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文档简介
艾默生过程控制全新结构体系的过程控制系统——DeltaVDeltaV系统的构成及功能说明:DeltaV系统是在传统DCS系统优势基础上结合90年代的现场总线技术,并基于用户的最新需求开发的新一代控制系统,它主要具有如下技术特点:
开放的网络结构与OPC标准
基金会现场总线(FF)标准的数据结构
模块化结构设计,即插即用、自动识别系统硬件,所有卡件均可带电插拔,操作维护可不必停车;同时系统可实现真正的在线扩展!常规IO卡件采用8通道分散设计,且每一通道均与现场隔离!充分体现分散控制安全可靠的特点;
DeltaV系统由冗余的控制网络、操作站及控制部分构成。
2.1冗余的控制网络
DeltaV系统的控制网络是以10M/100M以太网为基础的冗余的局域网(LAN)。系统的所有节点(操作站及控制器)均直接连接到控制网络上,不需要增加任何额外的中间接口设备。简单灵活的网络结构可支持就地和远程操作站及控制设备。
网络的冗余设计提供了通讯的安全性。通过两个不同的网络集线器及连接的电缆,建立了两条完全独立的网络,分别接入工作站和控制器的主副两个网口。DeltaV系统的工作站和控制器都配有冗余的以太网口。
为保证系统的可靠性和功能的执行,控制网络专用于DeltaV系统。与其它工厂网络的通讯通过使用集成工作站来实现。
DeltaV系统可支持最多120个节点,100个(不冗余)或100对(冗余)控制器、60个工作站,80个远程工作站;它支持的区域也达到100个,使用户安全管理更灵活!
2.2DeltaV系统工作站
DeltaV系统工作站是DeltaV系统的人机界面,通过这些系统工作站,企业的操作人员、工程管理人员及企业管理人员随时了解、管理并控制整个企业的生产及计划。所有工作站采用最新的INTEL芯片及32位WindowsNT操作系统,21”彩色平面直角高分辨率的监视器。
DeltaV系统的所有应用软件均为面向对象的32位操作软件,满足系统组态、操作、维护及集成的各种需求。而可以快速调出DeltaV系统Web方式Books-on-line(在线帮助手册)可随时提供有用的系统帮助信息。
DeltaV工作站上的ConfigureAssistant给出了用户具体的组态步骤,用户只要运行它并按照它的提示进行操作,则图文并茂的型式,很快就可以使用户掌握组态方法。
DeltaV系统工作站分为三种:ProfessionalPlus工作站;操作员工作站;应用工作站
图1DeltaV系统结构2.2.1.ProfessionalPlus工作站
每个DeltaV系统都需要有一个ProfessionalPlus工作站。该工作站包含DeltaV系统的全部数据库。系统的所有位号和控制策略被映象到DeltaV系统的每个节点设备。
ProfessionalPlus配置系统组态、控制及维护的所有工具:从IEC1131图形标准的组态环境到OPC、图形和历史组态工具。用户管理工作也在这里完成-从这里可以设置系统许可和安全口令。
ProfessionalPlus工作站的主要功能特点包括:
全局数据库,灵活和规模可变的结构体系-ProfessionalPlus包括一个现代化的面向对象的数据库。该数据库促进了第一个真正的面向对象的过程控制系统的开发。从分级控制策略的创建中可以获得收益。通用的控制策略都配置了链接和嵌入功能。这种集中式数据库还为所有的DeltaV数据提供位号的唯一性-从历史数据到OPC再到控制策略组态,所有位号都是唯一的。由于ProfessionalPlus保证所有节点都可自动识别其它节点且所有节点都可识别位号的物理位置,因此可以通过位号来访问任何系统信息。数据库和工作站(客户)是客户/服务器结构。需要的时候可以将管理客户分散到系统的其它工作站上。
DeltaV系统数据库规模可变,可适合各种规模的工程,并允许在工程需求增长时扩展数据库。同时,数据库也是开放的,它允许执行大批数据的读入和读出,也允许在系统组态时使用其它工具。
DeltaV系统在满足简单易用的同时也满足系统对安全性的要求。即使ProfessionalPlus工作站故障,也完全不会影响整个系统的操作与各种功能。
强大的管理能力-操作员站的高性能软件组符合Microsoft的标准。Microsoft的特性如窗口、图形、拖放、剪切和粘贴等使系统的组态工作更容易,使您能够将精力集中于控制策略的设计而不是过程控制系统的组态过程和组态方法。
在类似于MicrosoftWindows的环境中设计过程控制系统-在管理过程中使用高分辩率的图形和拖放特性。DeltaV系统还有很多预置的模块库供您选择,也可按您的需要来定义符合您要求的专用模块。DeltaV系统强大的管理功能,可使过程控制系统在最短的时间内完成应用软件组态并成功运行,大大减少系统工程时间与工作量。
ProfessionalPlus中包括完整的图形库和相关的控制策略。常用的过程控制方案已预组态,如前馈串级控制回路、复杂的发动机控制算法,常用的图形、符号等。只要将这些控制策略或图形、符号拖放到实际控制方案和流程图中即可。
控制策略的组态环境采用IEC1131-3标准,全拖放方式使得组态非常容易;流程图组态软件采用Intellution公司的最新iFix软件作为内核技术,完全支持VB编程,功能强大而易于使用。
现代化的操作界面-这种领先的过程操作环境提供了最方便的信息访问导航工具。而内置的可靠特性,如报警优先级、用户安全性等,进一步提高了它的安全可用性。设置不同的操作界面和操作特性满足不同的操作要求和安全管理要求。
