知识系统的新一代集散控制系统，具有传统DCS的优点, 同时结合霍尼韦尔三十年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验，构成了一个统一的过程知识系统的体系结构，将人员与过程控制、经营和资产管理融合在一起。Honeywell EPKS系统在国内石化行业应用普遍。各公司随着技术改造、工艺优化等诸多原因，许多工艺参数和控制方案不断改变，特殊控制方案，复杂回路的使用越来越多。

本文针对在燕山石化炼油板块应用EPKS系统的装置，复杂控制回路多，操作温度高，反应速度快，控制难度大等问题，通过实际应用，介绍了特殊控制方案的实施、对系统长周期运行时易发生的问题进行了处理和分析，对实际应用具有较强的指导意义。

2 系统特殊控制方案的实现

2.1 脉冲启停控制

设计要求DCS系统能够在室内进行机泵的启停操作，并且要对MCC马达控制中心启动、停止接点分别进行设置（启动接点为常开触点，停止接点为常闭触点）接收泵的启动、停止信号为脉冲信号。在组态时使用了两个PULSE功能块实现该功能。PULSE功能块接收开关量控制信号，当输入值为“1”时，输出一个为“1”的脉冲信号，脉冲宽度可以在该功能块的属性页面中进行设置，默认为1秒。另外，由于停止接点为常闭点，需要低电平脉冲信号对其进行控制，因此在PULSE功能块后添加NOT功能块，实现取反操作。

具体组态如图1所示。

图1 电气设备启停脉冲控制组态图

2.2 选择控制回路实现

多路选择控制用SWITCH模块来实现，如图2所示，SWITCH模块的MODE打到CAS串级模式，就可以手动选择SELXINP1路OR2路输入来输出；或者MODEATTR项选择PROGROM，通过流程图中的按钮来选择。存在的问题就是，每次控制器重启或者重新DOWNLOAD该CM模块时，SWITCH块的MODE和MODEATTR又会回复系统默认的MANUAL模式。

图2 选择回路控制组态图

经过多次试验，确定了NUMERIC模块输出数字命令不受控制器重启和DOWNLOAD影响，但是将SWITCH模块的MODE和MODEATTR命令引脚引出后发现，NUMERIC的数字信号不能与命令信号连接，又经过反复试验，最终确定命令的输入需要ENUM枚举量信号。如图2所示，NUMERIC模块固定输出2，经过TYPECONVERT模块将IN.FLOAT64的信号转变成OUT.ENUM枚举量信号，接到SWITCH的MODE和MODEATTR命令引脚，这样就将SWITCH模块强制为CAS和PROGRAM状态，而且不受重启控制器和DOWNLOAD模块影响。

2.3 报警灯闪烁软确认实现

装置可燃气体报警器报警，需要在中控室同一个灯屏上显示，报警情况下灯屏闪烁，且低报为黄色、高报为红色，确认后如报警仍然存在则灯长亮，出现新报警重新闪烁，以上功能需通过上位机软按钮实现。尝试通过普通PULSE模块输入TIMER模块，通过ONDELAY模块进行复位，可以实现消除报警闪烁，但重复报警后无法再次闪烁。经过分析和查询资料，最终采取的解决办法，如图3所示，使用ONDELAY模块输入管脚取反，与报警信号做与，其后输出信号作为DO发给灯屏，实现该功能。

图3 报警灯闪烁软确认实现图

2.4 单回路与串级按钮切换实现

工艺提出投用选择回路时操作变得像投用联锁一样简洁明了。解决方法是：做出一个与上图类似的弹出面板，并在上位以编程语句实现了按一下按钮就可切换选择控制并且通过带箭头引线的颜色变换动画来提示现在控制的是主控还是串级。编程如图4所示。

图4 回路切换按钮实现

2.5 分程调节的实现

当调节器开度为0~50%时，A阀由关闭到全部打开，B阀不动作，当调节器开度为50%~100%时，B阀由关闭到全部打开。除了使用PID调节功能块外，还使用了PKS系统提供的分程调节功能块FANOUT以及AUTOMAN功能块。FANOUT功能块能够根据设计要求对PID功能块输出的调节开度信号进行分配，将计算完成的信号输出到AUTOMAN功能块，控制两台调节阀之间的开度关系。功能块调节组态设定见表1。

表1 FANOUT功能块调节设定

分程调节组态图如图5所示：

图5 分程调节组态图

3 系统调试遇到问题及解决方案

（1） event事件报警信息中文描述在暂停后无法显示，取消暂停恢复正常显示。

分析问题原因：注册表对PKS Server的中文注册没有做。

图6 报警信息中文描述无法显示

解决办法：在注册表HKEK_LOCAL_M AC H I N E SOFTWAREWow6432NODEHONEYWELLExperion PKS Server（仅限R410路径）下添加SQLCollation并键入Chinese_PRC_CI_ AS，服务打到Database Only的状态，用管理员运行命令提示符，输入installsqlobject EMSEvents /c（不区分大小写）

（2）服务器A运行缓慢，历史趋势调出时间长，服务器B的历史趋势调用正常。

分析问题原因：History归档路径在B Server上有效，但对A Server无意义，归档问题导致大量数据及系统资源的浪费，降低了Server A的Performance。

解决办法：将History的归档变为本地路径，重启A Server以释放被无意义占用的资源，同步服务器经过一段时间以后，3个月的趋势调出时间在1~3秒之间。Event与History归档同样，A Server为主的时间很短，没有出现Event归档，如果有的话，也有报警。

（3）系统有系统报警，AOchannel断路报警，经询问得知是变频泵在工频状态下AO侧回路是断开的。

分析问题原因：每一次切换到变频泵为工频状态，AOchannel都会断路，会导致AOModule的切换，频繁操作对卡件是非常不好的，而且有经验表明长时间的开路有可能导致恢复后无法控制的现象。

解决办法：变频泵属于电气设备，由安全栅改为隔离栅更为合适，而且隔离栅无开路检测反馈，对系统也起到了保护的作用。

（4）在调试工程中发现部分泵电机无法启动。

分析问题原因：经检查发现，由于仪表到电器的启动信号为脉冲信号，脉冲宽度默认设置为0.5秒，达不到MCC马达控制中心启动要求。

解决办法：将脉冲信号宽度进行调整，设为1秒后，该问题得以解决。

（5）系统中AO、DO通道在组态时，fault option选项中属性如选择Unpower则下装后会失电。

解决办法：应设置为hold，下装时保持，防止在下装过程中输出状态发生变化，导致生产发生波动。

4 结语

随着科技水平的不断发展，更先进的控制方案及DCS控制系统会不断出现。Experion PKS在实际应用中取得了较好的效果，需要不断总结经验，优化控制方案，解决发现的各种问题，切实提高系统稳定性，实现大规模、高稳定性、高安全性、高品质地完成企业生产目标， 实现利益的最大化。

[1] 霍尼韦尔自动化学院. Experion PKS中文参考手册[Z]．

[2] 陈冠荣等. 化工百科全书[M]. 北京: 化学工业出版社, 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

张宇（1982-），男，北京人，助理工程师，毕业于河南理工大学电子信息工程专业，现就职于中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，主要研究方向为石油化工自动化仪表。