CHƯƠNG 2: ỰA CHỌN GIẢI PHÁP, CẤU HÌNH HỆ THỐNG DCS L
2.3. Hệ thống DCS CS 3000 của Yokogawa
Hệ DCS Centum CS 3000 của Yokogawa đƣợc cấu trúc nhƣ sau:
2.3.1. Cấp quản lý nhà máy
Cấp quản lý nhà máy thực hiện quản lý giám sát toàn bộ nhà máy, đƣợc thực hiện bởi các máy tính sau:
Supervisors PC
Thực hiện giám sát chung Historian
Là các máy tính có dung lượng lớn dùng để lưu trữ các thông tin vận hành của nhà máy. Dữ liệu của Historian đƣợc cập nhật từ các FCS thông qua các máy chủ OPC. Thông thường các máy Historian sử dụng các phần mềm quản lý dữ liệu PI (Plant Information: thông tin nhà máy).
OPC Server
Là các máy chủ sử dụng chuẩn OPC (OLE for Process Control). Hoạt động của các OPC Server cho phép các chương trình ứng dụng chạy trên các máy chủ các
39
HIS hoặc các FCS truy cập nhiều loại dữ liệu khác nhau.
Khi truy cập dữ liệu theo chuẩn OPC, các chương trình yêu cầu dữ liệu gọi là các OPC Client (OPC khách hàng), các chương trình cung cấp dữ liệu gọi là các OPC server (OPC chủ). Thông qua OPC interface, có thể từ một HIS truy cập đến dữ liệu ở các FCS hoặc tại các HIS khác, đồng thời cũng có thể gửi các thông báo khi xảy ra một trạng thái báo động ở FCS nào đó.
Hình 2.3: Trạm giám sát, vận hành HIS Hệ thống máy chủ OPC bao gồm các loại máy chủ sau:
- Data Access server (DA server): Đọc (thu thập), ghi (cài đặt) các thông số điều khiển hiện thời sử dụng ID của thông tin.
- Alarm and Event Server (A&E server): Gửi các thông báo, báo động khi xảy ra sự kiện nào đó tại các khu vực điều khiển.
EWS (Engineering WorkStation)
Trạm thực hiện các công việc kĩ thuật nhƣ:
- Phân quyền cho các trạm
- Lập chương trình, sửa đổi chương trình cho các trạm điều khiển khu vực FCS.
- Lưu trữ và phục hồi 2.3.2. Cấp giám sát chỉ huy-
Cấp giám sát chỉ huy được thực hiện bởi các trạm giao diện người máy HIS - (Human Interface System). Các trạm HIS là các máy tính công nghiệp, có hệ thống màn hình kép, bàn phím thiết kế riêng cho cho điều khiển. Trên các HIS có thể cài các hệ điều hành Windows NT hoặc Windows 2000 Server, trên nền hệ điều hành đó cài phần mềm Centum CS 3000 của YOKOGAWA.
Trên các màn hình của HIS có các giao diện đồ họa mô tả quá trình công nghệ. HIS hiển thị tất cả các biến quá trình, các thông số điều khiển và các báo động trên các giao diện đồ họa tại các vị trí tương ứng như trong thực tế. Thông qua hoạt động của trạm HIS ta sẽ nhanh chóng biết đƣợc trạng thái hoạt động của nhà máy, thông qua giao diện trên HIS ta cũng có thể tiến hành các thao tác điều khiển nhƣ:
40
chỉnh định thông số của các bộ điều khiển, chuyển đổi chế độ hoạt động của các bộ điều khiển (Auto/Manual/Cascade), hay can thiệp vào hoạt động của các cơ cấu chấp hành. Trạm HIS cũng cung cấp các giao diện mở, nhờ đó các máy tính giám sát có thể truy cập các dữ liệu dạng đồ thị Trend, các thông báo, và các dữ liệu khác của quá trình.
2.3.3. Cấp điều khiển
Hình 2.4: Cấu trúc mạng kết nối FCS với thiết bị trường
Toàn bộ các chức năng điều khiển của hệ DCS đƣợc thực hiện ở các FCS.
FCS là các hệ điều khiển đƣợc thiết kế để thực hiện các chức năng hiệu chỉnh hoặc điều khiển tuần tự.
Về cấu tạo, FCS bao gồm các card và các khối chức năng sau:
- Card chuyển đổi: Biến đổi tín hiệu từ các thiết bị trường về tín hiệu mà FCS có thể xử lý đƣợc
- Processor Card (Hay FCU: Field Control Unit) thực hiện các tính toán điều khiển
- Các khối nguồn - Hệ thống BUS:
ESB bus (Extended Serial Backboard bus) là bus thực hiện truyền thông giữa các nút đƣợc đặt trong cùng hộp với FCU. Các bus này có thể là bus đơn hoặc kép tùy thuộc ứng dụng, chiều dài tối đa của bus này là 10m.
41
ER bus (Enhanced Remote bus) thực hiện giao tiếp với các nút đặt xa FCU, khi sử dụng ER bus, các nút có thể đặt trong cùng hộp vời FCU, hoặc cũng có thể đặt tại trạm xa vị trí FCU. Độ dài tối đa của bus này là 185m, 500m tùy thuộc vào loại cable sử dụng, nếu sử dụng bộ lặp quang, độ dài của bus có thể lên tới 2km.