爱默生DeltaV
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DeltaV系统概述目录1. DeltaV系统1.1 DeltaV系统概述DeltaV系统是艾默生过程管理充分应用了当今在计算机、网络、数字通讯等最新技术于1996年推出,是彻底采用完全数字化结构的一套全新系统。
做为PlantWeb工厂管控网机构体系的核心部分,是全球首个数字式自动化系统。
DeltaV系统至投入市场以来,用户给予了充分肯定。
连续6年获得《控制》杂志“最佳过程控制/自动化系统”奖,并包括:•最佳过程控制软件•最佳批量控制管理软件•最佳先进控制软件•最佳报警管理软件•最佳回路自诊定软件•最佳过程仿真软件•最佳智能设备管理软件•《化工流程》读者评选DeltaV系统为最佳过程控制系统•微软公司制造行业技术革新(TIM)Leonardo奖章数字化、智能化过程控制系统DeltaV系统使数字化、智能化工厂变得更为容易,因为DeltaV系统基于数字结构设计,完全集成了兼容多种总线的智能化工厂能力,包括HART、FUNDATION TM现场总线、高速离散总线(Profibus DP,AS-i和DeviceNet)、嵌入式的先进控制以及批量管理软件。
这种智能化现场无缝集成方案为各种系统应用奠定了基础,如智能设备管理系统(AMS)可快速而简单地实现现场设备的量程设定、组态和诊断,从而提高了过程效率并减少过程变化。
可变的规模DeltaV系统规模和功能均灵活可变,规模可变的DeltaV系统可以根据应用需求选择系统规模,也可以根据项目的需要在系统运行后对DeltaV系统进行扩展,更好的满足企业生产中对生产规模不断扩大的要求。
开放的互操作性艾默生先后推出如HART、FF现场总线、OPC等专门技术将之发展成基金会,形成引领世界自动化产品的行业标准,并长期致力于这些基金会行业标准的不断完善和发展。
DeltaV系统完全遵循这些技术并溶入在系统中,使DeltaV系统具备良好的开放的可互操作,提高了系统的运行效率。
点对点概念DeltaV系统控制网络采用以太网技术,实现系统控制网中各工作站、各工作站及控制器、各控制器之间点对点的通讯,使实时数据可方便的在所有站点之间调用,避免某个站点故障对系统的影响。
Revision:0 东北制药总厂Prepared By NIKO LIANG Date:2010-04-13 DeltaV系统概述Revision: Ref:Revision:0 东北制药总厂Prepared By NIKO LIANG Date:2010-04-13目录Revision: Ref:东北制药总厂 Revision:0 Prepared ByNIKO LIANGDate:2010-04-13Revision: Ref:1. DeltaV 系统1.1 DeltaV 系统概述DeltaV 系统是艾默生过程管理充分应用了当今在计算机、网络、数字通讯等最新技术于1996年推出,是彻底采用完全数字化结构的一套全新系统。
做为PlantWeb 工厂管控网机构体系的核心部分,是全球首个数字式自动化系统。
DeltaV 系统至投入市场以来,用户给予了充分肯定。
连续6年获得《控制》杂志“最佳过程控制/自动化系统”奖,并包括:• 最佳过程控制软件 • 最佳批量控制管理软件 • 最佳先进控制软件 • 最佳报警管理软件 • 最佳回路自诊定软件 • 最佳过程仿真软件 • 最佳智能设备管理软件• 《化工流程》读者评选DeltaV 系统为最佳过程控制系统 • 微软公司制造行业技术革新(TIM )Leonardo 奖章数字化、智能化过程控制系统DeltaV 系统使数字化、智能化工厂变得更为容易,因为DeltaV 系统基于数字结构设计,完全集成了兼容多种总线的智能化工厂能力,包括HART 、FUNDATION TM 现场总线、高速离散总线(Profibus DP ,AS-i 和DeviceNet )、嵌入式的先进控制以及批量管理软件。
这种智能化现场无缝集成方案为各种系统应用奠定了基础,如智能设备管理系统(AMS )可快速而简单地实现现场设备的量程设定、组态和诊断,从而提高了过程效率并减少过程变化。
可变的规模DeltaV 系统规模和功能均灵活可变,规模可变的DeltaV 系统可以根据应用需求选择系统规模,也可以根据项目的需要在系统运行后对DeltaV 系统进行扩展,更好的满足企业生产中对生产规模不断扩大的要求。
