2.4.2.1. Khái quát về hệ thống DCS CENTUM CS3000 của Yokogawa.
CENTUM CS 3000 và DARWIN là nhãn hiệu đăng kí sản phẩm của công ty điện tử YOKOGAWA Nhật bản. Công ty này còn hỗ trợ lập dự án, tƣ vấn các giải pháp tối ƣu và lựa chọn phƣơng án tối ƣu cho ngƣời sử dụng. YOKOGAWA thực hiện hỗ trợ các giải pháp nhƣ: Các thiết bị kĩ thuật thông tin và hệ thống điều khiển, cung cấp các sản phẩm hệ thống thiết bị mô phỏng, các thiết bị thƣờng hiện đại với công nghệ mới nhất, các sản phẩm công nghệ phần mềm …Và với khả năng đa dịch vụ: từ lập dự án, thiết kế, cài đặt, vận hành chạy thử đến bảo dƣỡng.
Hệ điều khiển DCS của YOKOGAWA bao gồm hai hệ: CS1000 và CS3000. Hệ thống centum CS1000 là hệ điều khiển phân tán dùng cho các hệ điều khiển nhỏ còn hệ điều khiển Centum CS3000 của YOKOGAWA là hệ điều khiển phân tán phù
38
hợp với các ứng dụng điều khiển quá trình vừa và lớn, centum CS300 có tính năng linh hoạt và tin cậy cao.
CENTUM CS 3000 là hệ thống điều khiển các thiết bị tích hợp, đƣợc sử dụng để điều khiển và quản lý các thiết bị trong nhiều nghành công nghiệp khác nhau nhƣ: lọc và tinh chế dầu mỏ, công nghiệp hoá dầu, công nghiệp hoá học, công nghiệp dƣợc phẩm, thực phẩm, giấy và nghiền giấy, thép và các vật liệu không có sắt, xi măng, năng lƣợng, gas, nƣớc và nƣớc thải ……
CENTUM CS 3000 là hệ thống điều khiển với các sản phẩm ứng dụng những công nghệ mới nhất, với nhiều tính năng, mềm dẻo và độ tin cậy dựa trên hệ thống bus điều khiển V-net.
* Một số đặc điểm và tính năng cơ bản của hệ thống :
- Các thành phần của hệ DCS có sự tham gia của máy tính
+ Giao diện ngƣời –máy (HIS) thiết kế dựa trên một máy tính thông dụng
+ Dựa trên cơ sở windows NT làm hệ điều hành cho HIS (đây là hệ thống mở , với sự hỗ trợ của hệ điều hành ta có thể thực hiện di chuyển dữ liệu giữa các quá trình và các ứng dụng chạy trên nền NT sử dụng giao tiếp OPC và hoặc DDE)
+ Môi trƣờng vận hành hoạt động thân thiện ngƣời dùng kết hợp các vận hành cơ bản của windows với các chức năng vận hành và giám sát đặc biệt của hệ DCS
+ Có thể sử dụng máy tính thông thƣờng làm cơ sở cho các trạm HIS và hoặc các trạm giao diện kiểu console thông thƣờng.
- Khả năng mạnh của các chức năng điều khiển giám sát
+ Có thể tới 2500 cửa sổ tạo ra bởi ngƣời dùng cho công việc vận hành và giám sát quá trình .
+ Thời gian update 1 sec
+ Trên các cửa sổ đồ hoạ, ta có thể chạy chƣơng trình Visual Basic và hiển thị sự vận động của quá trình.
+ Sử dụng các phím vận hành thực hiện các chức năng nh- những phím tắt gọi chƣơng trình
+ Cho phép vận hành và giám sát trên phạm vi rộng nh- các hệ DCS thông thƣờng.
39
+ Theo tiêu chuẩn “pair and spare” ( kép và dự phòng; CPU kép trên CPU card, tại một thời điểm có một CPU card active mét standby) với dự phòng CPU , V-net bus, và card nguồn.
