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Experion PKS 系统和控制器产品描述Experion PKS 系统和控制器 产品描述目录1. 简介-2. Experion PKS过程系统概述-3. 混合控制器结构描述-混合控制器-输入/输出子系统高级控制-控制策略组态-控制算法库-控制处理器性能-防腐蚀保护-4. Experion PKS 监控系统描述 -操作员界面-实时数据库-数据库结构和算法-报警/事件管理-历史数据-趋势-报表-安全性-脚本语言-服务器冗余-网络冗余:容错以太网方案分布式服务器结构-TPS系统集成-TDC3000 Data Hiway集成-OPC 互连选项-第三方数据接口-eSERVER 服务器数字视频管理站DVM-无线手持设备方案-一体化的维护管理站IMM-应用软件包-应用程序工具-工程组态工具-5. 用户资料-248811131315171819202222252727292931323233343436394141434445474851简介 Experion PKS包括了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，结合六个西格玛的方法论，构成了一个统一的过程知识系统的体系结构。Experion PKS优化工作过程，提高常规维护的效率，将人从手工过程解放出来。通过在一个整体的过程知识解决方案中捕获和管理未被利用的过程知识，Experion PKS使用创新的、唯有霍尼韦尔予以提供的技术，为用户交付过程和控制数据。这些技术还将充分地与霍尼韦尔现有的系统进行集成，如TPS，TDC2000，TDC3000，TotalPlant Alcont 和PlantScape系统等。 Experion PKS的过程系统能满足各种自动化应用要求。 Experion PKS过程系统为过程控制、SCADA应用和批量控制提供一个开放式控制系统。Experion PKS的过程系统提供高水平的性能、灵活性、易用性以及以使用寿命周期计的最低成本等。 基于开放的功能强大的Microsoft公司的Windows 2000，以及高性能的控制器、先进的工程组态工具、开放的控制网络等，构成了Experion PKS过程系统先进的体系结构。Experion PKS的过程系统提供的最新技术包括： 基于Microsoft公司Windows 2000操作系统的服务器, 利用高速动态缓存区采集实时数据, 提供报警、显示操作、历史数据采集、报表报告等服务功能； HMIWebTM技术基于开放的工业标准的html文件格式和Web浏览器的访问界面，为用户提供一个安全的先进的人机界面； 紧凑型的混合控制器提供真正的一体化的控制； 面向对象的组态工具快速简便地生成可重用的控制策略； ControlNet，开放的、采用最先进的产生器/使用器(producer/consumer)技术的控制网络； FoundationTM Fieldbus，基金会现场总线技术集成测量和控制设备； 安全的Internet 浏览器访问界面的在线技术文本和技术支持。使用Experion PKS过程系统，由于系统显示功能完善，组态、投运极其方便，控制点和硬件组态一完成既可投运，工程所需要的时间特别短。内置的系统显示画面库和工具举例如下： 所有显示画面中的“当前/紧急报警区域” 显示 所有显示画面中的“标准状态行”显示 报警汇总显示 事件汇总显示 操作组显示 趋势显示 回路调整显示 诊断显示 流程图列表 控制方案图显示（控制模块、顺控模块控制方案图在线监控显示） 标准报告 预定义的组合点 组合点细目显示 点处理算法 可用于所有关键功能的预组态的按钮/工具条 基于屏幕的和下拉式的菜单等 Experion PKS的过程系统提供许多标准工具，并且极其灵活，当需要时用户可以修改或扩展标准功能。例如，所有系统标准显示画面均可由用户修改。使之实现用户至上和最小化工程时间。Experion PKS过程系统概述 Experion PKS过程系统是一体化的控制系统，提供了最好的系统可用性（availability) 技术。 通过提供图形化的面向对象的组态工具和全套的过程控制算法库，Experion PKS的过程系统使用户的控制工程生产力显著提高。Experion PKS的过程系统结合了适用于世界范围的控制规则和Honeywell的控制应用实践经验，并且为中国用户提供了中文界面。