第一章Deltav概述本章主要介绍以下内容: Deltav系统架构, Deltav组态软件, Deltav系统容量,PlantWeb.1. Deltav系统架构主要有以下三部分:工作站,交换机和控制器三部分,复杂的Deltav 里就是一个系统里有多个工作站,交换机和交换机.一个Deltav控制网络最多可以带120个节点或者100个控制器或者65个工作站. Deltav I/O 接口有2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板;下面是I/O卡件的接线端子;2.DeltavI/O卡件类型:DI卡, DO卡, AI卡, AOI卡,这里卡的类型基本都是按照通道的数量来分的,有的也是按照通道是否可以单独定义分的.3. Deltav系统的电源输入是24VDC或12VDC.电源卡件给控制器提供5VDC,为I/O卡件提供的是12VDC.4. Deltav系统容量:最多120个节点,最多65台任何类型的工作站,1台主工程师站,最多10台工程师站,最多59台操作站,最多20台应用站,每台主工程师站或操作站最多支持15台远程客户机,最多100个单独/冗余控制器,30000DST,最多25000SCADA位号,每个MX控制器最多支持1500个DSTs.每个MD Plus控制器最多支持750个DSTs,15000个高级单元管理DSTs.5. DST设备标签授权:接线到端子板的每个仪表需要一个DST.它的级别由高到低为:AO-AI-DO-DI.高级别的可以替换低级别的.6. Deltav组态软件: Deltav Control Studio, Exploring Deltav, Deltav OperateConfigure和Deltav OperateRUN和诊断的软件等几种常用的组态软件.7.对于控制器的识别:我们在Exploring Deltav软件中在Physicao Network s这个选项,右击属性,我们可以看到有个Flash lights选项,我们在这个选项前面选中,对于的控制器灯就会1s的间隔闪烁,我们要是选中Stop flashing的话,对应的控制器等就会停止闪烁,这样我们就可以找到这个系统对应的控制器了.8.接下来我们还是在Exploring Deltav软件中在Physicao Network中找到Decommissioned Nodes这个选项下投用控制器,还可以在控制器的属性里设置冷启动时间.第二章仿真练习1.在Exploring Deltav界面下,在Control Strategies树形图下,给已有厂区进行重命名和新建一个厂区.按照s88协议一个厂区总共5层,但是我们实际的工作中除了是batch项目外,我们都只有两层:Area和Control Module;2.把新建的厂区拖放到工作站里的报警和事件的单元里.3.对通道进行组态,有两种方法,一种是直接在该卡下找到该通道,选择通道的属性,对其组态.一种是在LancH I/O Configuration里集中进行通道组态.4.练习对卡件的通道进行组态,组态完毕后要下装控制器组态才能生效.下装的时候可以整体下装以控制器或工作站为单位的下装,也可以部分下装以卡件为单位,最新型S型号的可以以通道为单位进行下装;5.当我们在更换卡件的时候,我们需要对互为冗余的卡件进行人工切换,这个时候我们可以到诊断的界面下查看卡件的工作状态,也可以在这里对冗余卡件进行人工切换;第三章 Deltav控制模块1.Deltav控制模块具有下列属性:1)唯一的名称最多16个字符,至少包含一个字母;2)执行控制算法;3)可下装到控制器的最小实体;4)灵活的尺寸;5)可单独停止使用;6)每个模块具有独立的扫描速率;7)引用主控画面,详细信息和面板显示;8)独立的功能扫描模块速率,每1-255秒扫描功能块;9)设置功能块的执行次序,自动或手动;2.参数路径:Data Block/例如:PID1/3 . Deltav Control Studio控制工作室,在这个工作室里划分了五个工作区:层次视图区,图表视图区,部件板,参数视图区,报警视图区;4.我们在Deltav Control Studio控制工作室里建立了一个DO控制模块,设置DST,然后进行保存和Assign To Node分配节点, 下装到控制器后,我们在online的模式下,对其SP-D进行置值,可以看到DO卡件通道灯的变化;5.接下来我们又从模板数据库里把离散量输入模块的模板拖入了工厂A,并对其进行重命名,然后到Deltav Control Studio中对其进行组态设置,我们设置了DST和报警值,然后对其进行分配,保存,下装,在线模式进行模拟,看报警和值的变化;6.然后我们可以到Deltav Operate界面里,查找对应的模块,我们调到online 的状态下就可以看到报警状态的显示和变化;以下就是几个画面状态:7.接下来,我们在到Deltav Operate的Configure状态画面里可以新建一个画面,命名为TANK101,我们在这个画面里建立了一个置值的对话框,设置好连接和属性,主要是设置了路径,按照上面学的control module/Block/这样设置路径,把置值的对话框属性设置成允许赋值;这样我们就可以在Deltav Operate run的画面里调出新建的画面TANK101,然后调出模块XVSTAT这样我们就可以在赋值对话框对其赋值后在模块上显示报警;如图:8.