TPS系统的工作流程

Posted 2022-12-23 系统

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TPS系统的工作流程

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TPS分为三个部分：造气系统部分、合成系统部分、调度系统部分。

共有GUS操作站9台、Remote操作站4台、2套冗余的网络接口模件NIM、1个历史模件HM、3套冗余的高性能控制器HPM、2台打印机、1对余的LCN通讯电缆和UCN电缆、造气到合成的LCN通讯通过1对冗余光缆连接、调度系统的通讯是通过1对冗余的光缆连在合成的PCN网上。

PCN：计算机局域网，即以太网，其上的计算机可运行Honeywell 的一些离线组态软件（TPS Builder，Display Builder 等）及其它应用软件。

LCN：TPS的控制管理网，主要挂Honeywell的GUS/US/UxS/UwS/APP/AM/AxM/CG/PCNM/HM/PHD/NIM/HG等设备。

UCN：TPS的过程控制网，主要挂NIM/HPM/APM/PM/LM/SM等设备。

NIM：网络接口模件，提供LCN网络访问UCN网络的接口，转换LCN的技术和协议到UCN的技术和协议。

HPM：高性能过程管理器，用于扫描和控制TPS系统过程数据。

HM：历史模件，用于存放TPS系统的各种属性文件、应用程序、历史记录等。

GUS：全方位用户操作站，人机接口。

Remote GUS：远程操作站（View only）。

3 TPS系统在我厂使用中遇到的问题

3.1 网络接口模件NIM频繁死机

现象：我合成系统是一对冗余的NIM，在使用过程中总有其中一个NIM运行不到1周就出现FAIL状态（不是固定的，只要有2台NIM同时运行，就会有一个死掉），进行复位时自检通不过，故障指示灯FAIL亮。

若将该NIM停电一段时间后，再送电投运，NIM又能正常工作，但几天后又变为FAIL。

NIM是TPS系统中连接控制器HPM和操作站GUS的网络接口模件，非常重要，所以采用的是冗余配置，一旦该接口数据中断，操作站上将看不到任何现场数据，也不能进行操作，对于连续生产的化工行业来说是致命的危险。

经过一段时间的检查我们确定NIM本身并无质量问题，于是我们开始着手对整个DCS系统的检查，根据以上现象把重点放到了系统的接地上，理由是：如果接地不好，则造成模件上的静电不能有效释放，而干扰模件的正常运行。

TPS系统的接地共有三个：Safety Ground（安全地）、Lightning Ground（雷击地）、Master Reference Ground(主参考地，简称MRG)，其中安全地与MRG为独立接地。

系统要求：安全地：当工厂有齐纳接地或属于雷击区时接地电阻为0.1Ω，当不存在以上情况时接地电阻应小于5Ω；雷击地小于0.1Ω；MRG地视情况其接地电阻在1Ω～5Ω间，MRG地与其它地之间相隔距离不小于3m。

经实测我厂TPS安全地接地电阻为0.75Ω，根据我厂区的情况是满系统要求的；MRG接地电阻为0.91Ω，也在系统要求范围内。

但离MRG接地4m处是我厂的305配电室，为了排除305配电室的干扰，我们重做了一个MRG地，且远离305配电室，新的MRG接地电阻为1.17Ω。

启用新地后NIM运行良好，从今年4月份到现在已运行6个月，未出现以前的故障情况。

3.2 使用TPS内的CL开发应用程序时应注意的问题

CL（Control Language）是TPS内置的一个控制工程语言，可用于开发连续、顺序控制、计算等应用程序，能够访问HPM/APM的所有参数和功能，其装截、启动、监控由PM点来执行。