Experion PKS过程系统的基本系统组件为： 调节控制和逻辑控制一体化的混合控制器 功能强大的控制处理器模件 冗余配置或非冗余配置选择 50毫秒或5毫秒基本控制执行环境 灵活的, 紧凑型机架式输入/输出系列 Honeywell PM系列输入/输出子系统 满足危险区域要求的电流隔离/本安型输入/输出系列 低成本的标准导轨安装型输入/输出系列 AB公司PLC5和Logix 5550PLC的集成 基金会现场总线(FOUNDATION Fieldbus)、HART协议、以及Profibus 等现场总线的集成 高级应用控制环境 基于Windows 2000 Server操作系统的应用控制环境 500毫秒基本控制执行环境 与混合过程控制器相同的控制算法库 集成的OPC标准的数据访问 高性能服务器 冗余配置或非冗余配置的选择 OPC接口及多种第三方控制器的通讯接口 用于全厂范围、或地理上广域分布的诸系统的分布式服务器结构 操作员站人机界面（HMI） 基于Honeywell的HMIWeb 技术 固定式或临时式操作员站定义提供了极大的灵活性和成本有效性 高分辨率图形界面 可视方案图 控制策略设计图的实时监视显示 Experion PKS的过程系统软件 监控软件提供高速缓存区的实时动态数据存取、报警/事件管理、报表报告生成等功能 控制组态软件Control Builder为生成控制策略提供全套控制算法库 流程图组态软件Display Builder用于创建基于HTML格式的操作员图形界面 知识库软件Knowledge Builder提供基于HTML格式的在线帮助文档 系统组态和诊断实用程序图1. Control Builder 提供一套功能丰富的控制算法库用于组态控制策略 过程控制网络 ControlNet 支持冗余配置以提高系统的可靠性 Ethernet 提供基于开放技术的灵活性 过程仿真系统 Experion PKS过程系统全方位的仿真 基于PC的仿真控制环境,无需控制器硬件 支持Honeywell先进的”影子工厂”(Shadow Plant)仿真培训系统 混合过程控制器的主要部件是控制处理器模件（CPM），包括机架、控制网络通讯模件、控制处理器模件和可选的冗余模件等。CPM适用于广泛的工业应用，包括连续过程，批量过程，开关量运算以及机械设备控制等各类型的控制。对于要求将调节控制、快速逻辑控制、顺序控制以及批量控制诸应用一体化的集成应用，CPM是最理想的控制器。控制功能由控制算法库提供，控制算法库由称为功能块(Function Blocks) 的大量运算模板所构成。先进的图形化的控制组态工具Control Builder使得控制策略的生成和组态极其方便。Control Builder 不仅应用于组态控制策略，还可以将组态好的控制策略下装至控制器以及进行在线监控和在线修改。 混合过程控制器支持控制网络ControlNet的互操作性，可以和Allen-Bradley公司的PLC-5/C，Logix 555x，和其它ControlNet设备经由ControlNet进行通讯。这样完整地集成了高速逻辑控制和过程控制应用。 多种系列的输入输出设备连接现场仪表和设备，以满足不同的现场需求。此外，通过现场总线接口模件FIM，Experion PKS过程系统实现了与基金会现场总线的检测仪表与调节设备的完整的系统集成。使用FIM，用户不仅具有Experion PKS过程系统的完善的调节、顺控、和逻辑运算功能，还可获得现场总线智能设备提供的先进功能。现场总线和Experion PKS控制功能可以混合使用并予以匹配。与使用传统输入输出设备相比较，通过现场总线可以访问到更多的过程信息，极大地增强了设备的诊断能力，并有效地作用于控制策略和提示操作员关于设备的故障信息。混合过程控制器系统还可以集成Hart 协议和 Profibus设备。 Experion PKS过程系统的过程监视和控制的特点在于： 一体化的数据库 Control Builder 组态时，一次输入控制处理器模件与监控系统服务器所需要的信息，无需多次对不同层次的数据库分别组态。 一体化的报警和事件 通过Control Builder组态报警，由控制处理器检查和生成报警，由事件系统记录报警，操作员通过操作员站的报警汇总等显示画面进行报警确认。用户无需在控制器和监控系统中分别组态过程报警信息。图2. Experion PKS 的过程系统系统体系结构 Honeywell HMIWebTM技术 Honeywell的 HMIWeb技术是基于Web结构的人机界面，可以集成过程控制数据和商业应用数据。HMIWeb采用Honeywell的新一代的操作员界面技术，以HTML（超文本置标语言）为显示画面的基本文件格式，提供采用Microsoft公司的IE浏览器访问Experion PKS过程画面的功能。 点细目显示 Experion PKS过程系统提供数百种系统标准显示画面，点的细目显示是其中一种。用户可以通过细目显示画面进行过程控制的操作。用户还可以创建自己的显示画面和修改系统标准显示，Experion PKS同时提供最大的可用性和灵活性。 一体化的在线文档资料 Experion PKS过程系统为用户提供使用最先进的因特网技术快速访问系统信息的工具Knowledge Builder （知识库软件）。Knowledge Builder是HTML（超文本置标语言）的文档资料，为用户提供在线帮助和在线技术支持，避免了用户查找大量资料的不便。而提供的现场文档资料工具SiteDocs使得用户可以将用户现场有关的电子资料链接进Knowledge Builder。 一体化的网络支持 ControlNet 一种实时的、确定性的过程控制网络，可以通过单个或冗余的传输介质，提供确定性的数据通讯。是一种优化的过程控制网络。 Ethernet 一种通用的、开放的网络，使得控制器通过标准技术与服务器连接。 实时数据库 采用真正的客户机/服务器结构，由服务器为客户机应用提供所需的实时数据。这些客户机应用包括操作员站，第三方的应用（如Microsoft Excel, Microsoft Access, LIC Energy），和Web访问应用等。 开放系统 Experion PKS 系统支持最先进的开放技术和标准，包括ODBC，AdvanceDDE, Visual Basic 和OPC (OLE for Control) 等，使得系统开放通讯的实施极为方便。 分布式服务器结构 Experion PKS的分布式服务器结构（DSA）技术，可使多套Experion PKS过程系统连接起来，像一套系统一样进行操作。这些系统可以分布在一个工厂内，甚至可以跨越世界范围，而且无需增加重复的组态工作。DSA设计成能通过低速的广域网，处理最迫切的远程需求，并且通过高速的工厂局域网提供最终的极高性能。 先进的系统基础架构 Experion PKS过程系统包括完整的基础架构，有报警/事件管理子系统，便于组态的报表子系统，扩展的历史数据采集以及多种类型的系统标准趋势等。 所有这些Experion PKS过程系统的功能将在后续章节分别介绍。图3. Experion PKS面向对象的图形编辑器支持脚本语言设计和Active-X功能混合控制器结构描述图4.混合控制器和机架型I/O混合控制器 如图4所示，混合控制器由机架、电源、控制处理器模件（CPM）、ControlNet接口、冗余模件和输入输出模件所组成。还可以包括一个可选的电池扩充模件。机架有5种规格 4槽，7槽，10槽，13槽，和17槽几种。所有的模件都可以带电插拔。为了提供保护，防止恶劣环境的影响，所有部件都可以附加防腐蚀镀层。 电源有两种选择，非冗余或冗余配置。非冗余配置电源如图4中的，与机架是分离的，不占用槽位，安装在机架的左边，有120/240VAC和24VDC供用户选择。为了确保最大的可靠性，每个机架还可以选择配置冗余的电源供电。 控制处理器模件如图4中的，是双宽度的，占用两个机架槽位。处理器是100MHz的PowerPC 603E，带有8M字节的EDAC内存（带出错检验和校正电路设计的内存）。控制处理器支持非冗余或冗余配置两种方式。4M字节带奇偶校验的闪存(Flash ROM) 用于存储系统软件，并且可以容易地进行升级。一个内置在控制器中的锂电池用于保存控制器的数据库，也可选用一个占用一个槽位的电池扩充模件替代锂电池，区别在于电池扩充模件是可以充电的。 Experion PKS服务器通过ControlNet 或通过以太网和控制器进行通讯。ControlNet接口（CNI）如图4中的连接控制器到ControlNet监控/对等网络或ControlNet I/O网络。ControlNet是灵活的、高性能的网络，支持监控/对等网络（控制器-控制器-人机接口）的对等通讯以及I/O网络的通讯。ControlNet是开放网络，由ControlNet 国际组织（ControlNet International）制定技术规范，Honeywell是该组织的一个成员。使用光纤中继器，ControlNet网络总长度可以达到10公里，使用同轴电缆及其中继器，网络可达6公里。每段同轴电缆长度最长为1公里（取决于节点数量），而每段光纤网络长度最长为3公里（取决于光纤等级）。每个监控/对等网络段支持10个控制器或10对冗余配置的控制器。每个控制器可以通过I/O ControlNet连接最多8个I/O机架。 以太网模件如图4中的，支持服务器和控制器之间通过以太网通讯，并提供对等通讯支持互操作。外部设备可以通过以太网和混合控制器通讯。采用开放的以太网，可以使用通用PC硬件、用户熟悉以及有效的通讯方式，还便于各地区之间的连接。使用交换的网络拓扑结构，支持TCP/IP通讯协议。以太网模件通过10BaseT 以太网电缆连接器，连接监控以太网网络（无路由器）。 冗余模件RM如图4中的，提供两个控制器机架的控制处理器冗余。基本控制器和冗余控制器之间的同步对用户是完全透明的。当控制器故障发生时进行切换，切换时间对应用来说是可以忽略不计的。使用光纤电缆连接两个机架中的两个冗余模件，这根光纤电缆可以在线更换，并且不中断过程控制。冗余模件的主要特点为： 同步的透明性 两个机架中的冗余控制器的同步不中断任何控制。一经合适安装和连接、上电，冗余控制系统即通过冗余电缆，自动地对伴侣机架中的控制器进行同步。 切换的透明性 冗余控制器的切换是自动进行的，仅触发一个报警或事件通知操作员。 用户可以指定冗余控制器的切换 当需要时， 用户可以强制指定控制器进行切换。 输出保持 在切换时， 所有输出保持不变，对过程无扰动。 电源故障的反应 一旦检测到电源故障，冗余模件RM首先通知冗余控制器伴侣并即刻进行切换，然后系统将此事件记录在“non-volatile event log”非挥发性事件日志中，最后将本控制器的操作停止，以保护内寸。 故障隔离 如果某一控制器发生故障，将不会传播到冗余控制器系统中的对应的伴侣设备，以保证控制的正常进行。 一种模件设计 控制处理器模件可以协同或不同冗余模件RM一起工作，以构成冗余控制器或非冗余控制器。 伴侣故障诊断 冗余模件RM可以诊断其冗余控制器系统中的对应的伴侣机架中设备是否发生故障。 RM在线更换 冗余模件RM可以在线更换， 不需中断控制过程。 基金会现场总线(FF) 将集成多供货商的智能现场设备技术提升到一个新的开放水平。FF是一种全数字式的，串行的，双向通讯系统，可以互连检测和控制设备如传感器、调节器、控制器等。Experion PKS 现场总线接口模件FIM如图4中的，提供Experion PKS混合控制器与基金会现场总线的H1网络的集成。FIM的集成功能有如下特点： 全面的集成 对现场总线设备全部功能和参数的全系统范围的访问 机架安装的模件 现场总线接口模件FIM 可以安装在控制器机架或远程IO机架 远程端子电路板RTP 提供方便可靠的现场接线连接及现场总线终端功能，还可以选择为现场总线供电 FF和控制处理器控制功能块的互连 这种可互连性使得控制器与现场总线仪表的控制策略可以混用和互相匹配，还可支持脱离控制器的“现场线上的控制” 单一的组态工具 为了简化工程设计和组态，在控制组态工具ControlBuilder中，可以在一个控制模块的设计图中连接FF的功能块和控制器的功能块 充分应用现场总线能力 支持如后初始化，状态，和数据质量等功能 所有的位号和参数在一个统一的数据库中 提供了完善的透明性和集成性 现场总线库管理工具FLM FLM使得用户可以将FF现场总线设备的组态集成进Experion PKS过程系统的功能块算法库中 Honeywell过程管理站I/O的集成将过程管理站I/O（PMIO）的能力和鲁棒性带给Experion PKS过程系统。通过I/O链接接口模件（IOLM）如图4中的，将PMIO集成进Experion PKS过程系统，使IO系统的可用性提升到最高水平。 最高的可用性 I/O链接接口模件（IOLM）、通讯、IO处理器卡件均可实现冗余，以提供给系统最高的可用性 控制策略组态完全一体化 为了简化工程设计和组态，PMIO提供了相关的ControlBuilder算法，与其他的IO包括现场总线算法无缝地集成在一起 可冗余的配置 PMIO配置的可冗余性使之适用于一切要求高可用性的工业应用 现场供电 所有的IO均支持对现场仪表供电，大大减少了现场接线、额外的端子、以及附加的电源等 事件序列记录 通过DISOE处理器卡件支持事件序列记录功能，事件的分辨率可达到1毫秒 鲁棒的、冗余的、可靠的电源系统 使用经过多年现场验证的Honeywell过程管理站的电源系统 所有的控制器、I/O系统及其部件均获得取证，可以安装在防爆标准为1类2区，组A、组B、组C、组D等区域的现场。并且全面满足严格的工业级别的CE-Mark（欧共体标准）以及C-Tick（澳洲无线电通讯要求）安全和辐射要求。输入/输出子系统 混合控制器的输入输出子系统有4种系列，如图5所示：A系列机架型（CIOM-A），A系列导轨型（RIOM-A），用于危险环境的H系列导轨型（RIOM-H），和过程管理站I/O（PMIO）。图5. Experion PKS 混合控制器I/O系列 A系列机架型I/O 模件是安装在机架中的I/O系列，有多种密度类型。模件为小卡件设计（5”高度X 5”深度），具备确定性的输入/输出刷新速率，有诊断能力，可支持本地（模件前端）或远程接线，支持软件组态/管理功能。 A系列导轨型I/O模件如图6所示，是一种灵活的、紧凑型、DIN导轨安装的模件，易于远程安装。由于8个模件仅需要一个通讯适配器，大的系统采用这种I/O将会较经济。A系列导轨型I/O包括通讯适配器，端子基础单元，和I/O模件，均以降低安装、接线、维护成本原则而设计。图6. Experion PKS A系列导轨型I/O H系列导轨型电流隔离/本质安全（GI/IS）I/O模件可以安装并工作于可能产生爆炸气体的区域。所有H系列的组件都获得认证，可以安装在指定的危险地点，危险地点的分类和H系列I/O的详细资料请参阅“PS03-550，Rail I/O Modules Series H Specification and Technical Data”。所有H系列的组件还都通过了ISA-S71.04-1985关于G3等级防腐蚀标准的测试（参见17页“防腐蚀”章节）。 过程管理站I/O（PMIO）为Experion PKS过程系统提供了具备最高可用性和鲁棒性的I/O系列，如图7所示。采用TPS 系统的过程管理站的I/O产品，以其久经验证的应用记录和扩展的I/O处理能力，通过I/O模件、I/O链接、冗余的I/O链接接口模件等，PMIO支持了高度的可用性。而这种可用性的最大化是由提供无单故障点实现的。图7. Experion PKS 混合控制器的PMI/O PMIO的特点包括: 重要的诊断能力 故障介入测试 与现场一体化的供电 冗余I/O 在线维护 冗余的XPM电源系统 Experion PKS过程系统的多I/O系列提供了各种能力以支持最佳的过程要求的应用。表1. Experion PKS I/O 系列 高级控制 Experion PKS过程系统的体系结构为用户扩展控制规模和增加高级控制提供了最大的机会，通过利用标准PC硬件就可以实现。应用控制环境ACE（Application Control Environment)是在服务器PC和Windows 2000 Server 操作系统平台上的全功能的控制执行环境。其执行环境相同于混合控制器的控制执行环境。基本执行周期为500毫秒。ACE的组态用与控制器相同的组态工具，并且可以实现ACE节点之间、ACE与控制处理器模件CPM之间、ACE与现场总线接口模件FIM之间的对等通讯。 ACE为执行控制提供了最大的灵活性。重要的控制在控制器中进行，而高级控制或开车/停车顺序控制可以在PC平台上的ACE中执行。 可选的功能块算法库提供了附加的功能，例如支持用OPC方式对控制执行环境数据的直接存取，而组态如同Experion PKS过程系统内部的参数命名连接一样简单。 控制策略组态 Experion PKS过程系统的控制策略用Control Builder生成，Control Builder是图形化的面向对象的工具，支持Experion PKS过程系统的控制处理器和控制执行环境ACE。在Control Builder中进行控制策略的设计、生成控制策略的文档、并可进行在线监控。Control Builder提供全面的I/O的处理， 包括FF现场总线和Profibus，提供功能块（Function Block) 的算法库，支持全部的连续的、逻辑的、电机控制的、顺序的、批量的以及先进的控制功能。功能块是执行不同控制功能的基本对象，通过提供一系列的参数表明其基本功能。用软接线的方式非常方便的实现功能块之间的互联，以构筑控制策略或应用。图8。 简单的控制模块例 功能块的有机组合构成控制模块CM，而顺序的功能块构成顺序控制模块SCM。SCM极大的简化了批量逻辑的设计，序列化一组过程设备，通过一系列特定的步骤执行一个或多个过程任务。CM和SCM均作为功能块的包容器，是创建、组织、验证控制策略的强有力的工具。图7解释了一个简单的PID控制模块由基本功能块构成。注意此例中的几个功能块由名为FIC101的CM所包容，AI和AO功能块由FF现场总线设备执行其算法。每个CM可以组态为从5毫秒至2秒的不同的执行周期，而每个功能块可以指定其执行的先后顺序。 Control Builder 使能自顶向下的实施方式和创建可重用的控制策略，增强了工程生产力。Control Builder 使用图标表示各控制块，这些控制块可以用简单的点名或鼠标点击连接。控制方案图可以用于在线监视控制策略的执行和改变控制参数，因此，大大的简化了控制策略的检验。 控制方案图还可以由操作员在系统细目显示画面中调用。Control Builder还可以创建控制策略的模板，通过对模板的修改和重用，最快的生成和复制控制策略。 控制功能算法库支持的控制功能列在系统规格章节中，标准的算法包括过程变量、调节控制、现场总线（设备和控制块）、电机控制、离散逻辑、和顺序控制等，还包括一些通用块，如旗标量、数值、时钟、数组变量等。 以其丰富的、标准的特点，SCM极大地简化了批量逻辑的实施。SCM遵循S88。01标准。标准的特点包括异常处理能力，当用户规定的异常条件发生时，程序转去执行一个替换的处理序列。异常处理器支持重启动能力，从中断点或任意需要的步骤重新启动顺控程序的执行。标准的异常处理器包括检查、中断、重启动、保持、停止、中止等。每个SCM支持50个配方参数，包括范围、材料代码、量程等。每个SCM支持50个历史数据参数，支持目前的剂量材料或达到的温度等。SCM的模式跟踪功能支持不同的操作规程，诸设备如电机、泵、控制器等，将跟踪SCM的模式改变，这样实现或者由操作员进行控制，或者由程序进行控制。设备可以预先组态为执行相应的动作以适应SCM启动、异常情况发生、重新启动等不同情况的要求。这样可以减少SCM的组态。 最重要的一个特点是通用SCM（Common SCM）功能，通用SCM可以实现用一个SCM来控制几个设备单元，一次控制一个选择的单元。通用SCM节省了实施工作量，以及测试和维护时间。选择的单元可以在组态时确定或在运行时动态地改变。典型的例子可为批量工厂的加料应用等。SCM包括通用SCM功能，集成进Honeywell的TotalPlant Batch软件包中，为批量应用提供更加灵活的选择。 Control Builder 还支持多用户控制策略开发和纠错环境。基于TCP/IP或者UDP/IP 通讯协议，可以通过各种网络介质连接，实现对工程数据库的远程访问。为了安全，这种访问是有密码保护的。多个用户可以同时在不同的工作站上创建、组态、下装控制策略。多用户可以打开同一个控制策略方案图，而第一个打开图形的用户可以写入。当多用户打开同一个控制策略方案图用以监控时，所有的用户都可以根据自己的安全级别改变控制器的数据。 控制执行环境CEE是控制处理器执行和调度的环境，有两种基本执行速率，50毫秒（常规的）和5毫秒（快速的），CEE的特点为： 基于单个模块的可指定的执行速率。在50毫秒的CEE中，可选择50毫秒、100毫秒、200毫秒、500毫秒、1000毫秒、2000毫秒等几种执行速率；在5毫秒的CEE中，可选择5毫秒、10毫秒、20毫秒、50毫秒、100毫秒、200毫秒等几种执行速率。所有控制模块、顺控模块，无论包含何种功能块，都按照这六种速率之一执行，而一个控制模块CM或一个顺控模块SCM中的所有功能块都以相同的速率执行。 可组态的相位分配。由于所有模块以等于或低于基本执行速率的速率执行，模块的执行相位可以在组态时指定，提供了对控制处理器的“负荷平衡”的灵活性。 控制处理器之间的对等通讯。对等通讯的实现对用户和应用是透明的，以与控制器内部连接相同的方式进行对等通讯的连接组态。FF现场总线组态工具将混合控制器与现场总线设备一体化，主要的特点为： 同一组态界面下的监视画面、设备位号、地址的设置 易于使用的图形环境创建基于现场总线概念的链接、回路、调度 可以组态硬件信息、网络寻址、连接设备路径、设备描述和存储设备描述信息的基本目录等。 控制算法库 除了Control Builder 的标准算法库之外，Experion PKS 过程系统还支持特殊的算法块库，并分别有各自的许可证，如Profibus, Fieldbus, AGA 流量计算，AB 传动设备 接口算法库等。 算法库的许可证以系统为单位。在Control Builder 的算法库表中将列出系统配置的所有功能块算法库，使得用户可以在组态时看见、使用和学习所有的功能块，但只有标准的和有许可证的功能块才可下装至控制器。 AGA 流量计算算法库提供规格化的气体流量计算方法，基于环境温度、压力、和气体组分等。计算标准为AGA（copyright 1992-1995 Starling Associates, Inc. )提供的Refence C code (Version 1.3, July 1997) 。 