接下来我们在画面里继续设置画面的背景颜色,在画面属性里设置.我们在画面左上角的箭头上编辑这个画面上一个画面和下一个画面,我们可以按照自己的需要选择对应的画面.设置好后,我们保存关闭画面编辑,到运行状态下试一试我们设置的画面按钮是否正确.我们定义好的还有系统定义好的画面都存在这个路径下:D:\Deltav\DVData\Graphics-iFix\pic.9.完成了上面的任务,我们就可以在TANK101画面上继续添加DO的数据链接,显示DO的输出值,配合先前的DI链接和模块画面,做好,如下图:10.我们接下来在画面上添加文本标记,我们可以到菜单栏,点插入insert按钮,选择插入文本text即可,也可以在工具里选择,还可以修改文本.这个时候我们就可以加个Dynamo图符,我们在图符库里加入XV-101 的图符,还可以通过颜色等设置,设置它正常和报警时候的状态显示.最后显示效果如下图: 第四章报警组态1.Deltav 报警设置是在模块创建的时候我们就可以创建的,很多模块模板创建的模块可能包含预分配的报警.如果我们要添加新报警的话,在选中的功能块上点击鼠标右键可分配报警,里面可以定义报警的级别,也可以设置多个报警值.2.接下来我们就在Deltav Control Studio里新建一个模板,一个AO 的模板,在这里面我们设定好报警值,和输出值,对于输入设定值我们选择case in 输入,我们在特殊参数里找到,并和模板上的case in链接好,之后进行分配,保存,下装.这样我们就可以模拟一下,自己设置的是否正确了.3.下面我们又学习参数的冷启动时,参数的设置,冷启动后可以选择一个设定值,也可以选择恢复冷启动前的那个值,我们都是在变量属性和模块属性里进行设置的.这里我们还学习了三种不同的下装方式下,留存数据的情况.4.接下来我们学习了建一个AI模块,同样的方法,我们也设置了报警值,输入输出值,分配,保存,下装.5.接下来我们做的工作和前面DO和DI工作一样,把AI和AO点的数据链接倒入到画面中,链接其对应的DST并加以描述,注意的一点是我们在AO作数据链接的时候,我们可以用到工具栏里的Deltav Data Entry Expert这个按钮来设置输入的值的范围.效果如下图所示:6.接下来我们要从图符集中加入一个液位罐,在液位罐上添加一个显示液位的矩形框,加好了后我们给这个矩形框设置Animation动画显示来显示液位的高低变化.我们还要对其设置相应的DST,然后保存,运行后得到的效果如下图:7.接下来我们就可以在画面上设定值,当设定值达到报警值的时候我们就可以看到报警栏里会出现相应的报警,我们可以到报警总表里查看报警,这里的报警都是按照一定规则来排序的,比如时间和优先级等条件排序.如下图:8.接下来我们自己设置了一个新的报警,在Exploring Deltav里去设置,在这里我们可以新建报警,并赋予它的优先级.然后我们可以到studio里找到一个控制模块,在里面新建一个报警,这个时候我们就可以看到我们定义好的报警,在这里我们可以给这个报警分配两个参数一个是报警值和报警的门限值.9.我们现在就在画面制作软件中建立两个报警的链接显示,显示高报和低报,这里值得注意的是我们在链接的时候,LI-101/要改成LI-101/,这样显示字符描述而不是数字.完成效果如图:10.接下来我们学习了,如何查找事件的报警记录,我们可以到开始-所有程序-Deltav-Operator-Process History View-事件这里我们就可以查看了,还可以排序和查找报警.查看报警的时间和描述等参数.现在我们可以用系统自带的ALARMS1.A_LAALM设置一个总报警显示,我们在画面制作软件下,建立一个数据链接,链接到ALARMS1.A_LAALM 上,然后我们还可以用专家功能,使这个数据链接到ALARMS1.F_LAALM,使这个报警在有报警的时候显示无报警的时候不显示.效果如图:第五章马达控制1.我们也是在模块的模板里找到自己对应的马达控制块,拖到工厂里,然后打开编译软件在这里我们可以对马达功能块进行编译,进入编译状态如下图:进入之后我们可以看DC块,这个市主模块,前面有逻辑与或非,中间的是布尔泛运算,前面是条件模块,是连锁条件用的,我们右击一个条件模块,选中Expression编译,见到下面界面,如图:接下来我们就可以在条件模块里加入连锁条件了'样我们就实现了连锁功能了.2. 接下来我们要对画面进行制作了,我们到画面制作页面里,加入马达建立连接,加入状态显示的链接和报警显示的链接.