霍尼韦尔-PKS系统用户培训教材(简)-霍尼韦尔PKS

PKS系统特点：4

1.开放的混合控制系统4

2.基于MicrosoftWindows2000Server系统结构6

3.ControlNET安全开放的现场控制网络7

4.支持与第三方控制器通讯8

5.面向对象的组态、工具软件8

二.系统总貌9

1.简介9

2.基本组件9

三.系统结构和功能12

1.分布式服务器体系结构12

(1)服务器12

⑵操作员站12

(3)控制器13

(4)网络拓补13

2.系统功能13

(1)混合控制13

(2)集成数据库13

(3)自定义操作画面及点细目画面14

(4)集成化的网络14

(5)对多个操作站的实时数据库15

(6)现场总线接口16

(7)开放的系统17

(8)继承的在线文档18

(9)高级的系统子结构18

3.系统规格：见下图：18

四.产品介绍18

1.C200混合型控制器18

2.I/O模块20

五.硬件配置21

1.服务器配置21

2.操作站配置21

六.系统软件22

1.系统服务器软件22

2.控制方案组态软件：COTROLBUILDER22

简介

22

配置控制器块CPM(HardwareBlock)

23

配置I/O模块

25

1)步骤128

2)步骤229

3)给具体模块设置参数。29

创建控制模块CM或SCM

30

组态控制策略(组态功能块)

31

设置系统联结

32

3.系统数据库管理软件：QUICKBUILDER33

定义数据通道：

36

定义控制希•

38

定义工作站：

39

定义Point及组态

40

算法的使用(略)