内置的诊断和智能通讯-DeltaV系统中,节点的通讯是完全透明的。您不必了解哪个节点设备有请求响应信息、异常报警信息等,也不需要通过任何组态,DeltaV工作站就能访问过程中的所有节点设备、位号及现场智能设备的诊断信息、报警信息等。
DeltaV系统的ProfessionalPlus工作站也可用作操作员站,操作员工作站运行过程控制系统的操作管理功能。可使用标准的操作员界面,也可以根据您的操作需求和流程特点组态您的系统操作界面。通过单击操作即可调出图形、目录和其它应用界面。
此外DeltaV系统先进的通讯保障了异常报表和请求响应等得到及时有效处理。
2.2.2.操作员工作站
DeltaV操作员站可提供友好的用户界面、高级图形、实时和历史趋势、由用户规定的过程报警优先级和整个系统安全保证等功能,还可具有大范围管理和诊断功能。操作员界面为过程操作提供了先进的艺术性的工作环境,并有内置的易于访问的特性。不论是查看最高优先级的报警、下一屏显示,还是查看详细的模块信息,都采用直观一致的操作员导航方式。
DeltaV系统操作员站的主要功能包括:
生产过程的监视和操作控制。位于屏幕上部的按钮工具条提供重要的图形显示、目录和其它应用的单击访问。工具条中有预定义的按钮,也可以增加、删除或修改这些预定义的按钮及其布局,通过工具条按钮的单击操作可访问操作员功能;
直观的流程画面显示及操作,流程图可以是三维流程图或实际照片的扫描图;高分辩率的图形允许显示详细数据并使信息显示的方式更具灵活性。所有模块的操作界面提供了易于使用、可靠性高的操作环境;
报警及报警处理可设定不同的报警优先级,以区分不同级别的报警信息,同时可以用语音提示操作人员处理方法。工作站屏幕的底部归报警栏专用,报警栏提供优先级最高的几个报警的概要信息。选中其中一个报警,操作员就能直接进入该过程报警对应的过程流程图进行报警处理。报警优先级、报警信息简报和报警管理使操作员能够只关注最重要报警;
历史趋势记录及报表,历史趋势信息显示,在工作站上显示历史信息记录的同时可在同一画面上显示当时的事件信息,可方便地了解当时操作记录及操作参数,对方便快速分析事故大有帮助;
事件记录及系统状态信息可根据事件类型、时间、操作员等不同要求检索和归档管理;
系统诊断及故障信息-DeltaV系统诊断信息提供覆盖整个系统甚至现场设备的诊断。不论是检查控制网络通讯、验证控制器冗余,还是检查智能现场设备的状况,系统都具有快速简便地获取诊断信息的能力;
智能设备的管理信息,在工作站可直接了解现场智能设备的参数、状态,可在工作站上对现场设备进行诊断,实现真正的预防性维护;
安全性和控制范围-您可以决定DeltaV系统用户(如操作员、仪表工程师等)能够使用哪些系统功能(操作或组态等)、可以修改哪些参数、可以操作的工厂区域范围(如工段、装置或某个锅炉等)。例如,您可以限制操作员看到整个系统的报警信息,但只能操作控制一台锅炉的参数或工况。
2.2.3.应用工作站
DeltaV系统应用工作站用于支持DeltaV系统与其它通讯网络,如工厂管理网(LAN)之间的连接。应用工作站可运行第三方应用软件包,并将第三方应用软件的数据链接到DeltaV系统中。应用工作站同样具有使用简单、位号组态唯一性的特点。此外还有经过现场验证的OPC服务器。基于这两点,DeltaV系统应用工作站就能提供快速、可靠的信息集成。应用工作站通过经现场验证的OPC服务器将过程信息与其它应用软件集成。OPC可支持每秒2万多个过程数据的通讯,OPC服务器可以用于完成带宽最大的通讯任务。任何时间、任何地点都可获得安全可靠的数据集成功能。
通过应用工作站,可以在与之连接的局域网上设置远程工作站,通过远程工作站可以对DeltaV系统进行组态、实时数据监视等,远程工作站可以具备与DeltaV系统本地工程师站或操作员站完全相同的功能。
另外通过应用工作站,可以监视最多25000个连续的历史数据,实时与历史趋势。
应用工作站的功能特点包括:
世界领先水平的Add-On功能:
内部网络功能-使用经过验证的DeltaV内部网络服务器,应用工作站可将您的地址记入联合内部网。通过预置的显示和客户服务,可以在内部网上立即安全地公布过程数据;
历史功能-DeltaV应用工作站提供了功能齐全的、工业领先的历史库来帮你跟踪和优化过程。客户应用使报表和分析就跟点击鼠标一样简单;
OPCMirror-通过OPCMirror将数据从其它OPC服务器中直接集成到DeltaV系统
数据采集-DeltaV数据采集软件将所有难以访问的数据送入易于使用的DeltaV系统中;
计算-只要使用标准DeltaV工具来写入计算式即可执行预置的计算而不中断控制逻辑;
批量管理-应用工作站采用新的DeltaV批量执行控制器灵活地实现批量功能。作为DeltaV系统的一部分,批量执行控制器满足从组态到执行的所有批量需求;
批量历史趋势-因为批量历史的重要性,应用工作站还可提供DeltaV批量历史数据库,用于优化批量控制过程。
集成的DeltaV组态-DeltaV应用工作站中的所有非预置的应用都可以通过标准的DeltaV组态工具组态。
嵌入的组态和智能通讯-在DeltaV中,节点之间的通讯是完全透明的。不需要组态,工作站就能访问过程中的所有位号。这样就可以做得更多且不必操心通讯和组态。
图2DeltaV系统操作、组态画面示例2.3DeltaV系统控制器与IO卡件
DeltaV系统的M3控制器是基于90年代的技术开发的控制器,采用摩托罗拉最新的Power860芯片,主频可高达50MHz!(比原来的68040芯片主频高一倍),7层的电路板设计使得M3的体积更小、功能更强大,同样的控制器硬件可完成从简单到复杂的监视、联锁及回路控制!特别值得注意的是M3控制器完成这些控制功能的软件功能块完全符合基金会现场总线标准!