然后运行,我们可以在这个画面下操作了,如果把阀关了,联锁触发,确认之后我们开启马达,如果液位低于50,连锁触发,马达停止工作,颜色都会发生变化,状态显示也会发生变化,最后我们可以用SP来控制马达的工作状态.效果如图:3.在这里我们有用模块的模板建立了一个简单的PID_LOOP回路调节,在这里我们熟悉了下如何查找分配的DST,我们为回路模块里的相应参数建立连接选择阀门的作用方式等参数.然后保存下装到控制器.我们接下来就到画面制作的软件下建立调节阀和相应的描述和链接,进行控制和显示的功能,我们可以为输入设置阶坡输入等设置.第六章顺序控制SFCs1.简单的介绍了SFC顺序控制的应用,执行,SFC中的步的概念和Actions概念以及限定词和转换条件和为SFC而定义的NameSets.2.然后我们按照步骤建立了一个简单的开车顺序控制方案,在studio软件中进行简单的程序输入和编译,运行后,我们在画面显示的运行状态下,看到如下的效果:3.接下来,我们在这个开车的顺序控制方案中加入另外一个分支,停车的顺序控制,停车的顺序是先停马达,停阀,然后挺调节阀.同样是在顺序控制里按照要求写入程序.然后分配,保存,下装.运行后效果如图:总结: SFC的应用, SFC的执行, SFC中的Steps, SFC中的Actions, SFC中的Action Qualifiers,Transetions,为SFC而定义的Named Sets.第七章串级控制通过本模块的学习,我们应该掌握:使用CASCADE_MASTER模板实现串级控制,定义模块功能块,用Embedded Composite Block通过Calc和Filter功能块实现流量仿真计算,通过Inegrator功能块实现液位仿真计算,用Control studio的On-Line功能测试模块,定义连续历史趋势.1.我们建立了一个马达控制模块,并给它的输入输出分配DST,然后我们回到explore界面下为这个参数分配相应的物理通道,并投用,然后进行下装.这时我们可以到control studio 的界面下运行该模块,验证下马达的启动和停止.2.接下来,我们建立了一个模板模块,我们在这个模板模块里找到了两个模块,我们把下面的模块命名为FIC-20X,进入studio进行编辑修改参数,向这个模块里加入一个嵌入式模块,命名为FLOWSIM.我们打开这个嵌入的模块,向里面添加功能块,CACC1和FLTR1两个功能块,然后对其里面按需要进行编辑程序和更改设置.编辑完成后我们返回,按要求连接起来,然后分配,保存,下装.效果如图:3.接下来,我们进行了画面的制作:我们建立一个新的画面,在这里我们添加了两个新的动态画面一个是马达,一个是控制回路,我们按照要求选择正确的动态画面,建立需要的链接即可,保存后即可运行检查.效果如图4.接下来我们建立了一个液位模拟仿真的模块LEV2-SIM,用这个模块来模拟液位的变化,这个模块制作相对简单,就是引用了一个积分的功能块,我们按照书上的要求对其功能块的参数进行设置,然后添加两个外部变量的输入参数和一个输出参数,连接好即可.5.建立好了模拟液位的模块后,我们开始对主回路模块进行编辑,我们在studio里打开主回路模块,按照书上的参数,对主回路的PID参数进行设置,然后加入一个外部引用参数,把模拟仿真液位模块的输出值引用过来,接入主模块的in管角即可.这样我们就完成了主回路的编辑,我们到TANK201下加入LIC-201到画面,和前面的添加方法基本一样.保存下装后我们就可以进行模拟演示了,效果如图:6.接下来我们练习了定义历史数据采集我们按照书上的步骤为LIC-20X定义History Collection:我们到厂区里找到控制模块,在这个模块里我们设置History Collection里的需要组态的参数进行添加.7.开始数据收集的过程是这样的:我们把设置好数据采集的厂区拖到相应的工作站里的Continuous Historian目录下,然后下装到工作站.接下来我们要组态过程历史视图,我们在explore这个软件里启动了过程历史视图,在这个软件里我们新建图标,使用添加按钮并浏览参数路径来组态图表,这样我们就可以查看数据了,我们在这里可以改变纵坐标来分开两个在同一条线上的两个参数.我们之后把设置好的趋势保存到相应的路径下.效果如图所示8.我们现在可以到画面制作的页面上,Embedded TrendControl来在画面上添加显示趋势的功能,我们建立后添加相应的链接即可.我们还可以在这里设置属性的,之后我们到运行模式里就可以看到相应的显示了.效果如图第八章报警的管理1. 我们可以到explore的界面下,找到System Alarm Management系统报警管理这个选项下,按照厂区或者模块,或者节点等条件管理报警.当然我们也可以在厂区或者模块下右击鼠标选择System Alarm Management同样可以管理这里的报警,对其进行设置和修改.