造纸机控制系统系列：Honeywell TPS_（3）.系统架构与硬件配置.docx

PAGE1

PAGE1

系统架构与硬件配置

在纸浆和造纸工业中，控制系统的架构和硬件配置是确保生产过程高效、稳定运行的关键。HoneywellTPS（TotalPlantSolution）系统以其先进的技术、稳定性和灵活性，成为许多造纸厂的首选控制系统。本节将详细介绍HoneywellTPS系统的架构和硬件配置，帮助读者理解其在造纸机控制中的应用。

1.系统架构

HoneywellTPS系统采用分层架构设计，主要包括以下几个层次：

1.1现场层

现场层是控制系统与生产设备直接交互的层次。主要设备包括传感器、执行器、变频器等。这些设备负责采集生产过程中的各种参数（如温度、压力、速度等）并执行控制指令。

传感器：用于测量纸浆和纸张的各种物理和化学参数，如温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。

执行器：用于控制设备的运行状态，如阀门、电机等。

变频器：用于调节电动机的转速，实现对设备速度的精确控制。

1.2控制层

控制层是TPS系统的核心部分，负责数据处理和控制逻辑。主要设备包括控制器、I/O模块、通信模块等。

控制器：HoneywellTPS系统使用高性能的控制器，如TPS控制器和ExperionPKS控制器。这些控制器运行控制算法，处理现场层传来的数据，并生成控制指令。

I/O模块：输入输出模块负责连接现场层设备和控制器，实现数据的采集和控制指令的下发。

通信模块：通信模块负责不同设备之间的数据传输，常用的标准包括以太网、Modbus、Profibus等。

1.3操作层

操作层是用户直接交互的层次，包括操作站、工程师站和历史数据服务器等。

操作站：操作站用于实时监控生产过程，操作员可以通过图形界面查看和调整各项参数。

工程师站：工程师站用于系统配置、编程和故障诊断。工程师可以在这里编写和调试控制程序，配置系统参数。

历史数据服务器：历史数据服务器用于存储生产过程中的各种数据，便于后续分析和优化。

2.硬件配置

HoneywellTPS系统的硬件配置需要根据具体的生产需求和规模进行选择。以下是一些主要的硬件设备及其配置要求：

2.1控制器

TPS控制器：适用于中小型控制系统，具有较高的性价比。

型号：TPS503,TPS504,TPS505

处理能力：支持1000-5000个I/O点

内存：128MB-512MB

操作系统：TPS专用操作系统

ExperionPKS控制器：适用于大型控制系统，具有更高的性能和扩展性。

型号：C300,C350,C600

处理能力：支持5000-20000个I/O点

内存：1GB-4GB

操作系统：WindowsEmbedded

2.2I/O模块

I/O模块的选择需要根据现场设备的类型和数量进行配置。以下是一些常见的I/O模块：

模拟输入模块：用于采集模拟信号，如温度、压力等。

型号：AI-16,AI-32

通道数：16通道或32通道

精度：±0.1%

模拟输出模块：用于输出模拟信号，控制设备的运行状态。

型号：AO-16,AO-32

通道数：16通道或32通道

精度：±0.1%

数字输入模块：用于采集数字信号，如开关状态等。

型号：DI-16,DI-32

通道数：16通道或32通道

数字输出模块：用于输出数字信号，控制设备的开关状态。

型号：DO-16,DO-32

通道数：16通道或32通道

通信模块：用于实现不同设备之间的数据通信。

型号：EN-100,MB-100,PB-100

通信协议：以太网、Modbus、Profibus

2.3操作站和工程师站

操作站：

硬件要求：高性能工业计算机，双核或四核处理器，4GB以上内存，128GB以上硬盘

操作系统：Windows7或更高版本

软件：HoneywellTPS操作站软件

工程师站：

硬件要求：高性能工业计算机，四核或更高处理器，8GB以上内存，256GB以上硬盘

操作系统：Windows7或更高版本

软件：HoneywellTPS工程师站软件，包括配置工具、编程环境和故障诊断工具

2.4历史数据服务器

硬件要求：高性能服务器，双路或多路处理器，16GB以上内存，1TB以上硬盘

操作系统：WindowsServer2008R2或更高版本

软件：HoneywellTPS历史数据服务器软件

3.系统配置示例

3.1控制器配置

以下是一个TPS控制器的配置示例：

//控制器配置示例

ControllerConfiguration:

-Model:TPS505

-I/OPoints:3000

-Memory:512MB

-OperatingSystem:TPS专用操作系统

-Communication:Ethern