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Honeywell TotalPlant® Alcont自动化在制浆造纸行业的应用

2008.12.24阅读 5875

  基于造纸生产过程连续性及安全性的要求,Honeywell TPA系统提供了运行可靠性很高的PM及冗余PM过程处理模组。从2001年运行到现在的7年的时间里,因为系统处理器本身的故障导致的停机事故还没有,其中发生过的最严重的故障事件发生在控制锅炉的冗余处理器中。因为冗余模组的处理器硬件故障,导致系统总线负荷过高,通讯中断,工艺监控操作无法进行,主处理器自动控制生产运行达40分钟,经检查重新复位了冗余的处理器后通讯恢复,我们当夜联系了HONEYWELL的服务专家,进行了远程登录诊断,确定为冗余模组的处理器卡硬件故障,在HONEYWELL专家远程指导下在线更换了处理器模组,并优化了系统的软件设置,对系统中运行的GHOST等垃圾程序进行了清理,系统运行正常,幸运的是这次事故发生在生产相对稳定的工况下,工艺人员在现场加强巡视,所以并没有导致停机。通过这次事故后我们加强了对过程处理器模组的维护,定期检查处理器运行状态及备用模组的工作情况,定期删除未使用的连接www.cechina.cn,降低系统运行负荷,下载程序时检查主从模组的CRC是否一致www.cechina.cn,保证处理器能在一个正确的软件环境下运行,现在整个系统运行健康、平稳。
  以下

就TPA系统结构、布局及控制功能做一简介。
  1.TPA 硬件组成及结构
  Honeywell TotalPlant Alcont (简称TPA)系统是霍尼韦尔公司针对制浆、造纸行业开发的集生产过程自动控制、生产设备快速逻辑控制、纸机电气传动控制系统于一体开放式自动化控制系统平台,是目前Honeywell EPKS知识专家系统的重要组成部分之一,在欧洲及亚洲制浆、造纸行业得到了广泛的应用。
  1.1 TPA 系统经典结构
  经典的TPA系统结构如下所示:


  每套TPA系统中,一般由两组互为冗余的OM 模块 (Operation Module),1~3组OIM 模块(Operator Interface Module),多至16组的PM模块(Process Module),及每组PM 模块下多至4组的I/O 柜组构成基本的TPA 系统硬件结构。还有其它诸如SM模块(Storage Module),AM (Alarm Module)等扩展模块控制工程网版权所有,可以完成相应功能,可以使TPA系统功能更完善。
  1.2各模块的功能及硬件组成
  OM 模块 作为中心处理器,主要存储系统的配置信息,用户组态的程序及操作画面控制工程网版权所有,收集报警信息并输出至报警设备,执行顺序控制运算以及作为故障诊断接口。由于OM模块是相互冗余的,当某一OM有故障时,可以按照规程对该模块进行故障修复,必要时可以进行冷启动。
  OIM 模块 主要功能是连接远程操作站,作为远程操作站调用OM模块内存储画面的接口,组成与OM 模块区别只是OIM 模块没有EMM NVM等存储单元。
  PM 模块 作为OM下一级的控制器CONTROL ENGINEERING China版权所有,主要完成测量、调节控制、逻辑、顺序、批处理过程控制功能。它用I/O与过程接口,收集现场数据,并根据从OM模块下载到本处理器的程序进行各种运算和控制,它可以执行用事件驱动的高级语言,PM还可以储存8小时的历史趋势。PM 模块是可以冗余的,一般用于重要的区域控制。
  PM模块与OIM 组成相近,他的程序都是存储在XPR 卡中,不需要额外的存储卡。区别在于它还包括一个UIX卡,用于和它连接的I/O 柜组通信。冗余型PM 还包括一个 UPC卡,用于冗余PM 管理。
  I/O 柜组 是PM与过程的接口,现场的信号线经端子排连接至I/O 卡,收集信息后通过 IOC卡 与上级PM 通讯。I/O 只负责收集生产信息而无处理功能,I/O 卡共分4种 :MAI卡(模拟量输入卡)、ACO卡(模拟量输出卡)、MSI卡(数字量输入卡)和BOU卡(数字量输出卡)。卡件由 IOPS 单元供电,而非LPS卡供电。
  模块间通讯 是通过Honeywell模块间各HIGHWAY进行的,OM模块间是XPR卡通过System HIGHWAY实现的,OM与PM模块通信是XPR卡通过Process HIGHWAY实现的,PM 与I/O通信是由PM的UIX卡通过IOHIGHWAY连接到I/O IOC卡实现的。
  总线介质通常为冗余同轴电缆,总线通信速率1.2或4Mbit/s。总线又分为系统总线,过程总线和I/O总线。总线两端为75欧姆终端电阻,当怀疑总线故障时可以断开所有模块测量并联电阻在40欧姆左右(线阻50-100欧姆/千米)。


  1.3 我公司在线运行的TPA 硬件结构及工艺组成
  我公司现有3套独立运行又相互通讯的TPA 系统。
  第一套TPA 应用于制浆车间及化学品制备车间。制浆车间职能是将木片通过筛选,蒸煮,洗浆,漂白等工段,生产出合格的漂白化学浆,化学品车间负责制备制浆车间生产过程中所需的化学品。该TPA

标签:TPA,冗余,造纸,
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