效果如图:2.条件报警:我们在studio这个软件下面,在模块上右击鼠标找到Assign Alarm这个对话框,找到要设置的报警,选中条件报警选项,设置好参数,然后我们再右击模块选中Show Parameter这个对话框,添加LO_ENAB这个连接,然后我们再建立一个外部参数,设置好马达启动的链接,连接到这个添加的参数上,即可实现当马达开始的时候报警,马达停止的时候不报警.分配,下装,保存,效果如图:马达停止后没有液位的报警了..第九章阶段逻辑模块PLMs1.这一章里我们学习了,PLM的应用,了解PLM的状态,为Failure_Monitor定义Named Set;Phase Logic Module是定义阶段状态以及每个状态之间相关的逻辑关系的模块;Failure_Monitor不断监视故障状况从而把FAIL_INDEX参数赋值为故障值;当FAIL_INDEX为非零时,阶段会转移到正在保持的状态;2.我们首先修改Named Set:phase_failures并为之添加XVSTAT开启;之后我们在Exploring软件上建立一个阶段逻辑控制模块,到Studio里去编辑这个模块,我们首先创建了一个停车液位参数,在这里我们可以为停车液位参数赋值;然后我们向Failure_Monitor添加Condition功能块,以判断TANK101截断阀是否打开;DISABLE参数设置为1;我们修改了BLOCK1的表达式,让它包含IF THEN的语句来检查Condition模块的OUT值,若截断阀打开状态,则为参数FAIL_INDEX赋值;3.我们按照要求为阶段逻辑模块里的每个顺序控制模块进行编程,实现预期的目的,这里我们还学习了每个控制的确认的功能,以及控制功能的使用;4.之后我们把编译完的模块下装,保存,分配,这样我们就可以到Operate的运行界面上检验我们是否实现了这些功能;直接执行启动效果如图现在我们把设备启动起来,然后模拟一个错误,看停止过程是否保持,效果如图:过程中出现错误状态错误要故障清除,如图:清除后我们还要重新启动,现在设备处于保持的状态,如图:我们重新启动后,整体全部停车完成,效果如图:第十章Deltav安全性通过本模块的学习,我们能够了解:参数,域,功能的安全性;用户,组,功能锁,Flexlock的应用,电子签名,工作站选项等;1.我们首先到Exploring这个界面下,找到setup 里的Security 这个选项,里面主要有四种主要的功能锁和密钥;我们了解了主要有三种:control,Restrited Control和Tuning ;2.然后我们到窗口的显示功能窗口上找到,User Manger这个按钮来访问Deltav用户管理器;弹出的画面如图我们可以在这个里面添加用户,定义用户的权限,删除用户和用户组;我们新建的用户,我们可以给他分配权限,可以分配在某个厂区下的权限,以及具体的权限大小和范围,如图:3.在组里也一样,我们同样可以定义一个新组,分配给这个组的权限,使这个组里的每个成员都有相应的权限,这样我们就不用单独去定义每个用户的权限了,只需要定义组的权限后,这个组里的每个成员都会具有赋予这个组的具体的权限了;4.FlexLock这个是Deltav登录的对话框,我们在这里可以通过特定的用户让其访问特定的画面,和具有特定的操作权限的用户访问特定用户的权利;其对画框如下图:重要:无法从Deltav桌面退出FlexLock应用程序;5.电子签名,首先到程序里找系统首选项,这个对话框弹出来效果如图:然后我们到Exploring里找到电子签名,新建一个电子签名,使其enable;之后我们到厂区里,右击厂区,enable电子签名,然后我们再到模块下分配电子签名,这样我们就作好了一个电子签名,现在我们就到里面去运行查看电子签名的功能是否分配到了该参数上,效果如图:5.接下来我们学习了对自己作完的工程进行保存,这里值得注意的是一般都是分开保存;我们对我们创建和修改的东西可以分开保存,以达到精简的目的;对于流程图我们可以到其相应的路径下找到对应的流程图画面,直接选中拷贝过去就可以了;第十一章串口卡1.在这里我们了解了Deltav与串口设备连接的接口,串口卡的接线方式,串口卡的能力,串口卡的组态.2.我们在这里做了一个小练习,就是在串口卡上port1和port2上分别建立了两个DI,DO,AI,AO几个DST点,然后我们在厂区里建立相应的模块,进入studio里更改模块设置,实现相应的调用.然后我们到画面制作界面下调用建立的模块.在运行状态下检验是否能够实现相应的功能.效果如下图:3.接下来,我们有学习了热电阻卡和热电偶卡,我们现在I/O里建立一个热电偶卡和一个热电阻卡,分别定义它们的通道,使能它们的通道并进行设置.然后我们到library里面找到模拟量的模板,拖放至厂区里,重命名,然后到Studio里面编译,设置IO-IN 等等相应参数,最后运行状态显示输出范围,和设置范围自动保持一致;效果如图4.最后我们到开始菜单下找到数据库管理的图标,点开后,我们可以看到数据库管理软件,在这里我们可以对数据库的状态进行操作,如停止启动数据库;我们还可以对数据库进行备份,恢复,删除等相关设置;界面如图:这个是这次学习的软件的版本:。