M3控制器提供现场设备与控制网络中其它节点之间的通讯和控制。DeltaV系统创建的控制策略和系统组态也可以在这个功能更强的控制器中使用。M5控制器提供M3控制器的所有特性和功能,又增加批量控制的应用功能。功能强大的M3/M5控制器通过底板与IO卡件连接。在同一个控制器中可同时任意混合安装常规IO卡件和基金会现场总线接口卡件(H1)!所有的控制器与IO卡件均为模块化设计,符合I级II区的防爆要求,可直接安装在现场!
2.3.1.控制器
DeltaV系统控制器的功能特点:
提高生产效率
更快-M3到MD系列控制器可依据用户要求进行选择,主频高达50MHz,内存最大可达16M。这就减少了CPU的资源占用比例,并提高了控制策略的功能。
自动分配地址-由于控制器有自动向DeltaV控制网络标识自己的能力,因此它是唯一的。当控制器被插入时,它自动给自己分配一个唯一的地址。不需要开关,不需要组态,真正的即插即用。
自动定位-由于具有LED指示灯控制器的物理位置很容易找到,这种提示作用使工作变得非常简单。
自动I/O检测-控制器能够检测到所有安装在子系统上的I/O接口通道。一插入IO卡件,控制器就能精确地知道I/O卡件所连接的现场设备的常用属性。这就减少了组态有关的无价值工作量,大大提高工作效率。
易于使用
完全控制-控制器接受所有I/O接口通道信号、实现相关控制功能,并完成控制网络的所有通讯功能。时间标签、报警和趋势记录等也在控制器中管理。控制策略完全由控制器执行。在50ms内完成从输入通道接收信息、调用控制算法并将输出数据输出给执行机构的一系列工作;
数据保护-将数据下装到控制器时,DeltaV系统会保存下装信息。同样,用户在线改变控制器组态时,系统也保存这些组态更改。这样,系统将保存所有下装到控制器的数据的完整记录及所有曾做过的在线更改;
向下兼容-可以将现存控制策略和系统组态导出,然后再将它们导入到新的系统。
便于将来使用
先进的操作-M5到MD控制器是提供新的DeltaV批量操作选项的控制设备,它还提供了先进控制功能。
数据通道-控制器可以将智能HART信息从现场设备传送到控制网络中的任何节点。即通过运行先进的设备管理软件应用,如费希尔-罗斯蒙特公司的设备管理系统(AMS)将现场HART设备或基金会现场总线设备的智能信息管理起来。
灵活的特性以满足您的要求-系统规模扩大时,可以在线扩展DeltaV系统。控制策略的复杂性和控制模块的扫描速率决了控制器的执行和应用规模。冗余的控制器可无扰动地自动切换。
M5控制器-为了满足那些高内存的应用(如批量应用),M5控制器将RAM总量扩展到了原来的四倍。可以生成更复杂的批量控制策略而没有内存不足的危险。该选项推荐在进行批量控制的用户中使用。
安装-即插即用的系统结构使系统可以从一个控制器逐步扩大,还可以远程安装在Class1Div2环境中。
冗余-DeltaV系统加入冗余控制器不需要特殊的电缆;只要简单地插入一个控制器和供电电源即可;当主控制器故障时,冗余的控制器就会在不需要初始化和用户干预的情况下自动提供连续无扰动控制。其主要功能特点为:
安全网络-使用M3/M5/MD控制器的功能可以建立一个安全网络以保护过程不受意外控制器故障的影响。
易于安装-一旦安装冗余控制器,系统就会自动确认它-不必停下系统加入冗余控制器。地址分配和组态均是自动的。
随时安装-需求增长时,可以向现有系统中增加冗余。增加冗余可使系统不必增加过程容量就可以大大提高可靠性。
不间断的控制操作-DeltaV系统为不能中断的关键过程控制应用提供了控制器冗余。在系统中您可以加入副控制器使其在备用方式下等待,并映象主控制器的操作。出现故障时,备用控制器就会无扰动地切换为主控制器而不中断过程操作,同时向用户发出控制器切换信息。DeltaV事件记录审查保存每次切换的记录及其发生的原因。以后只要替换故障的控制器,就可以重新开始冗余操作。系统会自动确认新的冗余控制器。
自动确认-一旦将已获得许可的冗余控制器安装到DeltaV底板中,系统会自动确认它为冗余控制器,不必对新的控制器进行组态。冗余控制器在浏览器窗口中显示为单个控制器图标。
可迅速升级-不必停下工厂操作就可以对整个DeltaV系统升级。M3/M5/MD控制器中包含了ROM,可以在过程运行时升级控制器:先升级冗余控制器,然后手动将冗余控制器切换为主控制器。这样系统即可以在不停车的情况下升级。然后可以在方便的时候升级“新的”冗余控制器。2.3.2.IO卡件
DeltaV系统的所有IO卡件均为模块化设计,可即插即用、自动识别、带电插拔。系可以要提供二大类IO卡件:一类是传统IO卡件,另一类是现场总线接口卡件(H1)。这二大类卡件可任意混合使用。
2.3.2.1.传统IO卡件
传统IO卡件是模块化的子系统,安装灵活。它可安装在离物理设备很近的现场。传统I/O配备了功能和现场接线保护键,以确保I/O卡能正确地插入到对应接线板上。
