Tài liệu Tổng quan về hệ thống điều khiển lai Freelance pot

Tổng quan về hệ thống điều khiển
lai Freelance
ABB GIÀNH VỊ TRÍ SỐ 1 VỀ DCS
ARC (www.arcweb.com) đã công bố báo cáo mới nhất về thị trường DCS (dựa trên
doanh thu năm 2010). Theo báo cáo này, ABB vẫn giữ vững vị trí số 1 trên thị trường
quốc tế trong lĩnh vực DCS–Distributed Control System (Hệ Điều khiển phân tán). Thị
phần của ABB chiếm 21,8% tăng 0,4% so với năm trước đó.
Hiện tại, ABB vẫn là hãng đứng đầu trong danh sách các nhà sản xuất và cung cấp thiết
bị trong các ngành công nghiệp bao gồm Dầu khí (chiếm vị trí thứ nhất), ngành Giấy và
Bột giấy (vị trí thứ nhất), ngành Xi măng và Thủy tinh (vị trí thứ nhất), Khai khoáng và
Kim loại (vị trí thứ nhất), ngành Năng lượng điện (vị trí thứ 2), các quy trính sản xuất
theo mẻ (Batch Application) (vị trí thứ 2).

Bản báo cáo này cũng thảo luận về cam kết phát triển lâu dài của ABB về platform tự
động hóa Symphony (Harmony và Melody) và hoạt động của Symphony Plus cùng với
việc tiếp tục đầu tư vào platform hệ 800xA.
Nằm trong phân khúc giải pháp điều khiển phân tán cỡ vừa, ABB cung cấp cho khách
hàng một giải pháp tối ưu trong phân khúc này. Đó là dòng sản phẩm điều khiển lai
Freelance.
Hệ điều khiển phân tán Freelance gồm cấp vận hành và cấp quá trình. Ở cấp vận hành
bao gồm các chức năng liên quan tới vận hành quan sát, lưu trữ và hệ thống ghi lại, xu
hướng và báo động.
Các chức năng điều khiển open-loop và close-loop được thực hiện tại các thiết bị điều
khiển, dữ liệu trao đổi với người vận hành và các cảm biến tại hiện trường.

Hai bộ điều khiển sử dụng trong hệ thống Freelance
Hiệu quả đầu tư với Freelance
Freelance là hệ thống điều khiển phân tán của ABB cho các ứng dụng về điều khiển quá
trình, kết hợp những ưu điểm tốt nhất của DCS và PLC. Freelance mang sức mạnh của
một hệ thống điều khiển lai – hybrid control system - có giá thành và cấu trúc của PLC
kết hợp các chức năng ưu việt của một hệ DCS tân tiến.

Freelance đã được sử dụng và minh chứng tính hiệu quả trong hơn 15.000 ứng dụng ở tất
cả các ngành công nghiệp trên toàn thế giới. Hệ thống điều khiển dễ dàng sử dụng, cho
phép tích hợp của tất cả các thiết bị hỗ trợ truyền thông fieldbus phổ biến, giúp người sử
dụng có thể lựa chọn bất kỳ thiết bị nào mà họ muốn - dù là FOUNDATION Fieldbus,
PROFIBUS hay HART. Hệ thống đã, đang và sẽ liên tục được cải tiến và nâng cao nhằm
đáp ứng mọi nhu cầu của người sử dụng.
Ngày nay, mục đích của các công ty trong các ngành công nghiệp đã được xác định rõ
ràng: Nâng cao tính tự động hóa trong sản xuất với chi phí thấp hơn. Dựa vào nguyên tắc
này, ABB đã xác định lại một hệ thống điều khiển nhỏ gọn nhưng có khả năng mở rộng.
ABB được coi là công ty tiên phong trong việc xác lập xu thế mới của tự động hóa trong
ngành các công nghiệp này.
Hệ thống Freelance mang lại giải pháp tự động hóa mạnh mẽ không chỉ với chi phí thấp
xét về phần cứng và phần mềm, mà còn rất dễ sử dụng. Thiết kế tiên tiến của Freelance
khiến hệ thống này trở thành sản phẩm lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong ngành Năng
lượng, trong các yêu cầu của điều khiển quá trình (process control) hoặc các dự án Công
Nghệ Môi Trường.

Chi phí thiết kế tối thiểu, hiệu quả tự động hóa tối đa

Hệ thống điều khiển Freelance làm đơn giản hóa quá trình thiết kế hệ thống bằng hệ
thống kiến trúc mở và hiện đại. Nói một cách chi tiết, điều này có nghĩa là:
* Chỉ sử dụng một công cụ kỹ thuật duy nhất Control Builder F cho các yêu cầu về thiết
kế, chạy thử và chuẩn đoán tình trạng hệ thống;
* Việc quản lý thiết bị trường hoàn toàn được tích hợp với việc thiết kế hệ thống điều
khiển;
* Tích hợp tự động quá trình và điện khí hóa quá trình;
* Rút ngắn thời gian thiết kế, vận hành, chạy thử, dịch vụ và bảo trì;
8 Lắp đặt tại hiện trường, do đó có thể giảm chi phí đi dây tín hiệu và tiết kiệm không
gian lắp đặt.
Cấp vận hành – DigiVis

Thiết kế kỹ thuật của các cấp vận hành
DigiVis khá đơn giản. Một số thành phần
trực quan là:
* Giao diện điều khiển (faceplates);
* Chuẩn đoán mô-đun (Module Diagnostics);
* Khả năng xử lý sự cố mở rộng;
* Tự động tạo lưu đồ tuần tự (sequence
diagrams);
* Thư viện truyền thông sẵn có;
* Danh sách sự kiện và cảnh báo;
* Đồ thị (trendy).