DeltaV系统概述目录1. DeltaV系统1.1 DeltaV系统概述DeltaV系统是艾默生过程管理充分应用了当今在计算机、网络、数字通讯等最新技术于1996年推出,是彻底采用完全数字化结构的一套全新系统。
做为PlantWeb工厂管控网机构体系的核心部分,是全球首个数字式自动化系统。
DeltaV系统至投入市场以来,用户给予了充分肯定。
连续6年获得《控制》杂志“最佳过程控制/自动化系统”奖,并包括:•最佳过程控制软件•最佳批量控制管理软件•最佳先进控制软件•最佳报警管理软件•最佳回路自诊定软件•最佳过程仿真软件•最佳智能设备管理软件•《化工流程》读者评选DeltaV系统为最佳过程控制系统•微软公司制造行业技术革新(TIM)Leonardo奖章数字化、智能化过程控制系统DeltaV系统使数字化、智能化工厂变得更为容易,因为DeltaV系统基于数字结构设计,完全集成了兼容多种总线的智能化工厂能力,包括HART、FUNDATION TM现场总线、高速离散总线(Profibus DP,AS-i和DeviceNet)、嵌入式的先进控制以及批量管理软件。
这种智能化现场无缝集成方案为各种系统应用奠定了基础,如智能设备管理系统(AMS)可快速而简单地实现现场设备的量程设定、组态和诊断,从而提高了过程效率并减少过程变化。
可变的规模DeltaV系统规模和功能均灵活可变,规模可变的DeltaV系统可以根据应用需求选择系统规模,也可以根据项目的需要在系统运行后对DeltaV系统进行扩展,更好的满足企业生产中对生产规模不断扩大的要求。
开放的互操作性艾默生先后推出如HART、FF现场总线、OPC等专门技术将之发展成基金会,形成引领世界自动化产品的行业标准,并长期致力于这些基金会行业标准的不断完善和发展。
DeltaV系统完全遵循这些技术并溶入在系统中,使DeltaV系统具备良好的开放的可互操作,提高了系统的运行效率。
点对点概念DeltaV系统控制网络采用以太网技术,实现系统控制网中各工作站、各工作站与控制器、各控制器之间点对点的通讯,使实时数据可方便的在所有站点之间调用,避免某个站点故障对系统的影响。
DeltaV 由艾默生过程控制有限公司于1996年推出的用于过程控制的软件。
DeltaV 系统提供强大易用的设计和操作过程控制软件。
DeltaV 采用标准Windows特征来提供熟悉的用户界面。
最新版本为DeltaV10.4,在各种DCS中市场占有率第一,且其系统在国际上非常流行,与全球知名石油化工企业有着广泛的合作。
DeltaV 包括以下应用:1先进控制Advanced control:InSight监察识别;Neural神经网络;redict预测控制;redictPro专家预测控制;SimulatePro仿真专家;Tune with Insight应用识别整定;2 工程应用;3设置与安装;4操作员应用;5批量应用;6DeltaV自学引导;DeltaV系统不但拥有BPCS而且拥有集成的SIS。
DeltaV系统只在v4和v8中出现过汉化版,但汉化的内容也只限于帮助手册Books Online和操作界面Operator Interface,其它的应用程序以及产品手册(Product Data Sheet)和帮助说明,白皮书等都是英文的。
有些用语也非常难以翻译,找不到中文恰当的说法,例如Decommission a controller,各位如有读过DeltaV的中文手册,就会发现这样的问题不在少数。
在此建议各位最好还是使用英文版,好在自控专业文章对英文的要求并不高,这样也可以提高各位的英文阅读水平。
如果有机会合Emerson的工程师交流,使用英文(至少使用英文术语)也可以减少对DeltaV系统理解的歧义。
至于DeltaV系统的功能,Web发布确实很差,这是因为该功能的用户较少,所以功能上几乎没有改进。
不过自2002年DeltaV v7.2后DeltaV迁移到了WinXP和Win Server 2003平台上,利用Windows的Terminal Serveice所形成的DeltaV Remote Client功能更为强大且使用方便,Web发布已没有太多的意义。
