Chương mở đầu trình bày những nội dung chính sau: Các vấn đề của kiến trúc DCS/PLC, cấu trúc hệ thống, phân bố chức năng điều khiển, phát triển hệ thống, tóm tắt các ưu điểm chính. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống điều khiển phân tán - Chương 6: Kiến trúc FCS
- Hệ thống
Chương 1
₫iều khiển phân tán
Chương 6: Kiến trúc FCS
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
8/24/2006
- Chương 6: Kiến trúc FCS
6.1 Các vấn đề của kiến trúc DCS/PLC
6.2 Cấu trúc hệ thống
6.3 Phân bố chức năng điều khiển
6.4 Phát triển hệ thống
6.5 Tóm tắt các ưu điểm chính
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 2
- 6.1 Các vấn ₫ề của kiến trúc DCS/PLC
OS OS ES
thông tin chưa cao
Mức độ tích hợp
Điều khiển phân
tán chưa triệt để
4-20mA
RIO
Chủ yếu vẫn là vào/ra
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
truyền thống 4-20mA
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 3
- Điều khiển phân tán chưa triệt để
– Chức năng điều khiển vẫn tập trung ở bộ điều khiển
– Hiệu năng của hệ thống chưa cao
– Kém linh hoạt trong thay đổi chương trình
Giao diện quá trình chủ yếu vẫn là nối dây truyền
thống
– Sử dụng I/O, I/O termination
– Tốn cáp truyền, công lắp đặt
– Tốn thời gian đưa vào vận hành
Mức độ tích hợp thông tin chưa cao
– Thông tin về giá trị đo còn nghèo nàn
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
– Khả năng tham số hóa và chẩn đoán thiết bị trường hạn chế
– Khó khăn trong tích hợp khả năng bảo trì phòng ngừa
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 4
- Các mức của sự phân tán
Trí tuệ
FCS = Field Control System phân tán
Điều khiển
phân tán
Vào/ra
phân tán
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Điều khiển
tập trung
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 5
- 6.2 Cấu trúc hệ thống
Môi trường phát triển tích hợp:
điều khiển và truyền thông
Bộ điều khiển thực hiện chức năng
phối hợp hoặc điều khiển cao cấp
Điều khiển phân tán triệt để sử
Giao tiếp trực tiếp giữa dụng công nghệ bus trường
các thiết bị trường
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Phần lớn chức năng điều khiển cơ
sở thực hiện tại thiết bị trường
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 6
- Cấu hình tiêu biểu với Foundation Fieldbus
Linking Interface
Device Card
18 AWG (0.8 mm2) Shielded Twisted Pair
Bus
Terminator
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Power Power Supply
Supply Impedance
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 7
- Cấu trúc phân cấp thiết bị
T WORKSTATIONS
Workstation Level
R
D
U
I HSE Network
E Ethernet
S
T Linking Devices
R
I Discrete I/O
B
C U H1 Fieldbus Network
O T
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
N E
T D Field Devices
R
O
Chương 6:LKiến trúc FCS © 2005 - HMS 8
- Nối dây trong kiến trúc cổ ₫iển (PLC,DCS)
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 9
- Nối dây trong kiến trúc FCS
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 10
- Tiết kiệm vật liệu với FCS
I/O terminations 75%
I/O cards 93%
Dây nối 98%
Transmitters 28%
Kích thước tủ điều khiển 67%
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 11
- Cấu hình dự phòng trạm chủ
DFI302
Current LAS Current LAS
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Current LAS
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 12
- 6.3 Phân tán chức năng ₫iều khiển
KIẾN TRÚC PLC/DCS KIẾN TRÚC FCS
Không cần I/O
Không cần bộ điều
PID
PID PID
PID
khiển dựAIAI phòng
Nâng caoAO hiệu năng và
AO
độ tin cậy AO
AO
Cấu hình thay vì lậpAIAI
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
trình
AI
AI AI
AI
AI
AI PID
PID AI
AI PID
PID
AO
AO AO
AO
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 13
- Phân cấp ₫iều khiển - Ví dụ ĐK cascade
IN
PID
OUT
Bộ điều khiển
SET
IN OUT
FF-PID SET
OUT OUT
IN OUT
FF-AI FF-AI FF-AO
PID
H1
Field bus
OUT OUT SET
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
FF-PID FF-AO
FF-AI FF-AI IN
OUT SET
Sensor Valve
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 14
- 6.4 Phát triển hệ thống
Lập trình điều khiển
Cấu hình thiết bị trường
Controller
Bus trường
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Giải pháp cổ điển: Tách biệt giữa nhiệm vụ điều khiển và cấu
hình thiết bị trường
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 15
- FCS: Phát triển tích hợp
Integrated Engineering
Controller
FF H1
Link Master
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 16
- Tích hợp thông tin
DCS/PLC FCS
TAG = LIC-012
VALUE = 70.34
UNIT = m3
15.3 mA STATUS= GOOD
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
ALARM = Y/N
TRANSMITTER TRANSMITTER
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 17
- 6.5 Tóm tắt các ưu ₫iểm chính
Tiết kiệm vật liệu (I/O, I/O termination, cáp truyền, tủ
điều khiển) và công lắp đặt
Nâng cao hiệu năng và độ tin cậy của hệ thống nhờ
điều khiển tại chỗ, giảm tải bus
Đưa thiết bị trường vào vận hành đơn giản nhờ môi
trường phát triển tích hợp
Tạo dựng ứng dụng điều khiển đơn giản => cấu hình
thay vì lập trình
Nâng cao độ tin cậy nhờ khả năng chẩn đoán => bảo
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
trì phòng ngừa
Chương 6: Kiến trúc FCS © 2005 - HMS 18
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