40

上传和下载：

40

4.用户画面生成软件：DISPLAYBUILDER41

基本画法

41

数据连接与参数设置

42

5.操作站软件：STATION44

联结和设置

44

基本操作

45

(1)系统启动及登录45

(2)人机交互47

(3)操作站使用52

1)画面使用。52

2)点的使用54

3)趋势的使用59

4)报警的使用61

5)事件的使用63

6)交到壬日志63

7)报表的使用64

8)组的使用64

9)特殊操作65

6.电子文档：KNOWLEDGEBUILDER66

七.安装和调试66

1.服务器和工作站安装66

2.安装控制器67

3.安装控制柜与操作台67

4.调试显示数据67

5.调试控制回路67

A.系统性能错误!未定义书签。

九.服务器软件参数错误!未定义书签。

用户培训教材

用户培训共六个内容，根据不同需要选择进行：

系统特点；系统总貌；系统结构和功能；产品介绍；硬件配置；系统软件；系统性能

ExperionPKS系统特点：

1.开放的混合控制系统

ExperionPKSProcess/C200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。

系统集DCS和PLC的优点于一身，高性能价格比的C200控制器集成了逻辑控

制、回路调节控制、顺序控制和批量控制为一体,

它能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。（图一）

通过系统提供的大量功能块（FBs）库很方便来实现控制策略，满足控制需要。

用组态的方式提供监视操作。

集散控制系统PIantScape系统集PLC+MMI系统

・全局数据库DCS和PLC系统所长•快速逻辑控制

•高可靠性配置冗余•模块化的结构

•确定性控制•通用MMI硬件

・一体化的体系结构•与多种设备的接口

•人机接口，编程工具

（图一）

ExperionPKSProcess/C200系统的应用包括了从连续生产过程、断续生产过

程、直到混合生产过程的各种不同的生产过程监控。（图二）

连续过程

Continuous

混

Refining炼油

GasPlants天然气

Pulp&Paper纸机和造纸

Power&Energy电力和能源

HybridWaterTreatment水处理

Mining,Metals,&Minerals矿山，冶金，矿业混合过程

Cement水泥

DistributionTerminals热网

LubePlants润滑油

Food&Beverage食品饮料、

Discrete

SpecialtyChemicals精细化工A批量过程

Pharmaceuticals制药

Textiles纺织

—

断续过程

EquipmentManufacturing设备制造L

离散过程

AutomotiveAssembly装配线一1

（图二）

2.基于MicrosoftWindows2000Server系统结构

ExperionPKSProcess/C200的Internet浏览器功能提供再线文档和技术支持。

能保持查询界面的统一。（图三）

（图三）

3.ControlNET安全开放的现场控制网络

ExperionPKS的ControlNET提供安全开放的现场控制网络。

♦开放的，基于Producer/Consumer模型设计的通讯协议，适合于控制系统

严格的实时通讯要求

♦100%的确定性和可重复性及有保障的实时性能

♦多控制器系统

♦共享输入数据

♦数据优先级及容错处理

♦优化网络带宽的传输技术

♦低价位的工业标准网络设备部件-支持冗余控制器

♦支持冗余方案

♦支持本安选项

4.支持与第三方控制器通讯

混合型过程控制器支持ControlNET的协同工作，具有与第三方控制器通讯的

能力，允许在过程控制应用中完全集成高速的逻辑控制。例如：

•Allen-BradleyPLC

-Serial,Ethernet,ControlNet

・GE

-API,GEFanucSeries90PLCEthernet

•SiemensS5&TI

-PLCViaHl/TFAPI

•FieldbusInterface

-FoundationFieldbus

•Modicon

-PLC,ModbusRTU,UniversalModbus

•AdvancedDDEClient

•OPCClient

・SQUARED

•BristolBabcockRTU

•Moore351/2/3/,383控制器，APACS系统

・HITACHIInterface

•etc

5.面向对象的组态、工具软件

ExperionPKSProcess/C200提供工程师组态工具，通过简单的组态就可实现

强大的应用，也提供了两种编程接口（API）,第一种是基于Process服务器，第二

种基于网络上的客户。

ExperionPKS系统总貌

1.简介

PKS有三种不同的类型：

♦PKSVista:适用于比较小的系统,70-80个检测点，用于HoneywellUDC系列（数

字式控制器）、UMC（多回路控制器）或类似的控制器。

♦PKSSCADA:工作于比较大复杂的系统，约2000个检测点左右，适用于Honeywell

提供的各系列控制器和第三方控制器及PLCs系列。

♦PKSProcess:同SCADA,不同的是可以采用完全的混合控制器。

Vista含有1个服务器，若干个UDC或DPR3000组成。

SCADA含有1个服务器（可有冗余服务器），若干个本地、一个远程工作站（总

5个），Honeywell控制器或PLC。

Process含有1个服务器（可有冗余服务器），若干个工作站，若干网络控制器。

ExperionPKSServer通过Ethernet网卡与HoneywellLCS620,S9000或

PLC及其他用户、工作站通讯；

通过专用网卡KTC与HoneywellC200混合控制器通讯；

通过串行口（Serial）和HoneywellUMC800或第三方控制器或PLC通讯。

2.基本组件

♦混合型过程控制器：C200控制处理器，冗余或非冗余选项，现场总线型设备接

口，可选远程接线端子，应用于危险环境的带隔离等功能I/O模块。

♦高性能过程服务器：冗余或非冗余选项，大量的第三方控制器驱动程序接口，分

布式服务器结构。

♦操作站灵活的人机接口功能：循环和固定操作站，高质量的图形操作画面。

♦系统软件：ControlBuilder

DisplayBuilder

QuickBuilder

KnowledgeBuilder

♦控制网络ControlNET:冗余的通讯介质。

Server/Client

服务器/操作站

•Win2000操作系统

•先进的人机界面ControlNet

•实时数据库控制网络

HybridController

・历史数据,5MBits/sec.速度

混合控制器

•事件处理•确定性令牌总线

•连续控制

•工程组态工具,Producer/Consumer

•其它控制器接口•逻辑控制・最长10km

,Optional:•批量顺制・可选冗余

Redundancy

・可选冗余

（图四）

3.开放的独特组合和增值的应用软件

♦开放式混合控制功能。

♦针对行业的高级应用：批量管理、多变量控制、安全视窗、停车分析、信息集成。

♦TotalPlantBatch全厂一体化批量控制：批量和配方的控制管理，与混合控制器

的强大顺控能力集成在一起（基于ISAS88.01标准）

♦ProfitController效益控制器：鲁棒的多变量预测控制技术（RMPCT），优化过程

运行，最大化经济效益

♦SmartGrind智能研磨：应用RMPCT和神经网络技术，建立过程模型，预测过

程变量的走势，用多变量控制，优化产出量，最小化能耗、溢出、偏移和过程干

扰。

♦sset.MAX资产管理：保护工业资产如设备,人员，工厂等的管理软件。

♦TotalPlantUniformance全厂一体化实时/历史数据库：集成企业管理商业信息

和控制信息，采集和综合各类数据源，建立全厂范围的数据库。

♦SafeView（安全视窗）：视窗管理工具，用于管理窗口显示的位置和属性以及可

打开的显示窗口类型及数量。

PKS

循环操作员站分布式服务器结构

过程服务器操作员站

•系统服务器数据库

•控制策略生成工具

•在线电子手册

局域网

ControlNet

控制执行环境三二

交换机

50ms和5msA-BLogix

C200混合型控制器FailSafe

555x控制器

冗余或非冗余

Control•Honeywell-S9000,

•LCS620,TDC3000,

•FSC,UDC,7800,

JI/O机架—SGHGSA

控DPR

制•Allen-Bradley

।।।

网•OPCClient&Server

络•Modicon(Modbus+)

•GEFanuc

•andmanymore!

•Analog

•Digital现场总线设备

•RTD&T/C

•Serial

•Pulse

•Fieldbus

•HART

Fiber

•Profibus

GI/ISRailI/O-SeriesH

（图五）

ExperionPKS系统结构和功能

1.分布式服务器体系结构

分布式服务器结构（DSA）是集成多个过程控制过程，或多段控制单元的解决方

案。用于地理位置上分散的集散系统的互联，有多个远程站，一般都有中央控制室。

（1）服务器

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：全局的实时数据、趋

势、报警、系统信息。（图六X服务器可以冗余。

早阜阜

msterCoitrolCeiter

（图六）

（2）操作员站

操作员站有本地操作员站、循环操作员站、远程操作员站等。操作员站上安装有

应用软件，操作员通过操作画面操作。操作画面包括:

■报警汇总画面

■事件汇总画面

■操作组画面

■趋势画面

■回路调节画面

-诊断画面

•用户流程图画面

■标准报表画面

-点细目画面

■点处理算法

还有按钮工具条、下拉式或画面式菜单、报警区域、命令输入区域、标准状态显

示栏等。其中，工程师操作站还可以进行各种组态操作。

(3)控制器

控制器主要采用HoneywellC200混合控制器和Honeywell其它控制器。可采

用PLC及第三方控制器。控制器可以冗余。

(4)网络拓补

一般采用总线式网络拓补。使用WindowsNT局域网或广域网。

2.ExperionPKS系统功能

(1)混合控制

可以完成数据采集、逻辑控制、回路控制、顺序控制、批量控制、设定点控制、

处方控制等。

(2)集成数据库

软件生成的集成数据库一次完成控制器及服务器的数据库，不需要重复进行组态。

(3)自定义操作画面及点细目画面

系统提供了点的细目画面，这是系统提供的近300种标准画面的一种，也提供

了组态用户自定义操作画面的软件，用户可以创建自己所需的操作画面。

(4)集成化的网络

ExperionPKS采用实时过程控制网络CONTROLNET,通过单通讯介质或冗余

的通讯介质来执行实时过程控制数据的交换。同时通过Ethernet网卡来进行其它网

络数据交换。

见(图七)

LAN(TCP陀Ethernet,etcJ

(图七)

(5)对多个操作站的实时数据库

ExperionPKS实时数据库是以点的形式和用户自定义的结构来组织的。系统将

常用的访问速度要求高的数据保存在内存中，而将不常用的访问速度要求低的数据保

存在硬盘上。系统每分钟将内存里的实时数据保存到硬盘上，以便系统掉电时，最大

限度地降低数据丢失。

点的结构如下：

■模拟量点结构

PointNamePointDescriptionControlDeadband

ProcessVariableSetpointNormalMode

OutpotModeSPHighLimit

Upto4userdefinableinputsScanStatusOPHighLimit

ScanPeriodScanAddressControlTimeout

AlarmPermitFlagAlarmStatusUpto4Alarmtypes

AlarmStatusAssociatedDisplaySPLowLimit

0%&100%RangeOperatorControlLevelOPLowLimit

PVClampFlagEngineeringUnitsDriftDeadband

AlarmDeadband

■状态点结构

PointNamePointDescriptionOutputWidth

ProcessVariableOutpotControlFailureAlarmPriorty

ModeScanStatusNormalMode

ScanPeriodScanAddressOperatorControlLevel

AlarmPermitFlagScanPeriodOutpotPulseWidth

Re-AlarmStatusAssociatedDisplayControlTimeout

■累加量点结构

PointNamePointDescription0%&100%Range

ProcessVariableRolloverValueOperatorControlLevel

RawCountsScaleValueUpto4Alarmtype

MaterFactorScanStatusAssociatedDisplay

ScanPeriodScanAddressEngineeringUnits

AlarmPermitFlagAlarmStatus

用户自定义结构：

■用户图形

•用户报表

■复合点

每个点结构包含几十个参数，比如SP、PV、OP、NAME等。

ExperionPKS实时数据库可供多个操作站同时使用。

（6）现场总线接口

符合现场总线基金会标准的仪表和设备能集成到PKS操作中（例如回路调节控

制、顺序控制、逻辑控制等I

ControlNET到现场总线接口允许PlantScape控制器与现场总线设备相连接,

现场总线设备包括调节器阀门、变送器和传感器等。（图八）

(图八)

(7)开放的系统

ExperionPKSProcess/C200采用最新的开放性技术标准：

・ODBC

Process服务器作为客户机，使用标准的SQL命令语言。可交换的信

息包括点的值、点的历史值、用户文件数据。ODBC驱动的数据库包括SQL

服务器，

ORACLE7,ACCESS,Sybase10o

高级DDE

,VisualBasic和OPC

OPC服务器允许第三方OPC客户应用读/写Process点参数。

(8)继承的在线文档

ExperionPKSProcess/C200系统提供SafeBrowse浏览技术用来观看HTML

文档、再线帮助、再线技术支持，避免使用多种格式文档搜索。

(9)高级的系统子结构

ExperionPKS提供包括完全的报警售件管理子系统，组态报表，扩大的历史

数据采集和各种标准的系统趋势的显示等子系统。

3.系统规格：见下图：

操作站

20

控制网络(Uplink)

口二二.

Upto6km

1km*5

每个系统服务器可带

10个C200控制器

每个C200控制器可带:

控制网络8I/O机架

(I/ONetwork)64个输入输出模件

64个模拟量模件

四.ExperionPKS产品介绍

1.C200混合型控制器

♦模块介绍

带CPU10槽机架

I/O10槽机架

□机架

-多种规格的机架(4,7,10,13&17slots)

—Noslotdependencies卡板任意插任意槽

—Removal/insertionunderpower带电插拔

□电源G)

—Separatefromrack,(leftendalways)在机架左边，不占插槽

-115/230VACor24VDCsupplies通过跳线

□控制处理器Q)

—ControlProcessor(doublewide)占双槽

—LogicProcessor(singlewide)占单槽

□通讯接口

—Supervisory/PeerNetwork监控/对等网

—I/ONetwork

□输入/输出子系统

—DigitalInandOut

一AnalogInandOut

—SpecialFunctionModules

功能

□控制处理器C200

PowerPC603E100MHZ,8MRAM+4MFlashROM

控制模块CM:调节控制，逻辑控制，设备控制

顺控模块SCM:顺序批量控制，内含50组配方，

50组历史数据

□控制执行环境ControlSolver(CEE)

处理周期：

50毫秒CEE:50ms,100ms,200ms,500ms,1s,2s

5毫秒CEE:5ms,10ms,20ms,50ms,100ms,200ms

控制能力：

CM/SCM/IOM模块总数：1000个

IOM:64块/50msCEE,12块/5msCEE

40功能块/CM,80Step/transitionM/SCM

处理单元PU:1600(冗余配置)/2400(5msCEE)/3600(50msCEE)

内存单元MU:4000

□控制器之间Peer-to-peer通讯

2.I/O模块

•AnalogI/OModules•StandardDiscreteI/OModules

-HLAI,4-20mA,Isolated,6pt-DI30-60vdc,16pt

-HIAI,4-20mA,16pt-DI159-256vac,16pt

-AO,10v,Isolated,6pt-DO10-60vdc,16pt

一AO,4-20mA,Isolated,6pt-DO100-130vdc,8pt

-AO,4-20mA,8pt-DO74-265vac,8pt

-Thermocouple,Isol.6pt•Elect.FusedDiscreteI/OModules

-RTD,Isol.6pt-DO10-30vdc,8pt

-HL/LL16pt一DO74-132vac,8pt

-UAIM(future)•AC/DCDiscreteI/OModules

•DiagnosticDiscreteI/OModules-DI10-30vrms,16pt

-DI10-30vdc,16pt-DO10-30vrms,8pt

-DO10-30vdc,16pt•Isol.RelayDiscreteI/OModules

-DI74-132vac,8pt-DO24-265vac(NO/NC),8pt

-DO74-132vac,8pt-DO24-265vac(NO),16pt

•IsolatedDiscreteI/OModules

-DI10-30vdc,16pt

-DO10-30vdc,16pt

-DI74-132vac,16pt

-DI74-132vdc,16pt

=nn74=11Ant

五.ExperionPKS所需硬件配置

1.服务器配置

带Windows2000的高性能系统服务器的最低配置：

□PentiumIII处理器

□最小256MB内存（冗余服务器最小内存要求512MB）

□8倍速以上SCSICD-ROM

□最小9GBSCSI硬盘

□12功能键或30功能键键盘

□3.5"软盘

□支持1024X768X65K色显卡

□Mouse

□Windows2000带SP5以上操作系统

2.操作站配置

带Windows2000的操作站硬件的最低配置：

□PentiumIII处理器

□最小128MB内存

□8倍速以上SCSICD-ROM

□最小9GBSCSI硬盘

□12功能键或30功能键键盘

□3.5”软盘

□支持1024X768X65K色显卡

□Mouse

□Windows2000带SP5以上操作系统

ExperionPKS系统软件

1.系统服务器软件

♦运行环境

Windows2000安装完，要求在SP5以上版本环境运行，网卡有效。如使用

C200控制器，则需安装KTC专用网卡，并且连接好控制器及各模块。

♦安装

输入用户号、注册号，按提示操作即可。

2.控制方案组态软件：COTROLBUILDER

♦简介

COTROLBUILDER是一个面向对象的开发软件包，支持C200控制器控制策略的

组态，组态文本、监视等功能。

COTROLBUILDER通过使用功能块(FBs)库组态I/O、回路控制、逻辑控制、

设备控制、顺序控制、批处理等。

进入COTROLBUILDER,界面如下(图十):

（图十）

♦配置控制器块CPM(HardwareBlock)

使用COTROLBUILDER的第一步就是设置控制器模块，窗口选择如下图：

设置参数如下图:

在CPM/CEEOperations标签内，填入Name、NetworkType、DriverName、

以及和

CPMSlotNumber,UplinkMACAddressCEENameo

■对于C200控制器，NetworkType、DriverName是系统默认的。

■CPMSlotNumber是模块在机架的插槽号。

■UplinkMACAddress见（图H—）和（图十二1

在非冗余系统和在冗余系统，地址号是不一样的。要注意区别。

■冗余系统在设置了CPM后，还要配置冗余模块RM,非冗余系统在设置好

CPM后进行I/O模块的配置了。

♦配置I/。模块

I/O模块的配置是根据控制器机架和I/O模块机架上实际安装的模块来进行的，

通过NTOOLS程序可以看到模块实际的插槽位置。

根据插槽位置（SlotNumber）可以填写参数。

具体步骤见（图十三1（图十四X（图十五X

HServer

-U□MIMI.

KTCX

7501m

TerrrinatorSupeiMsory

ConttolNet

75Ohm

T-lapsYTermhator^

ControllerChassis

n

Q

H

I

g^

i

更i

U-

9Ui

.J^

l

Hninffl

•C

•T

•U

CNI»,VCIDSLOTD

I/OChassis

10

AEFWEHIHE3EE

B30

C13

D14

E15

F13IQChassis

百两无百面面百面可。

Q34IE

H55

170

J80

K90

（图十一）非冗余系统的地址

75Ohm

lertTinatoraipervisory

-■__75Ohm

T-Tapslerrrinator

（图十二）冗余系统的地址

1）步骤1

设置方法有两种，从菜单中选择和在LIBRARY窗口中选择:

偿基ControlBuilder-Project

EditViewInsertToolsOperateOptionsWindowHelp

||||Ie丘|||=r

New►Controllers

CloseRedundancyModule

I/OModulesFBUSIF

Save

ControlModulFLEXIO

LogintcSequentialCoIOMODULETC-IAH061-AnalogInput,6chz10V/4-20mA,Isolated

PULSEINPUT►TC-IAH161-AnalogInput16ch,10V/4-20mA

PageSWizard...

RAIL10HAZ>TC-IDA161-DigitalInput,16ch，120VAC

Print

TC-IDD321-DigitalInput32ch,24VDC

Export...TC-IDJ161-DigitalInput16ch,24VDC,Isolated

Import...TC-IDK161-DigitalInput,16ch,120VAC,Isolated

TC-IDW161-DigitalInput,16ch,159-265VACJsolated

TC-IDX081-DigitalInput8ch.120VAC,Diagnostic

TC-IDX161-DigitalInput16ch,24VDC,Diagnostic

TC-IXL061-AnalogInput,6ch.Thermocouple(TC/mV)

TC-IXR061-AnalogInput6ch,RTD

TC-MUX021-SerialInterface,32ch

TC-OAH061-AnalogOutput6ch,4-20mA,Isolated

TC-OAV061-AnalogOutput,6ch,10V,Isolated

TC-OAV081-AnalogOutput,8ch,10V/4-20mA

TC-ODA161■DigitalOutput,16ch,120/220VAC

TCODD321-DigitalOutput32ch,24VDC

TC-ODJ161-DigitalOutput16ch,24VDC,Isolated

TC-ODK161-DigitalOutput16ch.120/220VAC,Isolated

TC-ODX081-DigitalOutput,8ch,120VAC,Diagnostic

TC-ODX161-DigitalOutput,16ch,24VDC,Diagnostic

（图十三）用菜单选择

警

2）步骤2ControlBuilder-Library三

File£ditViewInsertTools由CM30

国example_ca«c4

三

目同IlliX|回example_motor