第一章Deltav概述本章主要介绍以下容: Deltav系统架构, Deltav组态软件, Deltav系统容量,PlantWeb.1. Deltav系统架构主要有以下三部分:工作站,交换机和控制器三部分,复杂的Deltav 里就是一个系统里有多个工作站,交换机和交换机.一个Deltav 控制网络最多可以带120个节点或者100个控制器或者65个工作站. Deltav I/O 接口有2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板。
下面是I/O卡件的接线端子。
2.DeltavI/O卡件类型:DI卡, DO卡, AI卡, AOI卡,这里卡的类型基本都是按照通道的数量来分的,有的也是按照通道是否可以单独定义分的.3. Deltav系统的电源输入是24VDC或12VDC.电源卡件给控制器提供5VDC,为I/O卡件提供的是12VDC.4. Deltav系统容量:最多120个节点,最多65台任何类型的工作站,1台主工程师站,最多10台工程师站,最多59台操作站,最多20台应用站,每台主工程师站或操作站最多支持15台远程客户机,最多100个单独/冗余控制器,30000DST,最多25000SCADA位号,每个MX控制器最多支持1500个DSTs.每个MD Plus控制器最多支持750个DSTs,15000个高级单元管理DSTs.5. DST设备标签授权:接线到端子板的每个仪表需要一个DST.它的级别由高到低为:AO-AI-DO-DI.高级别的可以替换低级别的.6. Deltav组态软件: Deltav Control Studio, Exploring Deltav, Deltav Operate(Configure)和Deltav Operate(RUN)和诊断的软件等几种常用的组态软件.7.对于控制器的识别:我们在 Exploring Deltav软件中在Physicao Network s 这个选项,右击属性,我们可以看到有个Flash lights选项,我们在这个选项前面选中,对于的控制器灯就会1s的间隔闪烁,我们要是选中Stop flashing的话,对应的控制器等就会停止闪烁,这样我们就可以找到这个系统对应的控制器了.8.接下来我们还是在Exploring Deltav软件中在Physicao Network中找到Decommissioned Nodes这个选项下投用控制器,还可以在控制器的属性里设置冷启动时间.第二章仿真练习1.在Exploring Deltav界面下,在Control Strategies树形图下,给已有厂区进行重命名和新建一个厂区.按照s88协议一个厂区总共5层,但是我们实际的工作中除了是batch项目外,我们都只有两层:Area和Control Module。
DeltaV系统是构建在PlantWeb架构上的全数字化自动控制系统。
通过全厂智能化信息无缝集成的方案来实现各种高级系统应用,从而提高过程控制的效率。
DeltaV 的网络构架的设计是基于对整个工厂的生命周期的考虑,因此,构建在模块化理念的系统结构中,一个独立的工作站节点就可以涵盖了整个工厂网络的设计要求,从控制到仿真以及各系统的集成等等。
对于网络的集成有以下几个特点:
DeltaV 的网络将构建在星形结构下
DeltaV 的控制网络是一个相对独立的局域以太网
网络节点可以是工作站、DeltaV控制器
所有在网络上的节点必须通过DeltaV 的认证,其中包括交换机及有关PC
所有的外部连接必须通过DetlaV 的工作站
每个DeltaV 网络都必须有且只有一个主工程师站
DeltaV系统结构由工作站、控制器和I/O子系统组成,各工作站及各控制器之间用以太网方式连接。
现场智能设备或常规设备的信号将接入DeltaV卡件,具备HART、FUNDATION TM现场总线、Profibus DP总线,AS-i总线,DeviceNet 总线及RS485串口通讯的设备也将连接到DeltaV的各总线卡件上。
DeltaV的工作站包含主工程师站、工程师站、操作站、应用站等,其中应用站具备OPC Server功能并可通过第三块网卡以以太网的方式连接到其它系统,实现系统间的实时数据交换等功能。
根据系统配置功能的需要,应用站也可以用作批量管理站、Web Server站等。
控制器及I/O子系统包含控制器、供电模块和各类卡件,卡件负责现场信号采集及处理,由控制器执行控制策略。
DeltaV系统支持将控制策略下装到现场总线设备中执行,使控制风险更加分散并提高回路的集成度。
DeltaV系统可根据应用场合的需要采用冗余系统控制网络、冗余控制器、冗余电源、冗余卡件等冗余
措施。
控制器和卡件将安装在底板上,各类卡件可根据需要随意安装在底板上,无需特定的卡件安装特定的位置上。
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、管理人员可随时了解、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Windows操作系统,彩色LCD。
