Tài liệu Hệ thống DCS

DCS là một hệ thống điều khiển trường trong các nhà máy yêu cầu về tự động hóa cao. Tài liệu này sẽ cung cấp cho bạn đọc một cái nhìn tổng thể và chi tiết về hệ thống DCS được sử dụng trong các nhà máy.

TỔNG CÔNG TY PHÂN BÓN & HÓA CHẤT DẦU KHÍ – CTY CP CN CTY CP PHÂN ĐẠM & HC DK - NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ =============== Tổng quan hệ thống DCS XƯỞNG PHỤ TRỢ NỘI DUNG Tổng quan hệ thống DCS Centum CS 3000 R3 I Cấu hình phần cứng hệ thống DCS II Trạm vận hành HIS HIS KIỂU CONSOLE HIS KIỂU ĐỂ BÀN III Trạm Điều khiển trường – Field Control Station (FCS) KFCS-Standard Type Field Control Station for FIO Standard FCS for RIO (LFCS, LFCS2) 11 Trạm điều khiển trường loại trọn bộ-Compact FCS 15 IV NETWORK (MẠNG LƯỚI) 16 Vnet 16 Ethernet 17 Các trang sổ điều khiển hệ thống DCS-3000 18 Tổng quan hệ thống DCS Centum CS 3000 R3 I Cấu hình phần cứng hệ thống DCS CENTUM CS 3000 hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp cho ứng dụng điều khiển trình thiết kế phù hợp với nhà máy có quy mô từ nhỏ đến lớn Hệ thống tổ hợp công nghệ với tính ưu việt như: • • • • Môi trường mở, độ linh hoạt, độ bền hệ thống cho tối ưu hoá toàn doanh nghiệp, Môi trường vận hành tối ưu, phần cứng cập nhật tới công nghệ nhất, Giá thành sở hữu thấp nhất, lợi nhuận tăng cao Các chức thiết kế kỹ thuật tối ưu - HIS (Human Interface Station): trạm giao diện HIS sử dụng chủ yếu cho việc vận hành giám sát - hiển thị biến qui trình, tham số điều khiển, báo hiệu cần thiết để người vận hành nhanh chóng nắm bắt trạng thái vận hành nhà máy Nó kết hợp giao diện mở máy tính giám sát truy nhập vào đồ thị liệu (Trend data), thông điệp (Messages), liệu xử lý (process data) • HIS kiểu console • Đây HIS kiểu trọn gói, PC thường lắp đặt bên hộp vận hành Có hai kiểu HIS loại console, loại hình kín, loại loại hình hở - có cấu hình tùy chọn HIS kiểu để bàn HIS loại PC để bàn bình thường - FCS (Field Control Station): Trạm điều khiển trường FCS điều khiển nhà máy Do môđun I/O khác nhau, có hai model FCS; FCS cho FIO FCS cho RIO (Hãng Yokogawa) Ngòai model nói có FCS kiểu compact (nhỏ gọn) • FCS cho FIO (Fieldnetwork Inpụt/Output Module) FCS sử dụng môđun I/O kiểu mạng trường • FCS cho RIO (remote input/output module) FCS sử dụng mođun I/O xa • FCS kiểu nhỏ gọn Bộ điều khiển thường lắp ráp gần thiết bị trình công nghệ, lý tưởng cho việc truyền thông với hệ thống - ENG (Engineering Computer): Máy tính thiết kế Đây máy tính cá nhân có chức thiết kế thường để thực thiết kế xây dựng hệ thống DCS quản lý bảo dưỡng Nó loại PC thường HIS Nếu có chức vận hành theo dõi HIS, bạn sử dụng chức kiểm tra (mô trạm điều khiển) để tạo môi trường thiết kế xây dựng hiệu dễ sử dụng - CGW (Communications Gateway Unit) – Đơn vị cổng nối truyền thông Nó liên kết bus hệ thống điều khiển Vnet với Bus ethernet (tới hệ thống máy tính giám sát với máy tính cá nhân thường) Bằng chức truyền thông rộng CGW, ta liên kết hai mạng Vnet vị trí khác sử dụng đường dây điện thoại chuyên dụng - Mạng Vnet Bus hệ thống điều khiển thời gian thực liên kết trạm chẳng hạn FCS, HIS, BCV CGW Vnet kiểu kép-dư dạng chuẩn Mạng Ethernet Ethernet dùng để liên kết HIS, ENG, máy tính giám sát máy in Nó dùng để trao đổi tập tin liệu với máy tính giám sát cho việc cân hóa liệu HIS II Trạm vận hành HIS HIS KIỂU CONSOLE HIS cấu thành từ bàn giao tiếp người-máy máy tính cá nhân thông thường Đây kiểu trạm giao diện người-máy sử dụng kỹ thuật PC khả vận hành tính DCS a HIS loại Enclosed-Enclosed Display Style Console HIS Loại Enclosed thiết kế dựa theo kiểu dáng trạm vân hành phiên cũ, cho phép đặt trạm sát nhau, có hình điện tử, hình cảm ứng, bàn phím vận hành có nhóm điều khiển, có tiếp điểm vào/ra phụ phím chức khác HIS console kiểu hình kín b HIS loại Open Display- Open Display Style Console HIS HIS loại Open Display loại kiểu dáng HIS với hình tinh thể lỏng (LCD): lựa chọn kích thước hiển thị kiểu bàn phím, hình cảm ứng, bàn phím vận hành có nhóm điều khiển, có tiếp điểm vào/ phụ HIS console kiểu hình mở HIS KIỂU ĐỂ BÀN HIS loại PC để bàn bình thường HIS loại desktop thực chức HIS hình cá nhân PC, sử dụng với bàn phím chuyên dùng loại phím phẳng chống bụi, nước Bàn phím vận hành Bàn phím vận hành có hai loại: loại thiết kế với bàn phím vận hành có nhóm điều khiển để sử dụng với HIS loại Console, loại khác thiết kế bàn phím có nhóm điều khiển để sử dụng với hai loại HIS console Desktop III Trạm Điều khiển trường – Field Control Station (FCS) FCS Cung cấp chức điều khiển trình, chẳng hạn điều khiển điều tiết, điều khiển tính toán Chuẩn FCS có hai loại gồm: KFCS LFCS KFCS-Standard Type Filed Control Station for FIO: FCU Node kết nối sử dụng loại Bus mở rộng nối tiếp ESB (Extended Serial Backboard) Bus tăng cường ER (Enhanced Remote) LFCS- Standard Type Field Control Station for RIO: FCU Node kết nối sử dụng bus vào/ra từ xa (RIO-Remode Input Output) Loại trọn (Compact FCS): FCU Node kết nối tủ loại trọn có cấu trúc gọn để lắp đặt khu vực giới hạn không gian Khi lắp đặt tủ, vào nhỏ có kích thước chân cắm nhỏ Cấu hình FCS KFCS-Standard Type Field Control Station for FIO KFCS kết hợp FCU, ESB bus, EB bus Node unit Kiến trúc CPU kết hợp với kiểu lắp đặt sẵn có cho lựa chọn tối ưu: o Kiến trúc CPU: Đơn kép o Kiểu lắp đặt: loại tủ (cabinet) hay giá cắm (Rack) o ESB bus: Đơn hay dự phòng kép o EB bus: Đơn hay dự phòng kép a Field Control Unit (FCU) FCU bao gồm card xử lý số phận khác để thực chức tính toán điều khiển cho FCS CPU, card xử lý, nguồn, pin card bus giao tiếp ESB dự phòng kép b ESB Bus ER Bus ESB bus (Extended Serial Backboard) bus truyền thông sử dụng để kết nối Node cục lắp đặt tủ với FCU Bus dự phòng kép Khoảng cách truyền tối đa 10m ER bus (Enhanced Remote bus) bus truyền thông sử dụng để kết nối node từ xa với CPU lắp đặt node cục ER Bus dự phòng kép, việc sử dụng bus này, node lắp đặt tủ với FCU vị trí cách xa tủ Khoảng cách truyền tối đa 185m (sử dụng cáp đồng trục 10 base Ethernet tương thích hoặc) 500m (sử dụng cáp đồng trục 10 Base 5), tới km (sử dụng lặp bus quang) 27 Trang cửa sổ trend công nghệ Trang cửa sổ tuning Gọi logic điều khiển Calls up sequence table window 28 Trang cửa sổ tuning SH = PV scale high SL = PV scale low PV = Process variable SV = Setpoint variable MV = Manipulated variable DV = Deviation: pv - sv SUM = Totalizer value OPHI = Output high-limit index OPLO = Output low-limit index MSH = MV scale high limit MSL = MV scale low limit MODE = Chế độ ALARM = Trạng thái cảnh báo HH = High high limit alarm setpoint PH = Process high alarm setpoint PL = Process low alarm setpoint LL = Low low limit alarm setpoint VL = Velocity limit DL = Deviation limit SVH = Setpoint high limit SVL = Setpoint low limit 29 Trang cửa sổ tuning MH = mv high limit setpoint ML = mv low limit setpoint P = Proportional band I = Integral time D = Derivative time GW = Gap width DB = Dead band CK = Compensation gain CB = Compensation bias PMV = Preset mv 30 Tên điều khiển Tên điều khiển Cascade mark Tên thích điều khiển Tag mark Chế độ điều khiển Trạng thái cảnh báo Process variable Đơn vị đo lường Set variable Manipulated variable Giá trị cao Giá trị cài đặt cảnh báo Điểm giá trị MV xuất Giá trị cài đặt SV Thanh giá trị công nghệ Giá trị thấp 31 Thay đổi chế độ điều khiển MAN AUTO CAS 32 33 Bộ điều khiển đóng mở van Bộ điều khiển khởi động dừng bơm từ DCS 34 Historical Report 35 Historical Report 36 Historical Report 37 38 Bàn phím điều khiển Historical Report Gọi file chứa liệu cảnh báo In toàn cảnh báo Tìm kiếm chọn lọc cảnh báo Dừng tìm kiếm liệu Lưu liệu Gọi trang giải thích dialog box Gọi trang cửa sổ cảnh báo công nghệ Gọi trang cửa sổ dẫn người vận hành (operator guide) Gọi trang cửa sổ hình nhóm điều khiển (graphic) Gọi trang cửa sổ chỉnh thông số điều khiển 39 Gọi trang cửa sổ Trend công nghệ Gọi trang cửa sổ điều khiển (graphic) Gọi trang cửa sổ thông báo (report) công nghệ Gọi trang cửa sổ Navigator Chuyển trang graphic sang trái Chuyển trang graphic sang phải Chuyển trang graphic lên Xóa trang cửa sổ graphic điều khiển Chuyển chế độ điều khiển sang cascade Chuyển chế độ điều khiển sang MAN Chuyển chế độ điều khiển sang AUTO Tăng giá trị công nghệ (SV, MV) cửa sổ điều khiển gọi Giảm giá trị công nghệ (SV, MV) cửa sổ điều khiển gọi 40 Nhấn đồng thời hai nút tốc độ tăng (SV, MV) lên gấp lần Nhấn đồng thời hai nút tốc độ giảm (SV, MV) xuống gấp lần Xác nhận thực lệnh vận hành Hủy bỏ lệnh vận hành Di chuyển trỏ hình điều khiển Tắt tiếng cảnh báo công nghệ Xác nhận giải trừ cảnh báo công nghệ Gọi tên điều khiển graphic …… 41 [...]... báo hệ thống Biểu tượng gọi hiện thị của sổ hệ thống Biểu tượng gọi trợ giúp giải thích cảnh báo hệ thống Lọc các dòng cảnh báo hay các block cảnh báo Biểu tượng in tòan bộ trang cảnh báo công nghệ Biểu tượng công nhận cảnh báo công nghệ Biểu tượng công nhận và xóa cảnh báo công nghệ Khi chọn biểu tượng này, dòng cảnh báo hiển thị được giữ lại trong vòng 5 giây mà không được cập nhật 21 Trang hệ thống. .. và các hệ thống giám sát được kết nối bởi Ethernet LAN; các máy tính giám sát và các máy tính cá nhân trên Ethernet LAN có thể truy cập các tin nhắn và dữ liệu trend trong hệ thống DCS Ethernet cũng có thể được sử dụng để truyền các file dữ liệu trend từ HIS tới các máy tính giám sát, để cân bằng hóa cơ sở dữ liệu của HIS và để lấy ngày trend cho các trạm khác, loại bỏ tải trên Vnet Một hệ thống chỉ... HIS đơn, với các chức năng thiết kế kỹ thuật đã cài đặt, không cần mạng Ethernet – nhưng mạng ethernet nói chung là cần thiết 17 Các trang của sổ điều khiển của hệ thống DCS- 3000 Trang thông tin hệ thống Cảnh báo công nghệ Navigator Cảnh báo hệ thống Nhập tên trang màn hình Hướng dẫn vậnh hành Thông báo theo dõi Trở về trang màn hình trước Xóa trang màn hình ĐK Tắt tiếng cảnh báo User vận hành In trang... hành 19 Trang cảnh báo công nghệ Khi chọn biểu tượng này, dòng cảnh báo hiển thị được giữ lại trong vòng 5 giây mà không được cập nhật Lọc các dòng cảnh báo hay các block cảnh báo Biểu tượng in tòan bộ trang cảnh báo công nghệ Biểu tượng công nhận cảnh báo công nghệ Biểu tượng chọn lọc các cảnh báo công nghệ cao nhất Khi nhấn biểu tượng này, Những giá trị analog công nghệ dược hiển thị với các ký hiệu... variable Manipulated variable Giá trị cao nhất Giá trị cài đặt cảnh báo Điểm giá trị MV xuất ra Giá trị cài đặt SV Thanh giá trị công nghệ Giá trị thấp nhất 31 Thay đổi chế độ điều khiển MAN AUTO CAS 32 33 Bộ điều khiển đóng mở van Bộ điều khiển khởi động và dừng bơm từ DCS 34 Historical Report 35 ... thống 22 Trang chỉ dẫn người vận hành From Window Call Menu 23 Trang theo dõi thông tin vận hành User login window 24 Navigator 25 Trang cửa sổ tạo nhóm điều khiển 1 1 26 27 Trang cửa sổ trend công nghệ Trang cửa sổ tuning Gọi logic điều khiển Calls up sequence table window 28 Trang cửa sổ tuning SH = PV scale high SL = PV scale low PV = Process variable SV = Setpoint variable MV = Manipulated variable