传统I/O子系统包括:
I/O卡件底板(安装在DIN导轨上),所有与I/O有关的部件都安装在该底板上。
为现场设备供电的大容量AC-24VDC电源卡。
包括I/O卡件和I/O接线板的I/O接口卡。
各种模拟和开关量I/O卡,外观和体积相同,便于插入I/O卡件底板中。
各种安装在I/O卡件底板上的I/O接线板,这些底板可在安装I/O卡前先完成接线。
传统IO卡件的功能特点:
降低主要设备费用
整个系统模块化-传统I/O所有部件完全模块化设计并都可以带电安装。每个IO卡件只有8个通道,危险更加分散!每个通道都具备与现场隔离的功能。当系统规模扩大时,可以在线加入扩展的I/O卡件。
减少系统占地面积-DeltaV对I/O卡件的设计可将I/O卡件底板安装到现场。明显减少设备占地面积并增加控制室的可用空间。
安装-由于传统I/O卡能够安装在现场,靠近实际的现场设备,因此减少了接线开支。利用多芯电缆将控制器和I/O远程安装在现场更进一步减少了接线开支。
多变量设备-使用HART可以减少资金和劳动力的耗费。例如,多参数变送器可测量质量流量、温度、密度和体积流量。一个HART输入可以通过线路访问所有这四个附加的数据。如果用传统非智能I/O,需要为每个信号单独接一条信号线。HART输出通道可以读取阀门的实际位置而不必增加接线。
充分利用智能设备的所有功能-使用DeltaV智能I/O卡增加了与现场设备的通讯能力。智能I/O卡每三秒钟更新现场设备状态一次。只要智能HARTI/O一直保持与智能设备通讯就可以完全信任现场信号。趋势图和报警使用的来自控制策略中的设备附加智能HARTI/O信息与传统的I/O信号一样。HART输出卡可将阀门诊断信息送到AMS,了解阀门的行程信息并与标准行程曲线相比较。阀门故障的先期诊断提供了预测性维护(而不是基于故障性维护)的根据,保证生产过程不会因阀门设备故障引起的非计划停车。
减少安装时间和费用
即插即用安装可节约经费-传统I/O子系统易于使用,只要将所有的传统I/O卡件插入I/O卡件底板即可。
分期安装可以节约时间-安装I/O卡件底板后,就可以准备安装现场设备。I/O接线板直接插到I/O卡件底板中,不需要安装I/O卡。
易于使用
保护键-传统I/O卡和接线板都设置有I/O功能保护键。这些保护键能够保证I/O卡都插到相应接线板中。这种安全设计使传统I/O最初的安装变得非常快捷有效。需要更换I/O卡时,功能保护键可以确保安装正确。
提高生产率
可以实时、在线地增加设备-意味着在线增加新的I/O卡时执行软件不会关闭。新设备加入后,DeltaV浏览器就会确认并给它分配基本组态信息。
模块化-从现场线路的预安装到I/O卡的自动组态,所有的DeltaV系统部件设计都力求节约时间。
2.3.2.2.基金会现场总线接口卡(H1)
H1卡可以通过总线方式将现场总线设备信号连接到DeltaV系统中,一个控制器可以支持最多40个H1卡件。一个H1卡可以连接2段(Segment)H1现场总线,每段H1总线最多可连接16个现场总线设备,所有设备可在DeltaV系统中自动识别其设备类型、生产厂家、信号通道号等信息。
基金会现场总线标准的优势:
为设备具体功能提供的标准,所以设备的功能不需要在主机里编程组态
自动指定设备地址,节省时间、提高效率
从设备本身发出报警,且报警发生的时间记录可达到千分之一秒
在主机故障的事件中提供总线控制器的冗余信息
FF是点对点通讯总线,而其它总线要求所有的通信通过主机进行
不需在DeltaV系统中为每个新设备改编程序系统部提供适用于不同规模的过程管理方案,以及功能强大的方便易用的过程控制和设备管理,
全新结构体系的过程控制系统——DeltaVDeltaV系统使您的过程在计划、工程、安装、调试、培训、运行和维护上变得更为简单,从而加快您工厂性能的提高。DeltaV不仅能使自动化更加容易,而且作为已被实际应用证实的PlantWeb工厂管控网结构的一部分,它为全世界带来了革命性的转变。
在中国我们能为您提供项目管理、控制系统设计、系统集成和配置、应用软件的开发、系统的安装、调试、开车;培训、维护以及备品备件的供应。DeltaV工程软件包括组态软件、控制软件、操作软件及诊断软件。
3.1组态软件
DeltaV组态工作室软件可以简化系统组态过程。利用标准的预组态模块及自定义模块可方便地学习和使用系统组态软件。
DeltaV组态非常直观,标准的MicrosoftWindowsNT提供的友好界面能更快的完成组态工作。组态工作室还配置了一个图形化模块控制策略(控制模块)库、标准图形符号库和操作员界面。拖放式、图形化的组态方法简化初始工作并使维护更为简单。
DeltaV系统预置的模块库完全符合基金会现场总线的功能块标准,从而可以在完全兼容现在广泛使用的HART智能设备、非智能设备的同时,在不修改任何系统软件和应用软件的条件下兼容FF现场总线设备。