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系统的Books-on-line (在线帮助手册),可随时提供有用的系统帮助信息。
DeltaV工作站上的组态指导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系统工作站主要分为四种:
ProfessionalPlus工作站
Professional工作站
操作员工作站
应用工作站
ProfessionalPlus工作站
每个DeltaV系统有且只有一个ProfessionalPlus工作站,通常称之为主工程师站。
该工作站负责全局数据库的组态及组态数据库的维护。
ProfessionalPlus配置有系统组态、操控、维护及诊断等软件包,具备了工程师站和操作员站的所有功能。
另外,系统允许配置若干台Professional 站作为普通工程师站。
ProfessionalPlus工作站的主要功能特点包括:
相关过控单元的操作界面
全局数据库的浏览、查找及组态
事件报警记录的浏览
控制策略的组态及系统设定
各个控制器、工作站、I/O卡件及整个网络的诊断
Professional工作站
Professional工作站,作为工程师工作站拥有与主工程师站相同的工程组态、操作及诊断功能。
操作员站
DelatV 的操作员站为用户提供了一个功能强大的操作环境,用内嵌式的组件以便各项数据的输入与读取。
报警浏览表、流程图或模块详细信息等都会有直观的统一界面。
系统预先定制了标准的操作面板及详细面板,以此来统一对所有模块的操作。
系统将通过对报警的分级、显示及管理使得操作员可以准确无误地关注到最重要的报警信息,并可以直接通过报警栏处理最高级别的报警。
应用工作站
DelatV 的应用站可用于存放历史数据库,同时可作OPC 服务器作为系统对外的接口。
此外,应用站也可以配置各种优化或管理软件来实现其他特定的功能。
应用站的主要功能特点包括:
OPC服务器直接访问系统数据库为客户端软件的应用提供快速、准确、可靠的数据。
历史数据库用于存放记录模拟及数字量的文本参数
用户可以从Microsoft Excel表格中直接读取实时或是存贮于历史数据库中的连续历史记录数据用于计算及分析。
DeltaV系统的控制器用于管理所有在线I/O 子系统、控制策略的执行及通讯网络的维护。
同时时间标签和报警趋势记录也是由控制器管理的。
控制器从输入通道读取数据,然后执行控制策略,到最后送到输出通道的整个过程会在100ms
中完成。
控制器主频为266MHz,内存为48M。
对于冗余配置的控制器,在工作时会有一个处于激活状态,而另一个待机状态的控制器会拥有相同的设置,并会映射在线控制器的所有操作。
一旦,在线控制器发生故障,待机状态的控制器将会自动切换到激活状态。
并且,系统可以在故障控制器被替换后自动执行初始化,使系统恢复冗余配置。
当网络发生故障的时候,控制器会保留最后收到的有效数据。
DeltaV系统的所有I/O卡件均为模块化设计,可即插即用、自动识别、带电插拔。
系统可以要提供二大类I/O卡件:一类是传统I/O卡件,另一类是现场总线接口卡件。
这二大类卡件可任意混合使用。
数字总线接口卡件
现场总线(FF)
基金会现场总线和HART通讯协议提供了最智能化的和可靠的预测性维护功能。
基金会现场总线设备通过与数字自动化系统的双向通讯还可以提供预测性的报警、确认信息、基于现场的控制、诊断和设备信息,同时具备以毫秒为单位捕捉数据的功能。
设备总线
相对与现场总线较为简单的数字总线,但同样可以实现一部分诊断功能。
传感器总线
快速且经济的总线技术。
每块AS-i卡支持2个AS-i网段,每个AS-i网段最多可连接31个AS-i设备。
串口通讯卡
DeltaV系统配置有Serial Interface卡(串口通讯卡)可支持Modbus 及DH+通讯协议,其预装为Modbus RTU及Modbus ASCII协议,最高的通讯速率为115kb/s。
串口通讯卡可插在I/O底板的任何一个空槽上,用于与第三方进行通讯。
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Microsoft Windows NT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。
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。
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。
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