CL确实是一个很好的控制语言，特别用在开发复杂的顺序控制程序时，它比模块化的Logic Point要简明和方便得多。

其1个PM点有127个标志量寄存器、80个实数寄存器、4个时间寄存器、16个字符串寄存器，因此那怕开发一个大的顺序控制程序用1个PM点也已够用。

我厂造气系统的7台煤气炉控制程序就是用它开发的，在这里我想说的是：用其开发的煤气炉控制程序，在使用中遇上的一些安全问题。

我厂新煤气炉从2002年5月投运，至2003年8月期间煤气炉控制程序都表现正常，未发现什么问题。

8月中旬，遇上全厂突然停电，而造气系统的UPS也同时出现故障，逆变器不能正常作，蓄电池不能正常供电，造成操作人员不能正常停炉。

10分钟后系统来电，操作人员发现这时有部分现场电磁阀在动作（不处于安全停车状态），这样会造成煤气进入空气管线，造成事故。

经过我们检查发现，虽然整个系统断了电（包括UPS），但HPM内的应用程序仍在运行，这是因为HPM的电源箱有一个小蓄电池，仍可提供HPM工作很长一段时间。

从而导致输入、输出卡件不能保持在原设计的停电安全状态。

当然，这与我们在开发程序时考虑得不完善有关，但这一点确实要引起我们开发人员的重视。

事后我们对开发程序及外部电路进行了改进，避免了该现象的发生。

以上所说虽然都不是TPS本身的问题，但却影响了我们TPS系统的正常运行，因此，如何正确的使用TPS系统、了解TPS系统，是保证我们的系统长周期运行的必要条件。

4 TPS系统的安全策略

Honeywell的TPS系统有一套装机盘，若你采用Honeywell提供的装机盘安装，则整个系统的安全策略是做好了的（英文版）。

但如果你想单个软件安装或想使用一下中文版的NT平台，则有关系统的安全策略就得自己动手做了。

我厂的TPS系统中有4台Remote GUS，它们采用的是Server和View only工作方式，考虑到它们的安全性要求不高，为方便调度人员的操作，我们采用了中文版的NT平台。

现将我们的有关做法简单介绍如下：

①、在安装好NT及TPS的系统软件后，以Administrator的身份进入系统。

在开始→程序→管理工具中创建一个新用户Operator，在选组中将其设为Administrator groups组，在用户权限规则中设置为备份文件和目录。

②、以Operator身份进入系统，在开始→程序→设置→任务栏→开始菜单程序→高级→开始菜单中创建用户流程图Main.pct 的快捷键（若是GUS操作站，则再建一个Native window窗的快捷键）。

③、在开始→运行栏中运行注册表编辑器程序Regedit.exe。

在注册表编辑器中打开HKEY_CURRENT_USER\\Software\\Microsoft\\Windows\\current Version\\Policies\\Explorer子键分支，在该子键中完成Opertor用户的系统环境设置。

通过新建REG_DWORD类型的键值项数据来完成。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoClose，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中的“关闭计算机”选项。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NomonGroups，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单下“程序”的公用子菜单。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoRun，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中的“运行”菜单。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoFind，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中的“搜索”菜单。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoSetFolders、NoContrdPanel、NoNetWorkConnection、NoSetTaskbar，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中“设置”菜单中的选项。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoWindowsUpdate，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中“Windows Update”选项。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoRecentDocsMenu，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中的“文档”选项。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoSMHelp，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽“开始”菜单中的“帮助” 选项。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoDeskTop，并将其键值设为1。

功能是：屏蔽桌面所有图标。

新建REG_DWORD类型的键值项数据NoViewContextMenu，并将其键值设为1。

功能是：禁止鼠标右键功能。

在这里可以根据自己的需要进行各种编辑。

④、退出Operator身份，以Administrator身份进入系统，将Operator从Administrator Groups组中移出，更换为TPS View Only Groups组（若是GUS操作站，则选为TPS Operator Groups）；将Operator的用户权限规则改为本地启动。

重新启动计算机，且以Operator身份进入系统，桌面上的图标消失了，在开始菜单上可运行项只有用户主流程图、Native Window窗和注消。

操作人员可点击用户主流程图快捷键进入流程图总貌画面，从流程图总貌画面再进行各种流程图的调用；若是GUS操作站则可点击Native Window快捷键进入Native Window视窗。

5 结束语

霍尼韦尔公司的TPS系统在我公司生产现场已使用2年多，该系统功能强大，但系统总体稳定性不算很好，特别是它的NIM和FTA让人感觉十分秀气，同时，其GUS操作站死机的频率也比较高。

另外，该系统的LCN网采用的是令牌环传递式总线网，数据传送是广播方式的，有时网络通讯出现问题时，故障源的查找工作十分困难。

以上是本人在使用TPS系统过程中对TPS系统的一点浅薄认识。

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