2010 年第 4 期

TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY

引言

随着文化和信息产业的飞速发展，造纸工业在全世界产

业中的位置变得越来越重要。纸是日常生活中不可缺少的重
要消费品，也是工业生产的重要原料和包装材料，在国民经济
中占有重要的地位。中国经济的不断增长及深入发展，促进了
纸业需求不断增长，造纸工业生产自动化程度不断提高。制浆
造纸生产过程自动化是提高产品产量和质量，减少环境污染，
实现绿色环保的重要手段。

生产流程及特点介绍

根据纸种的不同，造纸生产工艺及设备配置差异较大，通

常可分为：浆制备、配浆、上浆、成型、压榨、干燥、化学品添加
及相应生产辅助系统，如喷淋、真空、蒸汽冷凝水气罩、通风
等。由于造纸生产是一个连续生产过程，生产设备相对分散，
而生产过程需要集中控制，霍尼韦尔公司 Experion Process

Know ledge Solution（EPKS）集散控制系统为实现造纸生产的

要求提供一个控制平台，Honeyw ell EPKS 系统已广泛应用于
造纸车间生产过程控制。本文就 Honeyw ell

EPKS R300 集

散控制系统对造纸生产过程的自动化控制进行工程规划和设
计。

EPKS 集散系统介绍

EPKS 集散控制系统是美国 Honeyw ell 公司最新推出的

以 Microsoft Window s 2003 为操作系统的集散控制系统，是
一种低成本高效益的开放式控制系统，适用于造纸工艺流程
的生产过程控制，提供的服务器、操作员站及现场控制器具有
强大的适应性。EPKS 集散系统主要功能及优点如下：控制器 /
控制平台用于常规、顺序和快速逻辑控制；高度集成的工程工
具、数据库、人机介面和控制应用软件；开放的、高速的控制网
络通讯系统用于链接服务器、控制器以及远程 I/O；支持冗余

FTE 以太网、

通讯网络、控制器。

制造纸车间的集散系统结构及功能

3.1

系统结构

Honeyw ell EPKS 系统通常分为 3 层结构，分别为控制

级、生产管理级、工厂管理级，其中控制级和生产管理级构成
了基本的 DCS 控制系统；根据造纸行业的习惯，以造纸车间
为单位组成一套 DCS 系统，一个大型的造纸企业通常有多个
造纸车间，为了更有效的组织生产、降低成本，造纸企业一般
均要求协调、调度各个造纸车间的生产原料、水、电、蒸汽、压
缩空气等用量，以期望达到最优化的生产，EPKS 系统在基本

DCS 控制功能基础上提供了工厂管理，以实现造纸企业的需

求。

3.2

控制级系统网络结构

根据造纸的生产流程，造纸车间可分为 3 部分：浆制备，

湿部和干部。因此 DCS 系统根据生产工艺的特点通常也分为
这 3 个控制区域。根据各个控制区域控制点的多少来确定配
置 EPKS 混合控制器（C200 或 C300 控制器）的数量及相应开
关量、模拟量、输入输出卡件的数量。浆制备区域设置一个

DCS 机柜室，

纸机湿部区域和纸机干部区域各设置一个 DCS

机柜室，主操作室通常布置在湿部区域靠近湿部 DCS 机柜
室；根据生产设备分布区域的不同而将不同的工艺流程分配
到不同的机柜室。因此系统设计规划为：纸机湿部 DCS 柜室
为主机柜室，该机柜室布置有 EPKS 服务器、工程师站、湿部区
域的控制器及其相应输入输出卡件及容错以太网网络交换设
备；浆制备 DCS 机柜室和纸机干部 DCS 机柜室分别布置了
控制器、输入输出卡件及容错以太网网络交换设备；浆制备

DCS 机柜室和纸机干部 DCS 机柜室分别通过光缆连接到纸

机仪表机柜室。

霍尼韦尔第 1 层网络结构如图 1 所示。
霍尼韦尔第 1 层网络是控制级网络，网络采用了霍尼韦

尔专有的容错以太网技术，各网络节点通过 A 网和 B 网分别
接入到第 1 层的 A 交换机和 B 交换机。若采用霍尼韦尔 C200

韩睿群

（天津渤海职业技术学院天津 300402）

李军

（霍尼韦尔（中国）有限公司天津 300042）

Honeyw ell Experion PKS 系统

在制浆造纸生产过程中的应用

【摘

要】

简述了制浆造纸的工艺流程及其特点，介绍 Honeywell EPKS R 300 集散控制系统的特点，并利用 EPKS 系统

的 Control Buider 和 Faceplant 对制浆造纸生产过程的自动控制进行规划和设计，实现生产过程自动化。

【关键词】

集散控制系统 EPKS 冗余服务器 FTE

收稿日期：201 0- 07- 09

创新技术