连接到控制网络中的DeltaV控制器、I/O和现场智能设备能够自动识别并自动地装入组态数据库中。
单一的全局数据库完全协调所有组态操作,从而不必进行数据库之间的数据映象,或者通过寄存器或数字来引用过程和管理信息的操作。
模块化的、可重复使用的控制策略
DeltaV系统基于模块的控制方案集中了所有过程设备的可重复使用的组态结构。模块通常定义为一个或多个现场设备及其相关的控制逻辑。如回路控制、马达控制及泵的控制。
每个模块都有唯一的位号。除了控制方案外,模块还包括历史数据和显示画面定义。模块系统中通过位号通讯。对一个模块的操作和调试完全不影响其它模块。DeltaV的模块功能可以让用户以最少的时间完成组态。DeltaV系统具有部分下装、部分上装的功能,即将组态好的部分控制方案在线地从工作站中下装到控制器而不影响其他回路或方案的执行,同样,也可以在线地将部分控制方案从控制器上装到工作站中。
组态工作室软件可提供功能强大的组态工具:
DeltaV浏览器-系统组态的主要导航工具。它用一个视窗来表现整个系统,并允许直接访问到其中的任一项。通过这种类似于Windows浏览器的外观,可以定义系统组成(例如区域、节点、模块和报警)、查看整体结构和完成系统布局。
图4DeltaV系统浏览器DeltaV浏览器还可提供向数据库中快速增加控制模块的方法。可以将控制模块从模块库中拖放到某个工厂区域,并定义符合您应用要求的模块参数。
在系统中插入IO卡件、智能现场设备或控制器时,DeltaV浏览器会采用内置的自动识别功能来建立组态-极大地简化了组态定义过程。
DeltaV系统可通过多种方式组态,如浏览器中交互式的对话框组态、在控制方案组态工作室用图形化方式组态等。
组态帮助-为DeltaV系统的用户随时提供信息帮助和组态指导。系统组态时,这种类似于Micosoft向导的组态帮助会提供有关的帮助信息(如模块结构框图等)。对于首次使用DeltaV的用户,这是一种快速启动并运行系统并学习DeltaV系统基础知识的有用工具。采用DeltaV系统您不必过分关注控制系统本身、强记如何组态,可以有更多的时间更多地学习和了解您的过程控制方案。
图形工作室-用图形、文字、数据和动画制作工具为操作人员组态高分辩率、实时的过程流程图。系统操作人员通过操作员界面进行过程监控。
图形工作室已安装了一些预定义的功能,例如控制面板、趋势、显示目录和报警简报等。用户可以将精力集中于制作合适的显示图形,而不是整个操作员界面的设计和布局。当在图形显示中使用模块信息时,不需要了解模块的物理位置或执行任何数据库映象操作,只需要知道模块名称就可以从系统中浏览该模块。
控制工作室-以图形方式组态和修改控制策略的功能块。控制工作室将每个模块视为单独的实体,允许只对特定模块进行操作而不影响同一控制器中运行的其它模块。
用户可以选择适合需要的控制语言组态系统,如可选择功能块图和顺序功能图。因此用户可以用图形方式组态控制模块,只要将所需功能模块从模块库中拖放到模块图里用连线组合模块算法即可。所有的DeltaV系统通讯都基于模块位号,控制器间模块与模块的通讯对组态完全透明。
图5DeltaV系统控制方案由于控制语言是图形化的,因此组态中见到的控制策略图即是系统真正执行的控制策略,不需要另外编辑。
DeltaV用户管理器-DeltaV包括了功能强大、使用灵活的系统安全结构。甚至可以为每个参数定义系统范围内的安全性。所有对DeltaV系统的操作甚至从应用工作站的第三方应用软件中的操作都要进行安全性检查以保证每个用户的每项操作都有正确的权限。
DeltaV用户密码作为NT安全性的一部分来进行维护。使用DeltaV用户管理器定义系统用户的操作权限。例如操作员或管理人员具有不同的操作权限。操作员可以只允许修改他操作工段范围内的操作参数,而工艺主任或仪表工程师用户还可以修改所选的整定参数。
3.2控制软件
DeltaV的控制软件在DeltaV系统控制器中提供完整的模拟、数字和顺序控制功能。可以管理从简单的监视到复杂的控制过程数据。IEC1131-3控制语言可通过标准的拖放技术修改和组态控制策略,而在线帮助功能使DeltaV系统的学习和使用都变得更直观更简单。
控制策略以最快50ms的速度连续运行。控制软件包括显示、趋势、报警和历史数据的能力,这些数据通过I/O子系统(传统I/O、HART、基金会现场总线及串行接口)送到控制器。
控制软件还包括数字控制功能和顺序功能图表。数字马达和数字阀门控制提供了全面的控制策略,该策略在单个易于组态的控制位号下混合了联锁、自由、现场启动-停止、手动-关闭-自动和状态控制。顺序功能图表可以组态不依赖于操作员而随时间变化的动作。它们最适合于控制多状态策略。可用于顺序和简单的批量应用。
DeltaV使用功能块图来连续执行计算、过程监视和控制策略。DeltaV功能块符合基金会现场总线标准,同时又增加和扩展了一些功能块以满足控制策略设计更灵活的要求。基金会现场总线标准的功能块可以在系统控制器中执行,也可在基金会现场总线标准的现场设备中执行。
