DeltaV系統(tǒng)在煉化企業(yè)中的應(yīng)用

董小玲

[摘 要] DeltaV系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)，工作站和控制器構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)的所有節(jié)點(diǎn)均直接連接到控制網(wǎng)絡(luò)上；DeltaV系統(tǒng)的任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都是對等的，信息直接交流，而且所支持的數(shù)據(jù)格式相同。目前DeltaV系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)是以10M/100M以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的冗余的局域網(wǎng)（LAN）。本文主要探討DeltaV系統(tǒng)在煉化企業(yè)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] DCS系統(tǒng)；DeltaV系統(tǒng)；冗余

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 024

[中圖分類號] F272.92；TP393 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）03- 0049- 02

1 DeltaV系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 DeltaV系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)

DeltaV控制網(wǎng)絡(luò)中，控制處理機(jī)是冗余的，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（HUB、雙絞線、網(wǎng)卡等）也是冗余的。工作站是系統(tǒng)的人機(jī)界面，分為Professional Plus站、操作員站、應(yīng)用站3種，應(yīng)用站為DELL服務(wù)器，安裝了Windows 7，工程師站和操作員站為DELL工作站，安裝了Windows 7；控制器提供了現(xiàn)場設(shè)備與控制網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)之間的通訊和控制。

DeltaV系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定了DeltaV系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、組態(tài)容易、可靠性高，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)離線，不會(huì)對系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。

1.2 系統(tǒng)規(guī)?？勺?，在線升級擴(kuò)展

DeltaV系統(tǒng)具有規(guī)?？勺兊奶攸c(diǎn)，搭積木式的系統(tǒng)組成使得系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易，同時(shí)系統(tǒng)支持任意的光纜擴(kuò)展連接，使系統(tǒng)的擴(kuò)展更加隨意。DeltaV系統(tǒng)的在線升級可以使用戶在不停工的情況下，在線完成系統(tǒng)的升級換代，而不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

1.3 控制器卡件的智能化：即插即用，帶電熱插拔

控制器和IO卡件全部采用模塊化、智能化設(shè)計(jì)，一經(jīng)上電，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別其類型，自動(dòng)分配地址：系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的IO背板，所有卡件可以混合進(jìn)行使用，沒有位置等的限制；任何卡件都可以進(jìn)行帶電熱插拔，不會(huì)對系統(tǒng)運(yùn)行造成任何影響。另外卡件每個(gè)通道與現(xiàn)場之間都采用了光電隔離技術(shù)。

2 DeltaV系統(tǒng)工作站

工作站是DeltaV系統(tǒng)的人機(jī)界面，通過這些系統(tǒng)工作站，企業(yè)的操作人員、工程管理人員及企業(yè)管理人員隨時(shí)了解、管理并控制整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)及計(jì)劃。

DeltaV工作站上的Configure Assistant給出了用戶具體的組態(tài)步驟，用戶只要運(yùn)行它并按照提示進(jìn)行操作，很快就可以掌握組態(tài)方法。

2.1 Professional Plus工作站

每個(gè)DeltaV系統(tǒng)都需要有一個(gè)Professional Plus工作站。該工作站包含DeltaV系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的所有位號和控制策略被映象到DeltaV系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

2.2 操作員工作站

操作員站提供友好的用戶界面、高級圖形、實(shí)時(shí)和歷史趨勢、由用戶規(guī)定的過程報(bào)警優(yōu)先級和整個(gè)系統(tǒng)安全保證等功能，還可具有大范圍管理和診斷功能。

2.3 應(yīng)用工作站

應(yīng)用工作站用于支持DeltaV系統(tǒng)與其他通訊網(wǎng)絡(luò)，可運(yùn)行第三方應(yīng)用軟件包，并將第三方應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)鏈接到DeltaV系統(tǒng)中。應(yīng)用工作站通過經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)證的OPC服務(wù)器將過程信息與其他應(yīng)用軟件集成。OPC服務(wù)器可以用于完成帶寬最大的通訊任務(wù)。任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可獲得安全可靠的數(shù)據(jù)集成功能。

3 DeltaV系統(tǒng)控制器與IO卡件

3.1 控制器

完全控制：控制器接收所有I/O接口通道信號、實(shí)現(xiàn)相關(guān)控制功能，并完成控制網(wǎng)絡(luò)的所有通訊功能。

3.2 IO卡件

DeltaV系統(tǒng)的所有IO卡件均為模塊化設(shè)計(jì)，可即插即用、自動(dòng)識(shí)別、帶電插拔。

4 組態(tài)軟件

DeltaV工程軟件包括組態(tài)軟件、控制軟件、操作軟件及診斷軟件。

用戶可以用圖形方式組態(tài)控制模塊，只要將所需功能模塊從模塊庫中拖放到模塊圖里用連線組合模塊算法即可。所有的DeltaV系統(tǒng)通訊都基于模塊位號，控制器間模塊與模塊的通訊對組態(tài)完全透明。

4.1 控制軟件

控制軟件在DeltaV系統(tǒng)控制器中提供完整的模擬、數(shù)字和順序控制功能?？梢怨芾韽暮唵蔚谋O(jiān)視到復(fù)雜的控制過程數(shù)據(jù)。

4.2 操作軟件

操作員界面軟件組擁有一整套高性能的工具滿足操作需要。這些工具包括操作員圖形、報(bào)警管理和報(bào)警簡報(bào)、實(shí)時(shí)趨勢和在線上下文相關(guān)幫助。

4.3 診斷軟件

用戶不需要記住用哪個(gè)診斷包診斷系統(tǒng)及如何操作診斷軟件包。DeltaV系統(tǒng)提供了覆蓋整個(gè)系統(tǒng)及現(xiàn)場設(shè)備的診斷功能。

4.4 先進(jìn)控制軟件

RTO+：實(shí)時(shí)優(yōu)化軟件

為了維持工廠最優(yōu)性能，就必須不斷調(diào)整操作條件，以適應(yīng)原料品質(zhì)、產(chǎn)品與能耗價(jià)格、設(shè)備故障和周圍環(huán)境變化等因素的影響。基于模型的RTO+是監(jiān)測執(zhí)行性能和優(yōu)化過程的軟件，它可幫助管理人員對廠區(qū)的關(guān)鍵運(yùn)行和維護(hù)作決定。它可自動(dòng)決定最優(yōu)運(yùn)行條件，從而使用戶獲得最大的利潤。

MSPC+：多變量統(tǒng)計(jì)過程控制

IPM+：智能性能監(jiān)測軟件

工廠操作員需要知道過程及其設(shè)備當(dāng)前性能的精確信息。IPM+提供了這些信息。IPM+也提供與過程和工廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)相關(guān)的確認(rèn)信息，比如病態(tài)運(yùn)行引起的浪費(fèi)、設(shè)備清潔帶來的效益和低效率造成的成本等。IPM+監(jiān)測全廠的運(yùn)行情況，并在用戶已達(dá)到的產(chǎn)量的基礎(chǔ)上重新計(jì)算出新的生產(chǎn)目標(biāo)。

5 結(jié)束語

由于DeltaV系統(tǒng)采用FF標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)系統(tǒng)在軟件、硬件的設(shè)計(jì)上全部采用模塊化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的安裝組態(tài)乃至以后的維護(hù)變得非常簡單，所以DeltaV系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用于石油化工、造紙、鍋爐制造等各個(gè)行業(yè)，其特點(diǎn)是技術(shù)先進(jìn)、使用簡單、性能價(jià)格比高、與其他系統(tǒng)集成容易，是有良好的開放性。