霍尼韦尔Experion C300 和HC900混合控制器在制浆行业中的一体化应用
时间:
Dec 30,2023
【 摘 要 】 ： 本文介绍了霍尼韦尔公司混合控制器的结构、特点及在制浆过程控制中与Experion® PKS系统平台的一体化集成应用，与传统的继电器安全保护系统相比具有可视性、易诊断、易调试、安全性高等特点，为HC900在其它行业的应用提供了借鉴。
【 abstract】 ：This article describe the Honeywell hybrid controller, including structure, character and the application in pulp process control integrated with Experion® PKS system. Comparison to traditional relay safety protection system, this system possess visible, diagnosable, easy commission, high safety etc. advantages. And this application provides an example for other areas.
【关键词】 ： HC900 Experion®过程知识系统 混合控制器 PCDI
【Keywords】: HC900 Experion®PKS Hybrid controller 对等控制数据接口
1. 概述
新加坡金鹰集团旗下的山东亚太森博浆纸有限公司新建项目是目前世界上最大的单线制浆和碱回收工厂，全厂过程控制使用了霍尼韦尔公司的最新一代DCS系统Experion®过程知识系统PKS310，该系统以Experion为平台，把过程控制及安全系统集成为一个单一且统一的整体。整套系统大量应用了冗余C300 控制器、Profibus、Hart总线及霍尼韦尔公司专利的容错以太网技术，总的IO数量虽然众多，但系统仍然保留了足够的扩展空间，更为独特的是根据不同的控制需求，该系统也集成了霍尼韦尔HC900混合控制器的应用，是目前霍尼韦尔过程控制系统在国内浆纸行业最大的项目。
新加坡金鹰集团旗下的山东亚太森博浆纸有限公司新建项目是目前世界上最大的单线制浆和碱回收工厂，全厂过程控制使用了霍尼韦尔公司的最新一代DCS系统Experion®过程知识系统PKS310，该系统以Experion为平台，把过程控制及安全系统集成为一个单一且统一的整体。整套系统大量应用了冗余C300 控制器、Profibus、Hart总线及霍尼韦尔公司专利的容错以太网技术，总的IO数量虽然众多，但系统仍然保留了足够的扩展空间，更为独特的是根据不同的控制需求，该系统也集成了霍尼韦尔HC900混合控制器的应用，是目前霍尼韦尔过程控制系统在国内浆纸行业最大的项目。
2．HC900混合控制器简介
霍尼韦尔HC900 混合控制器是一种先进的回路及逻辑混合型控制单元，采用模块化设计，满足各种过程处理设备对于控制和数据管理的需要。这种混合设计，为用户提供了过程控制非常理想的解决方案。同时，由于采用开放的以太网连接及Modbus TCP 协议，可采用各种第三方HMI/SCADA 软件实现网络接入。
本文主要介绍项目中使用的C70R冗余控制器结构。
霍尼韦尔HC900 混合控制器是一种先进的回路及逻辑混合型控制单元，采用模块化设计，满足各种过程处理设备对于控制和数据管理的需要。这种混合设计，为用户提供了过程控制非常理想的解决方案。同时，由于采用开放的以太网连接及Modbus TCP 协议，可采用各种第三方HMI/SCADA 软件实现网络接入。
本文主要介绍项目中使用的C70R冗余控制器结构。
2.1 HC900硬件结构介绍
2.1.1 C70R 冗余控制器
HC900控制器的CPU包括用于非冗的C30 、C50、C70及用于冗余的C70R。
完全冗余HC900 控制器由两个互为主从的C70R 控制器模块、可由两路独立供电的双电源模块、冗余控制器切换模块、不带本地I/O的单独机架组成，通过冗余控制器切换模块（RSM）上的一个钥匙开关也可以手动改变主从C70R 控制器的运行模式实现工作状态和工作模式的切换。
HC900混合控制器提供开放的以太网通讯，可以通过PKS的SCADA与实时数据库连接到一起。C70R提供冗余以太网端口，与C300控制器点对点实时通讯及远程IO实时通讯。C70R模块使用双重扫描模式，用于处理快速数字扫描和常规模拟输入扫描，在常规扫描期间执行的功能模块与模拟输入测量同步，最高刷新速率为500ms。非冗余控制器，快速扫描功能模块的最高更新速率为27ms。对冗余于控制器，最高更新速率为53ms。
HC900 C70R 控制器模块使用闪存卡保存组态程序，用电池后备RAM存储器来存储动态数据，以便在电源中断的情况下，实现数据的完全恢复。
在HC900 控制器上电以后，第一个可用的C70R 控制器模块便为主控制器，主控制器实时地刷新后备控制器，一旦出现故障事件，能确保控制同步所需信息一致。
主控制器在过以下情况下转变为后备从控制器：
主控制器发生故障
手动切换位于RSM冗余切换模块上的钥匙开关
主机通讯发来的指令
