分布式控制系统（DCS）系列：Honeywell Experion PKSall.docx

PAGE1

PAGE1

环境监测工业控制系统中的HoneywellExperionPKS应用

1.系统架构与组件

1.1系统架构概述

HoneywellExperionPKS（ProcessKnowledgeSystem）是一种先进的分布式控制系统，广泛应用于工业自动化领域，特别是在环境监测和控制中。ExperionPKS的系统架构设计旨在实现高效、可靠的生产过程管理，通过将控制功能分散到各个节点，减少主控系统的负担，提高系统的稳定性和响应速度。

系统架构主要由以下几部分组成：

工程师站（EngineeringStation,ES）：负责系统的配置、编程和调试。工程师站通常运行ExperionPKS的工程软件，如ConfigurationStudio。

操作员站（OperatorStation,OS）：用于实时监控和操作生产过程。操作员站运行ExperionPKS的操作软件，如OperationsManager。

控制器（Controller）：执行实际的控制逻辑和算法。控制器可以是C300、C300H、或C350等型号，根据具体应用场景选择合适的型号。

现场设备（FieldDevices）：包括传感器、执行器和其他与生产过程直接相关的设备。这些设备通过I/O模块与控制器连接。

通信网络（CommunicationNetwork）：连接各个组件，实现数据的传输和交换。通信网络通常包括以太网、Modbus、Profibus等标准协议。

1.2工程师站配置

工程师站是系统配置和编程的核心。使用HoneywellExperionPKS的ConfigurationStudio，工程师可以完成以下任务：

系统配置：定义系统拓扑、网络连接和设备参数。

控制逻辑编程：编写控制逻辑和算法，如PID控制、顺序控制等。

图形界面设计：设计操作员界面，包括过程画面、报警和趋势图。

以下是一个简单的系统配置示例，展示如何在ConfigurationStudio中定义一个控制器和I/O模块：

!--SystemConfigurationExample--

ConfigurationStudio

ProjectName=EnvironmentalMonitoring

ControllerID=C1Model=C350IP=192.168.1.10

IODriverName=IO1Type=EthernetModule=C350-IO1

FieldDeviceID=FD1Type=TemperatureSensorAddress=1001/

FieldDeviceID=FD2Type=FlowMeterAddress=1002/

/IODriver

/Controller

/Project

/ConfigurationStudio

2.控制逻辑编程

2.1PID控制

PID（比例-积分-微分）控制是工业控制中最常用的控制算法之一。在HoneywellExperionPKS中，PID控制可以通过以下步骤实现：

定义PID控制器：在ConfigurationStudio中定义PID控制器。

配置PID参数：设置比例、积分和微分参数。

连接输入输出：将PID控制器与现场设备的输入输出信号连接。

以下是一个PID控制器的配置示例：

!--PIDControllerConfigurationExample--

ControllerID=C1

PIDControllerID=PID1Name=TemperatureControl

InputFieldDeviceID=FD1Type=TemperatureSensorAddress=1001/

OutputFieldDeviceID=FD2Type=HeaterAddress=1002/

PIDParameters

ProportionalGain2.0/ProportionalGain

IntegralTime5.0/IntegralTime

DerivativeTime1.0/DerivativeTime

/PIDParameters

/PIDController

/Controller

2.2顺序控制

顺序控制用于管