uchebnoe_posobie_avtomatizaciya

Терминальные панели (клеммники и барьеры искробезопасности) отделяют систему I/A Series от полевых устройств (изме­ рительных преобразователей, исполнительных устройств, уста­ новленных непосредственно на объекте). Терминальные панели содержат защитные цепи и обеспечивают первоначальную обра­ ботку сигнала. Для подключения терминальных панелей к разъё­ мам базовой платы используют специальные кабели длиной 3 м.

В зависимости от типа входного сигнала каждый из модулей связан либо с барьерами искробезопасности (для аналоговых сигналов), либо с клеммной панелью (для дискретных сигналов).

Р А Б О Ч И Е СТАНЦИИ

Рабочие станции обеспечивают интерфейс между системой и человеком для управления технологическим процессом, а также для конфигурирования и поддержки самой системы управления.

В настоящее время один компьютер способен выполнять все необходимые операции по конфигурированию системы, отобра­ жению информации и хранению данных. Тем не менее, в системе I/A Series различают операторские рабочие станции (WP) и ин­ женерные рабочие станции (AW). Компьютер станции AW, как правило, имеет больший объём оперативной памяти по сравне­ нию с компьютером операторской станции WP (1024 Мб и 512 Мб, соответственно).

ПРОГРАММНЫ Е СРЕДСТВА I/A SERIES

Ранее было сказано, что программное обеспечение системы I/A Series тесно интегрировано в систему. Популярно говоря, это означает, что ни технические средства I/A Series, ни программ­ ное обеспечение не могут функционировать одно без другого. Нельзя построить систему управления на базе технических средств I/A Series и программного обеспечения SCADA. Нельзя построить систему управления на базе контроллеров, например, фирмы GE Fanuc и программного обеспечения системы I/A Se­ ries. Почему? Да потому, что I/A Series - по определению явля­ ется интегрированной (единой) системой. Более того, программ­ ное обеспечение I/A Series представляет собой набор пакетов программ, которые функционируют в единой оболочке (про­ грамме), которая обеспечивает интерфейс пользователя с систе­ мой управления. Эта программа называется FoxView.

Пользователем может быть, с одной стороны, оператор, ре­ шающий задачи управления технологическим процессом. Ему требуется информация, представленная в виде мнемосхем раз-

271

личной детализации, трендов технологических параметров, сво­ док алармов и т.п.

С другой стороны, пользователем системы управления может быть и инженер-программист, в задачу которого входит поддер­ жание системы управления в рабочем состоянии, внесение изме­ нений в конфигурацию системы.

Поэтому главное окно FoxView содержит основное меню, ко­ торое, в зависимости от прав доступа, обеспечивает переход в соответствующую среду (оператора, инженера-технолога, инже­ нера-программиста). Выбор среды обеспечивает доступ к различ­ ным компонентам программного обеспечения I/A Series.

Оператор, выбрав свою среду (Operator), получает доступ к своему интерфейсу, где отображается ход технологического про­ цесса во времени и оператору предоставляются все средства кон­ троля и управления. Отсюда же осуществляется доступ к свод­ кам алармов, трендам, отчетам, окнам диагностики всех аппарат­ ных компонентов системы управления. Пример мнемосхемы опе­ ратора УКПГ приведен на рис. 18.4.

Инженер-программист, выбрав свою среду, получает доступ к конфигураторам системы управления. Конфигураторы - это про­ граммы конфигурирования и настройки компонентов системы управления.

Для создания мнемосхем технологического процесса исполь­ зуется пакет FoxDraw (графика, динамизация объектов, привязка объектов к переменным процесса и т.д.).

Для настройки параметров отображения алармов применяется программа Alarm Manager.

С помощью программы AIM Historian можно настраивать систему архивирования данных (выбор параметров для хранения в архиве, частота записи в архив, длительность хранения и т.п.).

Для создания и редактирования базы данных управляющих процессоров в системе имеется конфигуратор интегрированного управления ICC (Integrated Control Configurator). Под базой данных понимается набор алгоритмов управления, построенных на базе типовых блоков (алгоритмов), имеющихся в библиотеке системы.

18.3. DCS-СИСТЕМА DELTA V ФИРМЫ EMERSON

Система Delta V представляет собой набор узлов, объединён­ ных сетью. Узлами системы являются контроллеры и рабочие станции различного назначения. На рис. 18.5 приведена архитек­ тура системы Delta V, включающая восемь узлов (4 контроллера и 4 рабочих станции).

273

Максимальное количество узлов, поддерживаемое системой - 120. Допустимое количество не резервированных и резервиро­ ванных контроллеров в системе не должно превышать 100, а ко­ личество рабочих станций - 60. Коммутаторы не являются узла­ ми системы. Максимальное количество переменных в системе Delta V равно 30 000.

Минимальная конфигурация системы управления на базе Delta V - два узла (контроллер и рабочая станция - Профессио­ нальная Плюс).

КО Н Т Р О Л Л Е Р Ы DELTA V

Всистеме имеются контроллеры трех типов: МЗ, М5 Plus, MD. Контроллер МЗ является самой ранней разработкой фирмы Emerson, а контроллер MD - последней.

Сравнительная характеристика процессоров этих контроллеров

Простейшая конфигурация контроллера приведена на рис. 18.6. В состав контроллера включен блок питания, процес­ сорный модуль и модули ввода/вывода.

Рис. 18.6. Конфигурация контроллера системы Delta V

275

Контроллеры системы Delta V являются контроллерами мо­ дульного типа. Модули устанавливаются на несущих (базовых) панелях горизонтального или вертикального типа.

