Описание комплекса 'DeltaV'
Министерство
образования и науки Российской Федерации
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«Пермский
национальный исследовательский
политехнический
университет»
Кафедра
Автоматизации технологических процессов и производств
Реферат
Описание
комплекса DeltaV
<#"865212.files/image001.jpg">
Рисунок 1.1 - Проводник DeltaV
программный контроллер
навигация deltav
Проводник DeltaV дает графическое
представление оборудования системы и конфигурации, с которым можно работать. С
помощью Проводника легко и быстро создается и приводится в действие база
данных. Проводник DeltaV включает графическое представление модулей библиотеки,
которые используются как шаблоны при создании собственных модулей. Для этого
достаточно просто перетащить библиотечные модули в области и, затем, изменить
их в Студии Управления. Также можно быстро перемещаться по базе данных, чтобы
просмотреть ее состав.
Проводник DeltaV позволяет
определять характеристики системы и просматривать структуру и наполнение
системы. Для добавления, удаления и изменения элементов системы используется
древоподобная структура.
.2 Студия Управления
Приложение Студия Управления
используется для создания, изменения и удаления модулей и шаблонов составных
модулей Управляющей Стратегии.
Студия Управления обеспечивает
наиболее полные возможности редактирования для управляющих модулей. Управляющие
модули содержат группу логически взаимосвязанных системных объектов и имеют
уникальное имя - тэг. Обычно, управляющие модули представляют управляющее
оборудование технологического процесса, такое, как клапаны, задвижки, насосы,
мешалки и т.д. Модули включают алгоритм управления, параметры, алармы и многое
другое.
Окно Студии Управления поделено на
несколько секций, называемых также окнами. На следующем рисунке 1.2 показана
Студия Управления и несколько различных окон:
Рисунок 1.2 - Окна Студии Управления
.3 Схема Функционального Блока
Схемы Функциональных Блоков состоят
из отдельных функциональных блоков и элементов палитры. На следующем рисунке
показана структура изображения функционального блока DeltaV:
Рисунок 1.3 - Структура изображения
функционального блока
Порядок выполнения блоков,
пользователь может определять сам. Ниже приведен пример схемы функциональных
блоков:
Рисунок 1.4 - Пример схемы
функциональных блоков
Функциональные блоки в системе
DeltaV имеют структуру, определенную в стандарте Fieldbus Foundation. Для
реализации более сложных пользовательских функций с помощью языка
программирования имеются соответствующие блоки.
.4 Блоки модуля
Блоки модуля позволяют представить
один управляющий модуль на схеме другого управляющего модуля. Это обеспечивает
удобную визуализацию взаимодействия нескольких управляющих стратегий при
сохранении изолированности и целостности каждого из независимых модулей. Блок
модуля графически связывается с другими блоками модуля. На приведенном ниже
рисунке показан блок модуля с именем МОДУЛЬ, имеющий выходной параметр, который
связан с функциональным блоком Разделитель (splitter).
Рисунок 1.5 - Блок Модуля, связанный
с функциональным блоком Splitter (Разделитель)
Связи, подключенные к модулю,
автоматически устанавливают обмен между двумя модулями при выполнении.
Подключенным по связи может быть любой из параметров внутри модуля.
. Аппаратное обеспечение системы
DeltaV
.1 Минимальный комплект системы
DeltaV
Системы DeltaV эффективно
используются для управления сетями различных размеров. Система DeltaV обладает
возможностями гибкого планирования и моделирования размеров сети таким образом,
чтобы система наиболее полно отвечала требованиям управления процессом. На
рисунке 2.1 показана система DeltaV минимального размера, включающая в себя
одну рабочую станцию и один контроллер со всем необходимым оборудованием. На
рисунке 2.2 показано максимальное число рабочих станций и контроллеров со всем
необходимым оборудованием, которое должно быть включено в систему.
Рисунок 2.1 - Минимальный комплект
системы DeltaV
Рисунок 2.2 - Максимальное число
компонентов системы DeltaV
.2 Сеть Управления DeltaV
Сеть управления - изолированная сеть
Ethernet, обеспечивающая обмен данными между контроллерами и рабочими
станциями. Для подключения коммуникационных линий используются концентраторы и
коммутаторы Ethernet.
При планировании топологии сети
принимайте во внимание следующие соображения:
Сеть управления системы DeltaV
должна быть выделенной сетью для обеспечения надежности и высокой
производительности. К сети управления DeltaV не должны быть подключены никакие
другие устройства или сети.
Обмен данными с другими устройствами
и сетями, не входящими в DeltaV, должен выполняться через Интеграционные
станции.
.3 Контроллеры
В системе DeltaV используются
контроллеры M3, M5, М5 Плюс и MD. Если в системе имеется более 3 контроллеров,
добавление каждого следующего контроллера будет приводить к меньшему приросту
производительности, чем добавление предыдущего.