C70R CPU 主机通讯采用冗余网络。主控制器上的所有网络端口都保持激活。从控制器 上的网络端口不可用于外部通讯，Honeywell 的OPC 服务器软件可用于支持冗余以太网通讯和自动传输通讯。
● RS232通讯口，完成组态软件上传或下传，Modbus/RTU 协议
● RS422通讯口，可用于与就地操作面板连接，Modbus/RTU 协议
● RS485通讯口，可实现远距离通讯，Modbus/RTU 协议
● 以太网通讯口，可同时支持10台上位机远程通讯，Modbus/TCP协议
● RS422通讯口，可用于与就地操作面板连接，Modbus/RTU 协议
● RS485通讯口，可实现远距离通讯，Modbus/RTU 协议
● 以太网通讯口，可同时支持10台上位机远程通讯，Modbus/TCP协议
C70R控制器通过100Base-T通讯网络与其PC机接口进行通讯、使用的是Modbus/TCP 协议（一种开放的接口协议，可用于多数流行的HMI 软件包）。C70R 最多可以同时支持10个主连接，主机可以通过以太网进行控制监视和数据采集。
2.1.2 I/O 模块
HC900 控制器支持将I/O 模块从卡槽上直接插拔，而无需掉电。卡件插入后，控制器会自动识别是否有效并进行自动组态。
控制器通过100 Base-T 以太网物理通讯链路可与5 个I/O 机架进行通讯。当系统使用一个以上的I/O 机架时，则需要集线器，扩展模块的两个扩展通讯口分别连接一个集线器，通过使用两个以太网集线器，连接距离最长可达300米。
HC900 远程I/O 通过远程I/O 扩展模块与主CPU 模块通讯并进行数据处理。
I/O模件为插卡式安装，支持热插拔
HC900的IO模件种类齐全，可适应不同的应用需求，本项目中使用了：
AI模件（16个通道/卡）可以接收各种型号的模拟输入，只需在组态时选择输入型号类型即可
DI模件（16个通道/卡）可以接收无源接点输入
DO模件（16个通道/卡）可以输出无源接点或24VDC／220VAC输出
关键词：
实现工厂智能化：DCS系统的重要性与趋势在当今这个科技飞速发展的时代，工厂智能化已经成为了行业内的热门话题。你有没有想过，究竟是什么让工厂能够实现智能化呢？答案就是分布式控制系统DCS。它不仅是现代工业自动化的核心组成部分，更是推动智能制造的关键力量。什么是分布式控制系统DCS？简单来说，分布式控制系统DCS是一种将控制和监测功能分散在多个地点的系统。想象一下，一位指挥家在指挥乐队，每个乐器手在自己的位置上演奏，但又能够在指挥的引导下，协同演出。这就是DCS的工作原理。它通过网络，将多个控制单元连接起来，实现信息的实时共享与数据的效率高处理。DCS系统的重要性你可能会问，DCS系统到底为什么如此重要？首先，它能在复杂的生产环境中提供可靠的控制和监测能力。试想一下，如果没有DCS，工厂的各个设备就像是失去了指引的船只，难以在波涛汹涌的市场中前行。其次，DCS能够实现过程的自动化，这不仅提高了
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分布式控制系统DCS在工业自动化中的关键角色在现代工业中，自动化技术的应用已经成为提升生产效率和降低成本的重要手段。而分布式控制系统DCS作为工业自动化的核心技术之一，正逐渐发挥出其不可或缺的作用。今天，就让我们深入探讨一下分布式控制系统DCS在工业自动化中的重要性，以及它是如何改变我们工作的方式的。什么是分布式控制系统DCS？首先，咱们得搞清楚什么是分布式控制系统DCS。简单来说，DCS是一种用来监控和控制工业过程的系统。它与传统的集中控制系统不同，DCS通过多个分散的控制单元来实现对整个生产过程的实时监控和调节。这种分布式的架构不仅提升了系统的可靠性，更能在发生故障时迅速定位问题，降低停机时间。DCS的工作原理那么，DCS到底是如何工作的呢？可以把它想象成一支乐队，各个乐器之间相互配合，共同演奏出和谐的乐章。在DCS中，每个控制单元就像乐队中的乐器，各自承担不同的任务。它们通过网络相互
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深入了解分布式控制系统DCS的应用领域与优势在现代工业自动化的浪潮中，分布式控制系统DCS如同一位智者，悄然改变着许多行业的运作方式。它不仅提升了效率，还优化了资源的使用，帮助企业在竞争激烈的市场中立足。那么，分布式控制系统DCS到底有什么魅力呢？让我们一探究竟。什么是分布式控制系统DCS？首先，分布式控制系统DCS是一种用于工业自动化的控制系统。与传统的集中控制系统相比，DCS将控制任务分散到多个节点，实现了更效率高的监控与管理。想象一下，一个大型乐团，指挥在中央，但每个乐器都有自己的独立演奏者，大家共同配合却又各自独立，这就是分布式控制系统的魅力所在。DCS的主要应用领域分布式控制系统DCS广泛应用于多个领域，确实是个多才多艺的家伙。以下是一些主要的应用领域：1. 石油和天然气行业在石油和天然气行业，分布式控制系统DCS可用于监控和控制从开采到炼制的各个环节。它能够实时收集数据，确保每
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