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霍尼韦尔TPS系统的正确使用及安全策略

1 前言

随着我国社会经济迅速发展，自控领域中的佼佼者DCS也得到了快速的推广。在我厂“8.13”工程中自控仪表部分就采用了3套国外DCS系统，造气、合成装置DCS采用的是霍尼韦尔公司的TPS系统，尿素装置DCS采用的是罗斯蒙特的RS3。DCS即Distributed Control System 的缩写，我国习惯上称为集散控制系统，它包含了4C技术的应用成果，集中了连续控制、批量控制、顺序逻辑控制、数据采集等功能为一体。虽然DCS在管理上：采取了管理、操作、显示、记录的集中式；在控制上：采取了功能分散、负荷分散、危险分散式的工作方式。但是，DCS系统中的任何一个环节一旦出现无需后固化部件便可取得理想终究性能问题，都将会带来严重的后果。因此，如何正确地使用、维护DCS，确保DCS的长周期安全运行显得尤为重要。

2 TPS系统的概貌

TPS是Total Plant Solution 的缩写，它是一个将整个工厂的商业信息系统与生产过程控制系统统一在一个平台上的自动化系统。

2.1 TPS系统的特点

A、开放性

TPS系统的PCN络即工厂信息络，采用的是目前办公自动化领域中使用最广泛的以太。TPS系统中的GUS全方位操作站提供标准的以太接口，可使全厂管、控一体化轻而易举地完成。GUS工作站以WINDOWS NT作为操作平台，TPS被设计为Native Window而嵌入在NT环境中，它拥有NT更多功能。TPS系统的LCN、以下降阳极铁含量；同时UCN通信络均采用了ISO（国际标准化组织）制定的ISO802. 4和IEEE（美国电机及电子工程师学会）制定的IEEE802. 4开放系统互连的标准，以ISO的OSI七层模型为基础，遵循MPA（工厂自动化协议）络标准，令牌总线络通讯。

B、人机接口

TPS系统全方位用户操作站（GUS），它是面向过程的单一窗口。采用了高分辨彩色图像显示器（CRT）技术、窗口技术（数控刀具Windows）及智能显示技术等，每个GUS工作站都能存取TPS系统范围广泛的数据。用户可以设计从简单到复杂的各种用户显示画面，以供操木工机床作者富有特色的操作。每个GUS操作站都带三种属性，1、操作员属性：供操作人员监视生产过程和TPS系统本身工作状况；2、工程师属性：供工程师进行系统组态及软件更新；3、维修属性：供维护人员跟踪系统运行并诊断系统故障。GUS操作站是一个集高科技于一身的控制产品，为用户提供了优秀提升架停止运行并吸住落锤的人机接口。

C、过程控制功能

TPS系统过程接口的数据采集和控制的范围非常广泛。它可以分散在一个或多个万能控制络（UCN）上的HPM过程控制站、LM逻辑控制站上进行，还可以从其它公司的设备上获取数据。这些数据适用于系统所有模件。系统的控制策略包括有常规的、逻辑的、顺控的、批量的控制。可从简单的常规PID控制到先进复杂的高级控制，生产的范围从连续生产到间歇生产。

D、工厂综合管理控制一体化

TPS系统是一个规模庞大的系统，它可以根据用户工厂综合管理的需要与工厂信息相连，构成范围广泛的计算机综合络系统，实现先进复杂的优化控制，实现对生产计划、产品开发、销售、生产过程及有关物质流和信息流进行综合管理，构成络化自动化工厂企业，即构成用计算机管、控一体化的系统。

2.2 系统构成：

TPS系统主要由GUS（全方位用户操作站）、HPM（高性能过程管理站）NIM（通讯络接口）、HM（历史模件）、AM、打印机和通讯络PCN、LCN、UCN等组成。以我厂TPS系统为例，系统配置图如下：

我厂TPS分为三螺线管个部分：造气系统部分、合成系统部分、调度系统部分。共有GUS操作站9台、Remote操作站4台、2套冗余的络接口模件NIM、1个历史模件HM、3套冗余的高性能控制器HPM、2台打印机、1对余的LCN通讯电缆和UCN电缆、造气到合成的LCN通讯通过1对冗余光缆连接、调度系统的通讯是通过1对冗余的光缆连在合成的PCN上。

PCN：计算机局域，即以太，其上的计算机可运行Honeywell 的一些离线组态软件（TPS Builder，Display Builder 等）及其它应用软件。

LCN：TPS的控制管理，主要挂Honeywell的GUS/US/UxS/UwS/APP/AM/AxM/CG/PCNM/HM/PHD/NIM/HG等设备。

UCN：TPS的过程控制，主要挂NIM/HPM/APM/PM/LM/SM等设备。<水绒套/p>

NIM：络接口模件，提供LCN络访问UCN络的接口，转换LCN的技术和协议到UCN的技术和协议。

HPM：高性能过程管理器，用于扫描和控制TPS系统过程数据。

HM：历史模件，用于存放TPS系统的各种属性文件、应用程序、历史记录等。

GUS：全方位用户操作站，人机接口。

Remote GUS：远程操作站（View only）。

3 TPS系统在我厂使用中遇到的问题

3.1 络接口模件NIM频繁死机

现象：我合成系统是一对冗余的NIM，在使用过程中总有其中一个NIM运行不到1周就出现FAIL状态（不是固定的，只要有2台NIM同时运行，就会