3.3操作软件
DeltaV操作员界面软件组拥有一整套高性能的工具满足操作需要。这些工具包括操作员图形、报警管理和报警简报、实时趋势和在线上下文相关帮助。用户特定的安全性确保了只有那些有正确的许可权限的操作员可以修改过程参数或访问特殊信息。
操作员图形-操作员界面包括强大的图形功能。所有控制系统信息都可用于显示。根据过程条件,事实上任何图形元素都有可视的动态特征,包括颜色、大小和位置移动。操作流程图可在DeltaV的图形工作室中组态。扫描进来的工厂图片也可以用来帮助操作员方便地识别操作中的过程参数。可在该图片中方便地加入动态参数。
为了使流程图更直观,可以将声音信号完全集成到操作界面中。如,当首次访问一幅图时可以播放描述该图形的信息。
每个模块都有预制的弹出式控制面板、趋势和详细显示。通过预定义的过程图形按钮可以方便地访问该信息,选择预定义的按钮,可以用控制工作室在线查看模块正在执行的控制策略或使用历史视图来查看事件历史。
报警-报警栏中按优先级顺序显示五个最高优先级的报警。通过点击报警按钮可查看与正在报警的控制模块相关的过程流程图。除过程流程图显示的报警外,报警概要画面显示所有未确认的报警及其报警优先级。
操作员站中的报警概要都是一致的。同一优先级的所有报警在整个系统中显示。报警优先级可通过DeltaV浏览器进行全局定义。例如,所有高优先级的报警都呈现红色,未确认时闪烁并发出报警声。
报警源(如控制器)中可规定报警优先级、报警管理,同时打上时间标签。这可确保同一个报警能够在多个工作站上显示相同的优先级、确认状态和时间标签。每个模块的标准报警和用户定义报警数量不受限制。您也可以组态智能报警,这些报警是其它报警与过程条件的组合。有了智能报警,您可以根据工厂过程需要动态地允许和禁止报警。
另外,DeltaV允许用户进行10多个报警优先级的定义,和多个报警类型的定义,报警的声音设置也可以由用户需求而定,这可充分满足用户对报警方式的多样性要求。
条件报警可以使用户对报警进行限制,即该报警时要报警,不该报警时做到不报警。报警分组功能使用户对报警的监视更有效,监视处理能力更强。
标准操作界面-DeltaV系统允许修改标准操作界面。该操作界面分为三个预先设计的区域:
按钮工具条-位于屏幕上部,通过工具条可单击按钮直接访问重要的流程图画面、目录和其它应用。工具条中有预定义的按钮,也可以增加、删除或修改这些预定义按钮及其布局。
工作区-屏幕的中部,包含描述过程流程图特征的主工作区。这些流程图的范围可以从典型的过程线形图到工厂的艺术图甚至到工厂照片。
报警栏-屏幕的底部归报警栏专用,报警栏提供优先级最高报警的概要信息。选中其中一个报警信息,操作员就能直接进入相应的过程流程图或报警信息组面板,以快速处理报警。
趋势-过程图形中可以嵌入一个或多个实时趋势。DeltaV系统支持实时和历史趋势。历史趋势也可以在过程历史视图上显示。
安全性和控制的跨度-用户可以决定系统用户的访问权限(如操作、调试、组态等)。用户可以限制操作员站只能查看和操作某些工厂区域或整个工厂。这种安全特性可以按工作站分别定义,也可以按特定用户定义。
3.4诊断软件
用户不需要记住用哪个诊断包诊断系统及如何操作诊断软件包。DeltaV系统提供了覆盖整个系统及现场设备的诊断。不论是尽快地检查控制网络通讯、验证控制器冗余,还是检查智能现场设备的状态信息,DeltaV系统的诊断功能都是一种快速简便获取信息的工具。
实时诊断事件登记-实时诊断会被捕捉和登记所有发生的事件,这样完整的诊断历史可快速判断DeltaV系统的状态。
Find(查找)-DeltaV诊断浏览器的Find工具能将找到任何诊断事件的发生源。
简单的远程故障排除
远程诊断-费希尔-罗斯蒙特系统工厂支持通过简单拨号进入DeltaV系统并运行诊断应用来获得系统状态的完整画面。
多个应用可访问诊断数据-操作员界面可随时随地显示诊断信息,同时实时数据库也可以随时为工厂管理PC机的Excel提供诊断信息。
完整的系统范围的诊断
通过整个控制网络-从DeltaV工作站中通过控制网络查看其它节点,这些节点可以是另一个工作站或控制器。这样就可方便地检查系统总体状态、详细设备信息和通讯信息。
可获得大范围的诊断信息-快速获知工作站、控制网络、控制器和I/O子系统的状态。
智能设备诊断
检查现场设备的状态-DeltaV系统可诊断智能现场设备状态。
3.5批量控制软件
Fisher-Rosemount在批量处理方面一直都是行业的领先者,世界上很多知名的大公司,他们的批量控制都采用Fisher-Rosemount提供的批量处理软件,Fisher-Rosemount向用户提供最先进的批量控制软件,以满足制药、食品、PVC等行业的批量控制要求,我们向用户提供的批量控制软件有:
DeltaVBasicBatchincludes
.BatchExecutive
DeltaVAdvancedBatchincludes
.DeltaVBasicBatch
.BatchHistory
.Soft-PhaseServer
DeltaVProfessionalBatchincludes
.DeltaVAdvancedBatch
.CampaignManager
3.6先进控制软件
Fisher-Rosemount公司为用户提供的丰富的先进控制产品组件可以满足各个层次的不同控制要求,满足用户的控制需求,主要产品组件如下:
DeltaVInspect软件
DeltaV-Inspect软件是一种先进的过程监测系统,它可以及时辨识出不正常的回路和工厂设备,而且无需进行组态和设置。
DeltaVTune软件
DeltaV-Tune软件提供方便易用的高精度整定方案,它采用专利技术,计算并整定出控制回路的调节参数,用最短的时间建立稳定、响应性好的控制回路,自动寻找最优的回路调节参数。
DeltaVFuzzyLogic软件(DeltaV模糊控制软件)
DeltaV-Fuzzy-Logic软件是对长期以来在过程控制中占主导地位的PID控制的重大突破,与PID相比,DeltaV的模糊控制对设定值的变化和负载扰动,具有更快的响应速度,而且无超调,测试表明其回路性能比传统的PID提高30~40%。
DeltaVPredict预测控制软件
DeltaV预测控制软件为模型预测控制提供了一种全新的途径。对有耦合作用和复杂动态特性的过程的控制,采用DeltaV模型预测控制您可轻松实现。
DeltaV神经网络技术
过程控制中最大的难题之一就是如何获得难以测量的变量的实时数值,要解决这个难题,就需要建立虚拟传感器,DeltaV神经网络技术提供了一条建立虚拟传感器的可行的方法,它改变了以前只能通过实验室分析方法建立虚拟传感器的状态,易于理解和使用。
DeltaV仿真软件
对于工期很紧的用户,在系统硬件未到货之前,就能进行设计、组态、和操作员培训,对用户来说在以前只能是个幻想,现在不同了,费希尔罗斯蒙特现在推出了具有革命性的DeltaV仿真软件,有了它,在系统到货之前,您就可展开这些工作,无需任何硬件连接。
采用DeltaV仿真软件,您可对系统支持的所有功能,包括连续控制、批量控制和先进控制等进行组态,同时还可对工作站上相关的显示、报警、历史数据和OPC功能进行仿真。
DeltaV开发软件
DeltaV开发软件包是一个可不断更新的软件,它允许您使用所有的DeltaV软件内容来进行培训和开发,而无需付出获得软件许可证的费用。这意味着您可使用同真正的DeltaV系统一样的软件,而其价格却便宜。
SMOC-多变量优化控制软件
当您需要对过程进行优化或者过程的不同单元间有交联作用时,多变量优化控制软件(SMOC)是最好的选择。通过连续计算得出每一个受控变量的最佳移动顺序,SMOC可优化控制并使系统达到稳定状态。其结果是无需降低产品质量,增加运行利润。SMOC同DeltaV系统完全集成一体化,它包括预先定义的控制和操作员界面组件。
RTO+-实时优化软件
为了维持工厂最优性能,就必须不断调整操作条件,以适应原料品质、产品和能耗价格、设备故障和周围环境变化等因素的影响。基于模型的RTO+是监测执行性能和优化过程的软件,它可帮您对厂区的关键运行和维护作决定。它可自动决定最优运行条件,从而使您获得最大的利润。
MSPC+-多变量统计过程控制
过程行业面临一个重大的技术挑战,就是要保持生产的连续性,同时对过程故障提前进行警报。MSPC+是第一个专门用来在线监测过程性能的多变量统计过程控制软件,它适用于连续、批量、半批量过程。它的主要功能是提前发现潜在的产品质量问题。
IPM+-智能性能监测软件
工厂操作员需要知道过程及其设备当前性能的精确信息。IPM+提供了这些信息。IPM+也提供与过程和工厂运行经济相关的确认信息,比如病态运行引起的浪费,设备清洁带来的效益和低效率造成的成本等。IPM+监测全厂的运行情况,并在您已达到的产量的基础上重新计算出新的生产目标。
采用IPM+您可将模型和生产数据同原先计划的相比较。利用DeltaV系统的OPC功能,IPM+可自动从商业系统中得出生产数据。其独有的数据认证方法,使得IPM+成为工厂数据和生产规划系统间重要的桥梁。
HYSYS.Plant-工厂高精度仿真软件
HYSYS.Plant是当前最好的动态仿真技术。将HYSYS.Plant同DeltaV仿真软件(DeltaVSimulation)和开发软件(DeltaVDevelop)结合起来使用,您可方便地了解关键的商务信息如:生产水平、投放市场时间、质量、安全和效率等。此外,您还可就产量、原料、扰动等变化的情况进行仿真,如此您可知道过程设计和DeltaV控制策略的稳定性。1996年DeltaV系统一投入市场立即受到过程工业界的广泛青睐,到目前为止已有3000多套系统在全球范围内采用。DeltaV系统以其性能优越、直观易用的技术突破性特点在全球获得众多大奖:
《控制》杂志最佳控制系统奖(1999年)
《控制》杂志读者选择奖(1998年)
微软公司制造行业技术革新(TIM)Leonardo奖章
采用对象技术取得最佳成本/效益的最佳应用奖(1997年)
《控制与仪表》杂志最佳控制系统(1997年)
《控制工程》杂志最佳批量管理奖(1997年)
DeltaV系统是Fisher-Rosemount公司在两套DCS系统(RS3、PROVOX)的基础上,依据现场总线FF标准设计出的兼容现场总线功能的全新的控制系统,它充分发挥众多DCS系统的优势,如:系统的安全性、冗余功能、集成的用户界面、信息集成等,同时克服传统DCS系统的不足,具有规模灵活可变、使用简单、维护方便的特点,它是代表DCS系统发展趋势的新一代控制系统。
与其他DCS系统相比,DeltaV系统具有不可比拟的技术优势:
1)系统数据结构完全符合基金会现场总线(FF)标准,在实行DCS所有功能的同时,可以毫无障碍地支持将来FF功能的现场总线设备。DeltaV系统可在接受目前的4-20mA信号、1-5VDC信号、热阻热偶信号、HART智能信号、开关量信号的同时,非常方便地处理FF智能仪表的所有信息;
2)OPC技术的采用,可以将DeltaV系统毫无困难地与工厂管理网络连接,避免在建立工厂管理网络时进行二次接口开发的工作;通过OPC技术可实现各工段、车间及全厂在网络上共享所有信息与数据,大大提高过程生产效率与管理质量;同时通过OPC技术可以使DeltaV系统和其他支持OPC的系统之间无缝集成,为工厂以后的CIMS等更高层次的工作打下坚实的基础。
3)规模可变的特点可以为全厂的各种工艺、各种装置提供相同的硬件与软件平台,更好、更灵活地满足企业生产中对生产规模不断扩大的要求;
4)即插即用、自动识别系统硬件的功能大大降低了系统安装、组态及维护的工作量;
5)内置的智能设备管理系统(AMS)对智能设备进行远程诊断、预维护,减少企业因仪表、阀门等故障引起的非计划停车,增加连续生产周期,保证生产的平稳性。
6)DeltaV工作站的安全管理机制,使得DeltaV接收NT的安全管理权限,可以使操作员在灵活、严格限制的权限内对系统进行操作而不需要担心操作员对职责范围以外的任务的访问。
7)DeltaV系统的远程工作站可以使用户通过局域网监视甚至控制过程,从而满足用户对过程的远程组态、操作、诊断、维护等要求。
8)DeltaV系统的流程图组态软件采用Intellution公司的最新控制软件iFix,并支持VBA编程,使用户随心所欲开发最出色的流程画面。
9)WebServer可以使用户在任何地方,通过Internet远程对DeltaV系统进行访问、诊断、监视。
10)强大的集成功能,提供PLC的集成接口,提供ProfiBus、A-SI等总线接口。
11)APC组件,基于DeltaV系统的APC组件,使用户方便地实现各种先进控制要求,功能块的实现方式使用户的APC实现同简单控制回路的实现一样容易。所有DeltaV系统产品符合适当的欧洲电磁兼容性标准,并带有CE标志。此外,所有产品都满足CSA需求,并有CSA认可标志。
下表列出DeltaV系统设备正常操作的环境说明。
4.1DeltaV系统环境说明4.2电磁干扰
电磁干扰(EMI),有时也叫无线电频率干扰(RFI),由例如收音机、对讲机、AC电源线、发动机和大电容开关等设备产生。
DeltaV系统产品完全符合欧共体国家电磁标准。其设备都通过屏蔽将EMI减小到低于正常条件。
4.3供电电源
用户可以根据工厂实际情况来决定电源类型。艾默生整体机房一体化解决方案信息化与数字化成为各个行业提高速度、提高效率,获得效益的重要而关键手段之一,而全球信息化与数字化的愈来愈成熟,为我们追求效益提供了方法、手段、标准。
1、全球信息化的趋势
1)数字化
企业的业务、流程、经营、管理等等,相关活动全部进行数字化
2)无纸化
过去基于传真、电话的定单模式不能适应数字化的要求,企业或组织的各种活动通过计算机网络自动进行,办公方式转为无纸化办公。
3)集中化
分散的信息化不能形成规模效应,信息孤岛不能带来速度和效率提高。当前信息化的趋势是集中管理、集中存储、集中传输、集中交换,带来信息化的集中效应,这种集中效应表现在数据中心(IDC)的兴起。2、数据中心的模型
a)数据中心的物理模型
数据中心的作用与目的是完成信息的集中管理、集中存储、集中传输、集中交换,从而实现信息集中效益。
在数据中心中,存在两个层面的平台:网络平台和动力平台。网络平台的功能与作用:
•信息处理
•信息交换
•
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