AGA3OM_92：AGA Report 3 1992 (part III and IV) 天然气孔板测量 AGA7TM_96: AGA Report 7 1996 气体涡轮流量测量 AGA8DL_94 和AGA8DS_94: AGA Report 8 1994 天然气和其它碳氢化合物可压缩因子 AGA9UM_96：AGA Report 9 1998 多通道超声波仪表气体测量 AGA3OM_98 ，AGA7TM_96和AGA9UM_98: AGA Report 5 1996 燃料气体能量检测计算 当系统许可证有效后，运行的流量仪表可以用这些特殊的功能块组态下装。用混合控制器运行AGA流量计算的优点在于： 支持控制器的冗余配置 所有的参数在控制器级可被使用，如允许在线分析仪提供气体组分数据到运算的算法中 使用离线分析仪时，气体的组分信息可以直接输入到运算算法，Experion PKS 的访问控制会保护这些数据。所有的信息可以被存储为历史数据，通过趋势功能显示和分析这些数据，也可作为报表数据。 操作员可以方便地访问所有的计算信息，随AGA流量计算选项提供的细目显示画面可以显示孔板和气体组分信息。有关AGA计算出错条件的详细信息也包含在此细目显示画面中，出错事件同样记录在系统事件日志中。 AB 传动设备接口算法库提供直接连接Allen-Bradley 的可变速的传动设备的能力，不再需要PLC作为中间设备。 两种传动设备被系统支持- 1305 AC 和1336 Plus II。 另一个类的接口功能块支持其它种类的、可以连接在1203-CN1上的传动设备。类传动设备的I/O数据的传递相同于1305 和1336 1336 Plus II，设备连接在特殊的AB的ControlNet 的通讯接口1203-CN1上和接口算法库通讯。 功能块提供对设备所有状态和命令信息的存取，信息可以通过细目显示（随该选项提供）为操作员所使用，或在控制器中作为参数为其它控制策略所用。除了标准状态和命令数据以外，通过在设备和算法块中组态四个数据链路，还可以访问到附加的设备参数。 标准的初始化处理以特定的频率输出到传动设备，以保证启用通讯时对设备无扰动。 控制处理器性能 控制处理器提供灵活的执行环境，以不同的速度执行不同的控制任务。计算处理器的使用率PU（or Usage)和内存使用率MU（ Memory Usage），可以确定一个控制处理器可以执行多少控制。CPU和内存资源将确定一个控制处理器可以执行的模件和模块的数目，其它约束条件如CM和SCM总数也在考虑之列。 Experion PKS 过程系统被设计成适合广泛的控制应用，系统资料PS03-750，“过程系统和控制器规格和硬件模块”中给出了系统性能和能力的规格数据。下表是一个非冗余控制器组态所用PU和MU的计算例子。表2。控制处理器（非冗余，50毫秒CEE）组态例 控制器之间的对等通讯允许在不同的控制处理器之间透明地共享数据，如果在一个控制器的两个功能块之间可以形成一个合乎规则的连接，则该连接可以发生在两个不同的控制器中的功能块之间。所有数据的连接通过数据的“pull”方式完成，而唯一的数据“push” 发生在SCM的步骤（step）功能块中的输出表达式中。Experion PKS 提供终点故障安全数据保护和处理，通过接收活的过程数据或者提供故障安全数据，系统为连接提供了相对于故障和异常条件的保护。 系统还提供控制器与PLC或其它设备之间的对等通讯，交换功能块支持PCCC协议（Programmable Controller Communications Commands）和CIP协议（Control and Information Protocol）。数据保存在交换功能块中，可以为其它控制策略所使用。交换功能块还可用于不同服务器域的两个控制处理器之间交换数据，由于这些通讯协议支持控制网络的寻址。 参见PS03-750，了解每种类型模块的功能块，以及更多的有关于对等通讯性能的信息。 防腐蚀保护 为了保证在腐蚀的工业环境中提供最大的可靠性，Honeywell为系统硬件提供附加的防腐蚀镀层选项，所有的RIOM-H系列的模件，某些CIOM-A系列的模件用一种指定为在恶劣环境中的电子部件防腐蚀的保护层进行涂层处理，其它系统部件，如机架、电源、控制器等可以有或没有可选的镀层处理。 配备了涂层处理的模件，所有的控制器和I/O部件可以经受住G3等级的或恶劣的环境。这种恶劣环境的定义出自ANSI/ISA-S71。04-1985“Environmental Conditions for Measurement and Control Systems: Airborne Contaminates” 如下表所示。涂层选项极大地提高了系统在难以控制的恶劣环境中的可靠性。表3。ANSI/ISA-S71。04-1985“Environmental Conditions for Measurement and Control Systems: Airborne Contaminates” 的定义 对于要求在G2或G3等级的环境中安装系统，请使用防腐蚀涂层模件。Experion PKS 系统安装在G1等级的控制室环境时，无需此附加的保护。在G3等级的环境中安装系统时，除了选用防腐蚀涂层模件以外，还请将系统部件安装在密封机柜中。Experion PKS 监控系统描述 Experion PKS 过程系统的系统结构是模块化的，其监控系统基于Windows 2000操作系统设计。系统的所有组件完全集成为一体。例如，当用户创建的控制策略下装时，相应的数据同时自动下装到控制处理器和服务器数据库中。在服务器数据库中自动建立每个组态生成的模块（CM，SCM，IOM等）所对应的点。从控制器到操作员站,对系统的导航工具和集成化报警等功能，系统采用外观形式一致的操作特征。混合控制器和Experion PKS过程系统服务器使用统一的位号点名称。服务器的动态调度的高速缓存采集所有的数据并送入数据请求列表，提供优化的数据存取性能和内存使用率，同时最小化控制处理器的数据存取负荷。 Experion PKS 过程系统采用多种前沿开放性技术，如Windows 2000，以太网，ODBC，AdvanceDDE，VB和过程控制的OLE（OPC）以及基于标准Intel处理器的高性能计算机硬件等，为用户提供经济的、使用方便、功能完善的系统。将混合控制器的控制功能与广泛的监控功能有效地优化组合在一起，Experion PKS 过程系统能够在完全集成的系统环境中提供最简便的操作和工程组态。Experion PKS过程系统的系统结构保证用户能完全透明地访问混合控制器数据库。Experion PKS 过程系统还可集成Honeywell其它产品和大量第三方设备，以保护用户已经在控制方面的投资并完成过程信息的集成。操作员、过程工程师和企业级计算机用户都可使用这些集成的过程信息，为提高生产率，降低生产成本，提高产品的一致性和减少浪费而进行控制和监控。图9.通过Control Builder组态的控制点一旦建立则可以立即在操作员站上通过系统标准显示画面显示出来操作员界面Experion PKS过程系统的人机界面(HMI) 采用HoneywellHMIWeb技术，将所有的人机界面、应用数据和商务数据完整地集成在基于WEB 的体系结构中。HMIWeb采用Honeywell新一代的操作界面技术，使用HTML作为用户显示画面格式，无需通过麻烦的程序插件或影响功能的export方式，用户可通过安全的操作员站（Station）环境或Microsoft的IE浏览器来显示和操控过程显示画面。用户完全可以根据自身的知识特长，灵活运用系统的各种显示画面。使用开放的、工业标准文件格式大大减少了工程所需的时间。同时也完全支持Experion PKS 过程系统系统以前版本的显示文件格式，以确保能将过去已做好的显示文件直接移植到当前的Experion PKS过程系统版本。所有这些给用户带来的好处是确保Experion PKS过程系统的安全访问并具备坚固的系统结构和高性能。图10. Honeywell的HMIWeb技术在工作！Experion PKS过程系统操作员站的人机界面通过先进的、基于对象的图形为用户提供功能强大的操作界面。Experion PKS过程系统采用工业标准的系统组件，如微软的Windows 2000操作系统，以太网络，HTML 和互连网浏览器技术IE等用户熟悉的操作环境，用户只需经过简单的培训就可上机操作。 用户可在HMIWeb 操作站上组态其下拉式菜单和工具条,从而大大方便了用户的使用。简明易用的系统工具可让用户快速获取所需的关键的过程数据。操作员人机接口进一步增强了最后一条命令的重新调用、拷贝和粘贴，视频信号集成，ActiveX文档，脚本语言，应用执行程序等功能，还支持各种标准的外围设备，如：第53 页 声卡 触摸屏 多屏显示卡 轨迹球紧急信息通过专用报警器来传达各种报警，包括各种报警、控制器通讯故障、操作员/控制器消息和设备停车情况。任何时候在所有的显示画面底部的专用报警栏显示最新收到的(或最早收到的)最高级别且未确认的报警。系统标准显示画面便于操作人员更方便地