我国呈现出的石油和天然气资源较少而煤炭资源相对丰富的现状, 使得煤化工产业依然是我们所需能源的主要来源, 并将在能源清洁中发挥重要作用。这促进了煤化工技术的改进与革新, 提高了工艺装备技术, 然而这些都离不开设备自动化管理水平的提高。
煤化工产业的自动化被誉为金字塔塔顶的过程自动化。而Experion PKS过程知识系统是整个煤化工产业实现自动化生产的必要保障, 是能源化工一体化的基础, 只有通过高度集中的自动化控制系统实时监控, 才能保证整个煤化工产业的安全、高效运转。
1 PKS系统简介
Honeywell Experion PKS (Process Knowledge System) 是新一代的DCS系统。它将Honeywell数十年的过程控制、资产管理、领域专家的经验融为一体, 并加入了最新控制技术和最新通讯网络及计算机技术, 是一个有大量知识应用的平台, 并具有全数字化、信息化和集成化的技术特点, 从而大大提高了工厂的运营品质。
Experion PKS的能力远远高于常规的集散控制系统, 并通过优化的嵌入式决策支持和诊断技术, 为用户提供所需信息;独立于主控系统的安全组件保证系统, 提高了系统的高效性、安全性和可靠性。
2 Experion PKS系统的组成与特点
为了满足用户对过程数据的高性能采集、监视和控制的要求, Honeywell PKS系统的结构采用冗余控制网络、冗余服务器以及工程师站、操作员站等。简言之, PKS系统由PKS Applica⁃tion (应用) 和PKS Platform (平台) 两部分构成。下面分别介绍一下PKS的软件部分和硬件部分1。
2.1 Experion PKS系统软件部分
Experion组态工作室在原有系统的基础上充分改进了组态效率和组态方式, 形成一种全新的系统工程组态环境。这种单一化、集成化的组态工作室不仅可以消除由于在不同窗口中开启多种组态工具导致的组态工作的低效和杂乱, 而且还允许决策者在组态工具室里通过任意打开所需的组态工具, 方便、快速、有效地完成工程组态工作。
Experion PKS利用Control Builder生成控制策略2, 并设计进行控制策略。Honeywell提供了可以实现各种控制系统的功能块, 因为每一个功能块可以设定不同的参数, 所以可以实现不同的控制过程。
用户可以利用HMIWeb Display Builder生成专用的集成化显示画面, 并通过点击鼠标而迅速实现。系统在提供了类似导航菜单、报警、维护和诊断一些基础显示画面的基础上, 还可以利用脚本程序来明显提高图形画面功能。
2.2 Experion PKS系统硬件部分
Experion PKS系统的硬件主要由最新的C300控制器、控制防火墙、垂直设计的C系列I/O模块、冗错以太网 (FTE) 和Ex⁃perion服务器构成。
第一代C300过程控制器的出现表明过程控制器作为DCS的基础, 随着微电子技术的迅速发展以及微处理器在控制装置、变送器上的广泛使用、控制技术与通讯技术的大幅度提高, 其功能会变得更加强大。
网络作为工厂自动化的核心, 是DCS的骨架, 是计算机集成过程系统的核心和基础。因此网络决定了整个DCS系统的可靠性、实时性和扩充性。这就需要对这方面进行精心的规划与设计。
2.3 Experion PKS系统的特点
随着计算机技术的提高、软件技术的发展和网络技术的进步, PKS系统的特点也日益突出。PKS系统主要的特点包括开放化、智能化、进一步分散化、管理和控制一体化。
3 PKS系统在煤化工产业的应用
煤化工产业是指以煤炭为原材料转化为固体、液体或气体产品或半产品的工业。随着社会的进步人们的环保与安全意识大幅度提高, 这就要求煤化工产业提高自动化水平来提高能源使用效率、减少碳排放、缓解煤化工产业与环境保护之间的矛盾, 为建立“美丽中国”做出贡献3。目前, PKS系统已广泛应用于煤化工企业的各个行业, 如为甲醇、尿素等煤化工产品生产企业, 旨在提高其自动化水平实现管理与控制的一体化。中国目前无疑在煤化工产业领域是走在世界前列的。
4 PKS系统的发展前景
生产过程自动化的发展趋势主要集中在提高控制的自动化程度和综合性、减少人工的操作和干预、操作方式的软件化、控制算法的多样化、现场数字信号的深入化, 满足客户对系统的功能、可靠性、安全性和易用性要求的不断提高。
DCS未来的发展有两个方向, 一是向高层发展, 二是向现场深入, 实现生产管理与控制一体化, 未来的DCS将会变得更加标准化, 更加开放化, 更加产品化。
摘要：本文首先介绍了Honeywell PKS系统的发展现状, 然后分析了该系统的构成和特点, 以及其在煤化工管控一体化中的应用, 最后对PKS系统在煤化工产业中的发展前景进行了展望
关键词：Honeywell PKS,煤化工管控一体化,发展前景
参考文献
[1] Honeywell PKS系统培训手册, 2006.
[2] 刘翠玲, 黄建兵.集散控制系统[M].中国林业出版社, 2006.
[3] 刘继森.面向新世纪的我国煤化工行业.中国化工信息, 2000.