2010 年第 4 期

TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY

控制器，通过容错以太网专用通讯卡 FTEB 连接到第 1 层的 A
交换机和 B 交换机；若采用霍尼韦尔 C300 控制器，霍尼韦尔
为 C300 硬件系列设计专用的第 1 层交换设备 Control Fire-

w are。EPKS 系统设计的第 1 层网络结构适用于造纸车间区域

划分方式，即在浆制备、湿部、干部各设计各自的第 1 层网络，
各控制器之间数据在本区域网络中实现高速互换，提高了数据

交换的实时性，有效减少了数据阻塞，分散了控制风险，提高了
系统的可靠性和稳定性。

3.3

生产管理级络结构

霍尼韦尔第 2 层网络是生产管理级网络结构，是实现生产

操作、设备维护、报表管理、质量控制及生产工艺优化等功能的
平台，第 2 层网络结构如下图：

图 1 第 1 层网络结构

第 2 层网络结构中的设备包括了 EPKS 服务器、各种类

型的操作员站、先进控制服务器等，第 2 层交换设备与第 1 层
的交换设备通过光缆连接，实现了第 1 层网络与第 2 层网络
的数据交换。两层的数据交换仅限于控制器与 EPKS 服务器，
各种操作站通过 EPKS 服务器与各区域的控制器交换数据，从
而有效保证数据交换的畅通、实时；由于 EPKS 服务器在整个
控制系统中具有相当重要的作用，为了进一步提高系统的稳
定性和可靠性，通常系统配置冗余 EPKS 服务器。图 3 显示第

1 层网络与第 2 层网络连接结构，该结构展示了一套典型的

EPKS 系统结构。

3.4

系统的硬件冗余

霍尼韦尔 Experion PKS DCS 系统硬件从接口输入输出

卡件到控制器均可提供冗余结构，以霍尼韦尔 C300 硬件系统
为例，在控制柜安装 2 台第 1 层交换设备（Control Firew are）、

2 台 C300 控制器和一台控制器后备电池模块就构成了一套

完整的冗余控制器结构。控制器之间通过冗余通讯电缆实现
数据同步，主从控制器须配置节点 IP 地址，如：主从控制器地
址为 172.16.1.101，从控制器地址则为 172.16.1.102；在每台
控制器底板上有 3 个拨码开关，主控制器拨码开关需拨为

101，

从控制器拨码开关则拨为 102。接口输入输出卡通过 IO

总线通讯电缆同时连接到主从控制器 IO 总线通讯端口，当主

控制器出错时，从控制器自动切换成主控制器，从而实现了控
制的无扰切换，提高了系统的稳定性和可靠性。C300 系统内
部的所有通讯电缆均设计为冗余结构，控制器、交换设备、接
口输入输出卡件为独立安装方式，从而实现了在线维护、扩
容，系统可在不停电情况下更换卡件，增加新硬件。

3.5

系统软件功能（见图 3）

EPKS 集散系统软件采用了服务器 - 操作站结构，

服务器

操作系统为 Microsoft Window s 2003，服务器主要用于工程
师进行系统配置建立、控制软件组态、历史数据归档、报警和
事件管理、报表建立、系统安全性管理等。服务器也可以作为
操作员站使用。操作员站的操作系统为 Microsoft Window s

XP，

操作员站主要用于操作员对生产过程进行监视、启 / 停设

备、回路调节、生成报表和趋势等。同时系统提供了与工厂管
理网的通讯接口软件。

控制软件包应用

霍尼韦尔针对造纸设计了一系列的优化控制软件包，用

于优化工艺流程的控制，提高产品质量，降低成本及水、电、蒸
汽、压缩空气等消耗量，下面着重介绍干部烘缸蒸汽控制。

纸机干部蒸汽优化包是一套完成控制、连锁逻辑应用的

先进控制方案。该蒸汽优化包包括以下特点：纸页水分偏差最

图 2 第 2 层网络结

创新技术