Контроллер обладает уникальной
способностью автоматической самоидентификации в сети управления. При включении
контроллера ему автоматически присваивается уникальный адрес. Нет никаких
переключателей и никакого конфигурирования - просто включаете в систему и
работаете. Физическое местонахождение контроллера легко обнаружить, заставив
мигать светодиодные индикаторы на его передней панели. Контроллер способен
идентифицировать все каналы в/в, используемые в системе. Сразу после
подключения платы в/в контроллеру уже известны типы всех полевых приборов,
находящихся под управлением данного интерфейса в/в. Таким образом сокращается
количество трудоемких операций, связанных с конфигурированием.
Контроллер обеспечивает выполнение
всех операций по управлению каналами интерфейса в/в, а также управляет всеми
действиями по передаче данных в коммуникационной сети. Присваивание меток
времени, генерация алармов и сбор трендов также сосредоточены внутри
контроллера. В контроллере выполняется сконфигурированная стратегия управления.
Цикл обработки любого контура (считывание информации из канала ввода,
применение управляющей стратегии и передача данных в канал вывода)
осуществляется в течение 100 мс.
Каждый раз, когда происходит
загрузка данных в контроллер, DeltaV сохраняет информацию о загруженных
параметрах. Аналогично, когда пользователи вносят в оперативном режиме
изменения в конфигурацию контроллера, система также сохраняет эти изменения.
Таким образом, система всегда регистрирует все данные, загруженные в контроллер,
и все внесенные в диалоге изменения.
.4 Подсистема ввода-вывода
Подсистема ввода-вывода DeltaV может
включать в себя интерфейсные блоки для традиционного аналогового и дискретного
ввода-вывода, модулей HART, последовательного интерфейса, полевой шины
FOUNDATION, а также шин AS-i и Profibus DP. Каждый интерфейс состоит из
электронной платы в/в и клеммного блока. К контроллеру можно подключить до 64
интерфейсов в любом сочетании, если общее число ТПУ не превышает 500. В системе
DeltaV также может присутствовать искробезопасная подсистема для подключения
полевого оборудования, размещаемого во взрывоопасной зоне.
Система DeltaV поддерживает
унифицированные аналоговые сигналы 4-20 мА, 1-5 В, милливольтные, омические
сигналы, стандартные входные сигналы термопары и термосопротивления, а также
широкий диапазон дискретных входных и выходных сигналов для интерфейса
традиционного ввода-вывода и модулей HART. Возможна поставка различных клеммных
блоков в/в, соответствующих конкретным функциональным требованиям и внешним
условиям. Используемые вместе клеммные блоки и платы в/в снабжены ключами
функциональной и электрической защиты, которые гарантируют, что только
работающие вместе плата и клеммный блок могут подключаться друг к другу.
Клеммные блоки могут для ускорения монтажа системы устанавливаться и
подключаться отдельно от плат. Для тех полевых устройств, которые расположены
во взрывобезопасных зонах, или для дискретных полевых устройств, которым
требуется больший ток, чем максимальный выдерживаемый платой, предоставляется
групповой клеммный блок с 10, 16 или 24-контактами для соединения с
промежуточными панелями.
Каждая плата последовательного
интерфейса имеет 2 порта. Каждый порт поддерживает до 16 наборов данных. Набор
данных представляет собой 86 непрерывную область до 100 регистров/реле в ПЛК.
Если порт настроен как RS-485, то можно использовать шлейфовое подключение
устройств. 16 наборов данных могут быть распределены по любому количеству
устройств от 1 до 16, в зависимости от объема и структуры данных. В большинстве
случаев предел контроллера в 500 ТПУ ограничивает возможности применения
последовательного интерфейса.
Заключение
Таким образом, распределенная
система управления
<http://ru.encydia.com/en/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>
DeltaV является системой управления
<http://ru.encydia.com/en/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F>,
которая использует стандартные аппаратные средства PC для пользовательских
интерфейсов, соединенных с составляющими собственность диспетчерами и модулями
ввода / вывода вокруг обрабатывающего завода. Это необходимо для того,чтобы
управлять
<http://ru.encydia.com/en/%D0%A3%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%BC>
большим количеством петель контроля <http://ru.encydia.com/en/Control_loop>,
используя единственную большую систему, аппаратные средства которой могут быть
распределены всюду по обрабатывающему заводу или фабрике и связаны с цифровым
каналом связи.
Список литературы
1.
Шестаков А.Л., Саинский И.В., Бизяев М.Н. и др. Интеллектуальные измерительные
системы: Учебное пособие. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2006.
.
/Электронный
ресурс/http://www.emersonnetworkpower.com/ru-EMEA/Pages/default.aspx.