Для горизонтального монтажа имеются 2-слотовые и 8-сло- товые несущие панели. 2-слотовые несущие панели предназначе­ ны для установки на них блоков (модулей) питания и модулей процессоров. В левый слот панели устанавливается модуль пита­ ния, а справа от него - модуль процессора. Для резервированно­ го контроллера потребуется вторая 2-слотовая панель, которая объединяется с основной с помощью боковых разъёмов.

8-слотовая несущая панель предназначена для установки мо­ дулей ввода/вывода. Эта панель устанавливается справа от 2-слотовой панели, на которой размещены модули питания и процессора (рис. 18.7). Несущие панели можно соединять между собой с помощью боковых разъёмов (непосредственно), а также с помощью удлинительного кабеля. Монтаж несущих панелей производится на DIN-рейку.

Несущие панели взаимодействуют между собой и модулями, установленными в них, по последовательной шине, расположен­ ной внутри панелей, а также через удлинительный кабель.

Для вертикального монтажа используют 4-слотовые панели для модулей питания и процессора и 8-слотовые панели для ус­ тановки модулей ввода/вывода (в/в).

Монтаж несущих панелей вертикального типа производится также на DIN-рейку. Пример вертикального монтажа приведен на рис. 18.8.

277

П О Д С И С Т Е МА ВВОДА/ВЫВОД А

Подсистема ввода/вывода системы Delta V включает следую­ щие компоненты:

-несущие 8-слотовые панели;

-клеммные блоки для подключения полевых устройств, ус­ танавливаемые на несущей панели;

-платы (модули) аналогового и дискретного ввода/вывода (рис. 18.9);

-групповые источники питания (24 VDC) полевых уст­ ройств.

Клеммные блоки и модули в/в поставляются с функциональ­ ными ключами. Благодаря этим ключам каждый модуль в/в мо­ жет быть вставлен только в совместимый с ним клеммный блок. Это предотвращает неправильное подключение проводки к моду­ ля ввода/вывода.

Имеется возможность добавления новых модулей в/в во вре­ мя работы оборудования. Проводник Delta V (одна из программ системы) автоматически подключает новый модуль к системе управления и присваивает ему код.

Подсистема традиционного ввода/вывода поддерживает ши­ рокий набор аналоговых и дискретных модулей в/в. В табл. 18.2 приведен неполный перечень этих модулей.

Система ввода/вывода контроллера поддерживает до восьми 8-слотовых панелей (до 64 модулей ввода/вывода).

Наряду с традиционным вводом/выводом система Delta V поддерживает и цифровой в/в по полевой шине Foundation Fieldbus. Использование полевой шины FF позволяет увеличить информационный поток, так как по одному кабелю к контролле­ ру может быть подключено до 16 полевых устройств. Кроме того, шина FF обеспечивает удаленное конфигурирование интеллекту­ альных датчиков и их диагностику.

Рис. 18.9. Пример модуля ввода/вывода

278

По цифровой шине FF система Delta V поддерживает широ­ кий круг интеллектуальных устройств других производителей: Endress & Hauser, ABB, Honeywell, Yokogawa и др.

В подсистему ввода/вывода Foundation Fieldbus входят:

-плата (модуль) ввода/вывода HI;

-источник питания полевой шины;

-терминатор полевой шины;

-регулятор питания полевой шины.

Модуль FF HI устанавливается на несущую панель так же, как и модули традиционного ввода/вывода. Один модуль FF HI поддерживает два канала ввода/вывода протяженностью 1900 м (по 16 полевых устройств на каждый канал). Светодиодные ин­ дикаторы, расположенные на передней панели модуля, показы­ вают наличие питания и состояние каналов.

Т а б л и ц а 18.2

279

Рис. 18.10. Компонен­ ты полевой шины

Распределительные коробки полевой шины являются средст­ вом для подключения полевых устройств к системе. Они под­ держивают подключение до шести интеллектуальных устройств, магистральное соединение и соединение со следующим сегмен­ том (либо установку терминатора).

Компоненты полевой шины показаны на рис. 18.10.

Кроме Foundation Fieldbus в системе Delta V реализована поддержка следующих промышленных протоколов:

-Profibus-DP (модуль имеет один порт, через который под­ держивает до 64 устройств на расстоянии 2000 м со скоростью 1,5 Мбит/с);

-DeviceNet (модуль имеет один порт и поддерживает 61 уст­ ройство на расстоянии 500 м со скоростью 125 Кбит/с);

-AS-I (модуль имеет два порта, каждый из которых поддер­ живает 31 устройство на расстоянии 300 м);

-HART.

Все эти сети используются для организации ввода/вывода. Интерфейс Profibus-DP построен по принципу ведущий-

ведомый. Интерфейсная плата Profibus поддерживает один сег­ мент сети, к которому можно подключить до 64 устройств. Сеть строится на стандартном двухжильном кабеле типа экранирован­ ная витая пара с технологией передачи данных RS-485. Скорость передачи данных зависит от протяженности сети и может при­ нимать значения от 9,6 Кбит/с (1200 м) до 1,5 Мбит/с (200 м).

УПРАВЛЯЮЩА Я СЕТЬ DELTA V

Управляющая сеть Delta V - это выделенная сеть на базе Ethernet lOBaseT или двухскоростная сеть Ethernet 10/100BaseT, в зависимости от применяемых концентраторов. При использо­ вании сети Ethernet 10/100BaseT её общая производительность повышается за счёт разделения трафика между контроллерами (10 Мб/с) от трафика между рабочими станциями (100 Мб/с).

280