+ Dạng chuẩn (có hỗ trợ vào ra từ xa) và dạng compact: Với khả năng tới 256 trạm vận hành trên mỗi hệ thống, đây cũng có thể nói là con sè lý tƣởng cho các dự án từ vừa đến lớn.
- Các modul vào ra tích hợp.
+ Trong hệ thống sử dụng cùng một loại modul vào ra. Tín hiệu từ cặp nhiệt điện và RTD có thể nối trực tiếp đến các đầu vào tín hiệu.
- Các chức năng điều khiển và truyền thông mạnh
+ Với các chức năng đã đƣợc kiểm định, bao gồm mọi thứ từ bộ điều khiển PID đến điều khiển tuần tự đến điều khiển phân đoạn.
+ Cho phép tạo các khối chức năng giám sát dựa trên các các khối cơ bản một cách dễ dàng.
+Giao tiếp kết hợp cho phép hỗ trợ và tƣơng tác với các hệ thống đơn lẻ nh- PLC và hệ thống đo mức chứa…
- Hiệu quả kĩ thuật.
+ Các chức năng tƣơng tác với hệ thống, thiết kế với số đầu vào cần thiết tối thiểu
+ Các dữ liệu kĩ thuật có thể đƣợc đặt tên và lƣu lại dƣới các file dữ liệu
+ Một bộ phận của cấu hình hay định nghĩa cho một đơn vị nào đó trong hệ thống có thể đƣợc lƣu lại và đƣa ra tái sử dụng.
+ Các dữ liệu kĩ thuật có thể đƣợc export ra các dữ liệu chƣơng trình ứng dụng khác chạy trên máy tính PC và ngƣợc lại các dữ liệu đó có thể đƣợc import ngƣợc trở lại nhƣ những dữ liệu thông tin kĩ thuật.
- Chức năng kiểm tra ảo không cần có phần cứng tham gia.
+ Có thể kiểm tra các chức năng trên phần mềm mô phỏng mà không cần có yếu tố phần cứng. Trên đó bạn cũng có thể thực hiện các công việc thiết kế, gỡ rối chƣơng trình, chỉ cần trên máy tính PC thông thƣờng và phần mềm hỗ trợ của hệ thống CENTUM CS 3000 .
40
+ Có thể đóng gói quá trình điều khiển phân đoạn và quản lí dựa trên tiêu chuẩn ISA S88.1
- Tính tƣơng tác giữa CENTUM CS và các sản phẩm tích hợp XL.
+ Với bộ chuyển đổi bus có thể thực hiện kết nối tới CENTUM CS, CENTUM CS 1000, CENTUM- XL, CENTUM-V, và XL. CENTUM CS có thể đƣợc nối trên cùng một bus.
+ Trong môi trƣờng công nghiệp, một hệ thống điều khiển quá trình cần phải đồng bộ với các hệ thống phụ nhƣ (Fatory Automation), hệ thống PLC. Với CS3000 cho phép thiết lập đƣợc hệ thống tối ƣu, hệ thống mở, ở đó có sự tích hợp của CS3000 với nhiều hệ thống phụ khác. Chẳng hạn với hệ thống có sự tích hợp giữa DCS với PLC cung cấp một môi trƣờng hoạt động rất thân thiết với ngƣời sử dụng.
2.4.2.2. giới thiệu cấu trúc phần cứng DCS CS3000.
Hình 2.15.Cấu hình cơ bản hệ thống CS3000
Hệ thống CS3000 bao gồm: HIS (Human Interface Station) dùng để điều khiển các chức năng vận hành và giám sát, FCS (Field Control Station) thực hiện chức năng điều khiển, và mạng điều khiển (V net) kết nối giữa các trạm trên. Các chức năng khởi tạo, định nghĩa của hệ thống làm việc trong HIS và các máy tính PC sử dụng cho mục đích chung.
41
CHƢƠNG 3
THIẾT LẬP CẤU HÌNH HỆ THỐNG VÀ LẬP CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN