1引言

xx化工50/80煤化工項目主要裝置采用的控制系統是霍尼韋爾EXPERIONPKSR311控制系統。在zui初的項目設計中空分和合成裝置是獨立的主控室、DCS過程控制器、IO輸入輸出卡件分別位于不同的機房。項目后期由于公司的配置優化、裝置整合，需要將合成裝置和空分裝置從工藝控制層面進行整合。為了滿足合成和空分裝置整合的需求，需將空分和合成裝置從工藝控制層面并網整合實現交叉控制；進而提高車間的融合度，培養多技能型人才，為公司創造更大效益。

2裝置網絡架構

圖一是整合前的網絡架構。主要設備：合成控制系統服務器使用的是DELL710，采用冗余配置，使用的是EXPERION311.3版本的EPKS軟件，過程控制站使用的是霍尼韋爾C300系列產品。空分控制系統服務器使用的是DELL710，采用冗余配置，使用霍尼韋爾EXPERION311.2版本的EPKS軟件，過程控制站使用的是霍尼韋爾C300系列產品。同時兩個裝置都是使用霍尼韋爾專有的過程控制網絡——容錯以太網（FTE），保證過程控制安全穩定的運行。

圖一中路由器A和路由器B擔負合成和空分裝置相互傳輸數據的任務，同時其他裝置也一并接入到該網絡中。路由器A和B采用的是HSRP（思科私有協議）實現熱備冗余功能；同時使用EIGRP(通用路由協議)實現路由快速收斂功能，因此能夠快速適應網絡中的變化。

目前存在的問題：合成和空分主控室相對獨立，不便于車間管理和工藝班組內部的交流與溝通，而且還增加主控人員的配備。為了滿足公司優化配置和提高主控人員操作水平的需求，需將空分和合成裝置整合，實現裝置的融合和交叉控制。

裝置整合主要有以下幾種方案：

方案一：增加合成裝置LICENSE授權，達到裝置合并的目的。該方案需要購買LICENSE。

方案二：把空分服務器和操作站整體搬遷到合成機柜間。

方案三：只搬遷操作站到合成機柜間，操作站和主控室仍然采用BLACKBOX連接，原空分裝置采用光纖連接到合成機柜間，空分和合成交叉控制采用DSA通訊架構。該方案需要購買兩臺思科交換機。

方案比較分析：首先從資金投入方面來比較，方案一購買LICENSE的投入遠遠大于購買兩臺交換機（方案三）。方案二要搬遷服務器這勢必會需要大約一周的時間，同時還需要新增機柜，比起方案三在時間和資金投入都較大。方案三無論從時間和投入都是zui優化的。首先它只需要新增兩臺交換機，同時合成裝置網絡機柜可以再容納3-4臺操作站主機；而且在裝置整合期間不影響工藝裝置的正常運行。

zui后決定合成和空分裝置整合方案為：交叉控制采用DSA架構，空分只搬遷操作站到合成機柜間，機柜間采用BLACKBOX連接到合成主控室。

3霍尼韋爾分布式系統（DSA）架構

霍尼韋爾分布式系統結構允許設備、裝置內甚至橫跨企業的多個EXPERION系統像一個系統一樣安全運行操作，而且無需增加重復的組態工作，在操作和控制兩方面都提供了很大的靈活性。現在該架構已經廣泛應用于住宅及樓宇控制和工業控制諸多領域。霍尼韋爾的DSA架構有以下優點。

3.1全局數據庫

EXPERION系統的全局數據庫使之可以從多個EXPERION系統中透明地進行全局數據訪問，同時對任何過程信息只需進行一次組態。在分布式系統架構中的所有其他服務器可以直接讀寫其他同類服務器的信息。

EXPERION系統的趨勢畫面可以顯示實時數據和歷史數據。通過DSA系統自動檢索遠程服務器系統的數據，然后進行高速的在線顯示。在DSA架構中操作員對遠程服務器的報警和信息確認如同操作本裝置的一樣。系統管理員可以對全局范圍的報警和消息進行權限分配，為工藝提供分工更加明確的控制方案。

3.2高速動態緩存

EXPERION系統操作站或應用程序當前所預定的數據，系統會自動發布給相關請求服務器的動態緩存，并僅當數據變化時才予以刷新。所有數據使用者，無論是本地的或遠程的，都從其相關服務器的動態緩存中讀寫數據，以滿足數據讀取需求。這樣保證了控制網絡和控制器的負荷zui小并可預測。在一個局部過程域中，服務器中的數據以計算機內存的速度進行數據交換，這樣可以達到zui高的性能。圖二表示服務器A、B和C中的數據使用者想要訪問服務器C中FIC101.PV數據，他們通過各自本地的服務器共享動態緩存中的數據。不論每個系統中有多少個數據使用者請求該數據，新的數據只通過網絡一次性地傳送到每個已經預定該數據的服務器或應用中去。

3.3自診斷和恢復功能

EXPERION的分布式系統結構具備自動診斷、報告并恢復的功能。如果由于網絡或服務計算機故障導致遠程服務器失效時，本地服務器相應地就會觸發報警。同樣的，當該網絡或服務器恢復正常時，通訊和系統功能（全局數據庫、全局實時數據和歷史數據訪問等）將會自動的恢復正常。

4網絡架構優化和DSA配置

4.1網絡架構優化

圖三中KF_SWA和KF_SWB是新增CISCO2960交換機，位于合成機柜間。同時需要將空分操作站搬遷到合成機柜間。該網絡架構只在服務器端的交換機使用了級聯（經查閱霍尼韋爾相關幫助文檔KF_SW這一層不使用級聯）。

4.2裝置整合具體實現方案

4.2.1DSA組態配置步驟

首先，編寫HOSTS文件，它包含空分和合成裝置的所有服務器和操作站的IP和計算機名。編寫完成后，分別將HOSTS文件覆蓋到每臺服務器和操作站的C:\WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS\ETC目錄下。

然后，進行如下操作（以空分服務器為例）：

1)打開組態工作室（CONFIGURATIONSTUDIO），在服務器列表中選擇系統名進行連接，填寫完用戶名和密碼，在域中選擇基于傳統操作員安全級別進行登陸。

2)在服務器任務列表中選擇：為該系統添加一個服務器。

3)別名填寫：SYN_SVR（合成服務器），勾選將服務器擴展到系統中（SERVEREXTERNALTOSYSTEM），節點名填寫SYNSVR，網絡類型選擇SINGLE/FTE，合成裝置是冗余服務器需要勾選冗余。

4)新建服務器后，在服務器任務列表中執行下載系統配置到DSA服務器中。

5)在系統任務中，選擇為該系統配置資產，在彈出的窗口中依次新建下列資產：AHC、HC、JCX、YDX、ZH，然后將新建的資產進行整體下裝。

6)打開STATION（流程監控軟件），登入系統管理員權限。在DSA服務器頁面中，勾選冗余服務器、啟用訂閱系統樹和系統警報、鏈路支持多播流量，在訂閱數據和報警中選擇數據和報警都訂閱。

7)配置完畢后，進入STATION頁面啟用DSA并查看DSA狀態：

8)操作站和服務器映射流程圖，將合成服務器A和B的流程圖目錄映射到空分服務器A、B和所有空分操作站上。

9)分別在空分操作站上修改STATION連接文件。在STATION上選擇連接屬性，進入流程圖路徑添加項，添加合成裝置映射過來的流程圖路徑。

合成服務器和操作站的配置重復以上步驟即可完成配置。

4.2.2配置DSA需要注意的要點

1)所有服務器必須在同一域或工作組下，服務器名必須是*的。

2)所有服務器的MNGR用戶必須密碼相同，如果不一致需要通過PKS指定的軟件修改用戶密碼。

3)HOSTS文件包含所有服務器的名字和冗余網絡的設置。

4)所有點的位號名稱在所有服務器上必須是*的且符合點命名規則，并且點必須分配特定的資產（ASSET）。

5)如果網絡中的路由器支持MULTICAST（廣播模式），則可以在DSA配置的時候勾選鏈路支持多播流量。

5并網后性能參數

表1是裝置整合后系統負荷。從表中可以看出不管是服務器CPU使用率還是網絡帶寬使用率都沒有明顯的提高。自從裝置整合以來，交叉控制沒有出現過一次控制滯后現象。整合后過程控制器的負荷也維持原來的負荷。

表1并網前后系統運行狀況

從表2中可以看出裝置整合后，DSA運行狀態良好。從數據上可以看出通過DSA實現的交叉控制其數據和報警通知的傳輸速度完全能夠滿足我們對控制的要求。在裝置運行中工藝人員調用趨勢和畫面的時候也沒有異常延時或者導致遠程服務器負荷升高的現象。

表2并網后運行參數

DSA通訊優化參數可以根據實際運行情況在SYSSERVERSCFGDTL.DSP畫面中對服務器緩存時間進行優化設置；系統通訊設置中可優化的參數有：連接超時時間、通知緩存間隔時間、通知存活間隔時間。在通常情況下使用系統默認的配置參數即可，如果在運行時發現數據傳遞滯后可以對上述參數進行修改優化。

6總結

合成和空分裝置通過DSA方式進行整合，實現并網交叉控制。此方案投用后運行穩定，工藝監控和操作的訪問速度沒有異常滯后現象，服務器也運行良好。不僅實現了優化工藝操作人員配置的目的，而且為培養多技能型人才提供了一個更好的平臺。

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