霍尼韦尔PKS系统的常见故障及处理分析

黄汉群

摘 要：霍尼韦尔公司研发的PKS系统是一种新型的集散控制系统，该系统能够有效提升系统稳定性，并且相对有号、简单的操作界面使得工作效率显著提升。但KPS系统也并非完美，其在运行过程中也会出现各种问题，对工作进度造成一定影响。对此，本文对发生于KPS系统中的常见故障进行分析并提出处理措施，期为一线工作人员提供一定指导作用。

关键词：霍尼韦尔；PKS系统；故障处理

PKS系统是基于Windows Server 2003服务器的集散控制系统，系统整体具有较强稳定性，能够有效实现操作人员、资产管理、过程控制及经营的有机结合[1] 。PKS系统在运行过程中会出现一些常见故障，这些故障虽不会造成较大危害，但在一定程度上也会影响正常工作进度，故本文对此进行简要分析。

1 常见故障一

系统中一对冗余控制器中的备用控制器出现故障，无法正常工作，当前控制系统处于单控制器运行状态。在此情形下，若唯一处于运行中的单控制器出现故障，便会使所有控制点失控，进而导致装置停车，严重者甚至对工作人员的生命安全造成威胁。因此，当遇到该问题时必须及时解决，将故障带来的危害降至最低。

造成该故障的原因或有以下几点：

（1）控制器内部电子元器件损坏；

（2）控制器底板电子元器件损坏；

（3）控制器底板保险烧毁；

（4）控制器底板24VCD母排电源接触不良；

（5）控制系统中存在相同IP地址导致IP地址冲突而无法正常工作；

（6）服务器归档数据过于庞大，导致服务器内存量在极短时间内攀升至某一临界点，导致控制器出现“死机”现象；

（7）主备控制器在外力干扰下出现切换而导致主控制器出现“死机”现象；

（8）操作人员非法操作故障控制器，致使故障控制器无法找到IP地址及服务器。

若该故障由上述原因导致时，需要采取相对应的处理措施：

（1）更换控制器；

（2）更换底板；

（3）更换保险；

（4）更换底板；

（5）使用Ctools软件对IP地址是否产生重复进行检查；

（6）重启控制器；

（7）重启控制器；

（8）对底板保险及元器件的接触情况、控制器螺丝紧固情况进行检查，并进行重启。

2 常见故障二

PKS系统中存在两种IOLink电缆，即紫色电缆与灰色电缆，两种电缆用于区分开关量点与模拟量点[2] 。每种电缆又有两根电缆与I/O卡件的底板相连接，在控制系统中的定义为“Channel_A”、“Channel_B”。“Channel_A”与“Channel_B”主要用于对两根IOLink是否能够正常工作的检测，通常每隔3min进行一次切换，以此来避免单根电缆在较长时间工作后因另一根电缆的故障而无法完成检测[3] 。在运行过程中，会出现两根IOLink电缆中的一根发出错误率及报警，当数值累积到一定成熟后，“Channel_A”及“Channel_B”便无法完成每隔3min一次的切换，此时若另一根电缆也出现故障，便会导致所有I/O卡件中的数据全部丢失，严重者也会对工作人员的生命造成威胁。

造成该故障的原因主要有以下几点：

（1）“Channel_A”与“Channel_B”的不断切换会导致错误率及报警数值不断上升，当数值上升到某一程度时，便会导致“Channel_A”与“Channel_B”之间无法完成自动切换；

（2）I/O卡件中的某个或多个回路出现过线路接地；

（3）I/O卡件底板上的“Channel_A”与“Channel_B”接触不良或接触点氧化；

（4）其中一根IOLink电缆出现短路等现象；

（5）回路电缆在辅助机柜内的接地出现问题；

（6）I/O卡件中某个回路被强电压或强电流击中，致使底板损坏；

针对上述原因，虚采取针对性措施：

（1）采取Reset Error对错误率及报警数值进行清除；

（2）采取Reset Error进行清除后观察错误率及报警数值是否有增长；

（3）对IOLiunk电缆或底板进行更换；

（4）逐根检查并更换损坏部分；

（5）对电缆接地是否满足要求进行检查；

（6）对IOLink电缆进行插拔操作，逐条排查导致错误率及报警数值上升卡件，找出问题部位后进行更换。

在由上述原因导致的故障及处理措施中，（1）、（2）（5）可在系统运行过程中进行检查、处理，（3）、（4）、（6）则必须在系统关系期间进行处理。

3 常见故障三

一般情况下，中央控制室的操作员站只有一台，工作人员在操作PKS系统过程中若过于频繁，便会导致画面切换出现明显延时，这会在一定程度上对正常工作造成影响，若此时操作员站控制系统出现故障，便会对中控人员失去对操作现场的监督与指导，导致生产过程出现不确定因素，严重时会对设备及工作人员造成严重危害。即便操作员站系统控制不出现故障，画面切换延时也同样会对工作人员操作PKS系统造成较大干扰，无法满足日常工作所需[4] 。

造成该故障的原因主要在于PKS系统厂家为节约成本在系统建设初期时采取DSA网络结构进行网络配置，中控台接受到的数据及画面要先通过中央控制室值班长服务器中转。因此，一旦数据传输出现异常波动或数据持续运作时间过长，便会导致画面切换延时、操作面板弹出慢等问题。

对于由该原因造成的故障，应采取以下步骤进行处理：

首先，中央控制室增加一台操作站。当因数据传输而引发画面延时后，若中央控制室操作站出现故障，便会直接失去对操作现场的控制。因此，应于中央控制室增加一台操作站以作备用，确保其中一台出现故障后另一台能够及时使用。新增操作站之前必须对整个FTE网络锁使用的IP进行检测与分析，确保新增站台所使用的IP未被使用，避免因IP地址冲突而导致其他故障。

其次，对FTE网络进行整体优化。新增2台新Cisco 2960交换机并对其进行组态及相关配置，时增加中央控制室机柜间至新操作员站之间的一对网线。

最后，实现新增站台的正常运行。当中控操作员站与中央控制室之间的网络优化完成之后，通过多次、反复检测，确保新增站台能够正常运行。此举能够在出现故障三后有效将由故障引起的危害降至最低，也确保有足够的时间对故障进行处理而不影响正常工作。与此同时，通过对新增站台的FTE网络优化，也有效解决了因数据传输而导致的画面切换延时问题，极大提高了PKS系统操作人员的工作效率。

结语

随着PKS系统运行时间的增加，其出现故障的可能性也随之提升。本文仅就其中三个较为常见的故障进行分析并提出处理措施，旨在为指导一线工作人员更有效排除故障尽一份绵薄之力。但囿于笔者学识所限，并未找出故障出现的全部原因，所提出的处理措施也相对基础，有待于学者进行更为深入的研究。

参考文献：

[1] 梁恩泉，巨林仓，欧伟.Honeywell公司PKS系统简介[J].仪器仪表用户，2004，11（1）：97-98.

[2] 吴伟.霍尼韦尔PKS系统的组成与维护[J].科技创新导报，2018，v.15；No.435（03）：150+152.

[3] 刘成，徐继友，张祥.浅谈HONEYWELLPKS控制系统故障及处理方案[J].化工管理，2018（13）：142-142.

[4] 邢艷萍，司源，王志海.HoneywellPKS系统运行中存在的问题及解决方案[C]//中国石油化工重大工程仪表自控技术高峰论坛.2011.

[5] 鲁红梅.霍尼韦尔ExperionPKS系统SCADA通信解决方案[J].自动化应用，2012（8）：63-65.

[6] 魏正泽.基于PKS的空分装置控制系统设计与应用[D].西安建筑科技大学.

（作者单位：中海石油化学股份有限公司）