Các thành phần này có thể sử dụng ngay, do đó giảm thời gian và công sức lập cấu hình
hệ thống tới 50%.

Bộ điều khiển có thể mở rộng
Hai bộ điều khiển AC 700F và AC 800F là thành phần cốt lõi của hệ Freelance.

AC 700F là bộ điều khiển chiếm không gian lắp đặt nhỏ gọn, sử dụng dòng mô đun S700
I/O ghép trực tiếp lên rack có hỗ trợ chuẩn Profibus Master. Nhưng với bộ điều khiển AC
800F có thể mở rộng lên đến 4 mô-đun kết nối fieldbus. Trong một số trường hợp chúng
có thể là các mô-đun fieldbus theo các chuẩn khác nhau. AC700F mở rộng khả năng của
hệ Freelance cho những ứng dụng cỡ nhỏ trong ngành công nghiệp. Các bộ điều khiển
Freelance cho phép tối ưu hóa khả năng mở rộng. Các ứng dụng có thể trải rộng từ một
vài tới một vài nghìn tín hiệu. Cả hai bộ điều khiển có thể sử dụng cùng nhau trong cùng
một hệ điều khiển.

Hai bộ điều khiển AC700F và AC 800F đều phù hợp để lắp đặt trong phòng điều khiển
hay sử dụng kết hợp trong tủ điều khiển lắp tại hiện trường.

Dễ dàng thiết kế hệ thống
Freelance sử dụng chỉ một công cụ phần mềm Control Builder F duy nhất. Nó dùng để
cấu hình mọi chức năng của một hệ thống tự động hóa, giao diện vận hành với màn hình
hiển thị và truy cập hệ thống, cũng như quản lý thiết bị trường. Toàn bộ 5 ngôn ngữ lập
trình tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn IEC 61131-3 đã có sẵn. Người sử dụng sẽ sử dụng ngôn
ngữ nào quen thuộc với mình để lập trình với phần mềm Control Builder F. Được hỗ trợ
bởi nền tảng dữ liệu đồng nhất qua toàn bộ hệ thống cũng như các chức năng tham chiếu
chéo, phần mềm Control Builder F cho phép người sử dụng vận hành toàn bộ cấu hình
một cách nhanh chóng và dễ dàng, bao gồm:
* Lên cấu hình và tham số hóa các thiết bị trường và các tín hiệu vào/ra
* Thiết lập cấu trúc mạng và các tham số như tốc độ và địa chỉ nút mạng.

Phần mềm Control Builder F hoạt động theo cùng một phương cách với cả hai loại bộ
điều khiển AC 700F và AC 800F.

Hệ Freelance hỗ trợ FDT/DTM cho việc cấu hình hiệu quả hay các hoạt động bảo trì các
thiết bị hiện trường mà không cần tới các tác vụ tốn kém thời gian của việc tích hợp các
thiết bị thông qua GSD file. Một thiết bị DTM không chỉ cung cấp tham số đồ họa trực
quan mà còn mang lại các chức năng dự đoán tham số toàn diện cho phép thực hiện bảo
trì hiệu quả.

Cấu trúc cấp thiết bị trường
Ở cấp thiết bị trường, ABB cung cấp nhiều lựa chọn phong phú. Nhờ có tiêu chuẩn
truyền thông đã thiết lập, nên việc tích hợp các thiết bị trường vào trong quy trình tự động
hóa quá trình trở nên giản đơn. Sử dụng chuẩn Profibus liên kết với các bộ điều khiển AC
700F hoặc AC 800F tới các I/O từ xa tại cấp trường hoặc liên kết với các thiết bị thông
minh một cách trực tiếp từ cấp thiết bị trường.

Lựa chọn loại fieldbus
Hệ Freelance cho phép tích hợp toàn bộ các fieldbus quan trọng, giúp người sử dụng tự

do lựa chọn

Nhiều loại fieldbus thậm chí có thể được vận hành đồng thời với một bộ điều khiển. Điều
này cho thấy tác dụng thực sự hiệu quả khi có một tác vụ cụ thể, thì loại fieldbus nào sẽ
được sử dụng.
Giao diện màn hình điều khiển DigiVis DigiVis đáp ứng tất cả các yêu cầu tiêu chuẩn
liên quan đến vận hành quy trình tự động hóa và quan sát hệ thống sản xuất với một mức
giá hấp dẫn. DigiVis cung cấp các tùy chọn trực quan sau đây:

* Các cấu trúc về faceplates rõ ràng đối với những
can thiệp điều hành (bao gồm hiển thị nhóm);
* Hiển thị Đồ thị quá trình (Trending) bao gồm lịch
sử vận hành;
* Trang báo động cho những khu vực cụ thể của
nhà máy, hiển thị điều khiển tuần tự, bản ghi thay
đổi, bản ghi sự kiện và các dữ liệu lưu trữ;
* Hệ thống hiển thị tự động cho các chuẩn đoán
liên quan tới phần cứng;
* Thiết kế đồ họa tùy biến bên cạnh các yếu tố đồ
họa chuẩn, hỗ trợ định dạng thư viện ảnh Bitmaps
và 3D;
* Hỗ trợ vận hành với màn hình kép (Dual monitor
operation).
Cấu hình DigiVis hoàn toàn tích hợp với công cụ với Control Builder F. Một tùy chọn
khác là hệ thống có thể tích hợp mở rộng tới hệ điều khiển quá trình Industrial IT 800xA.
Chức năng quản lý thông tin tiên tiến có sẵn khi sử dụng PGIM 800F.
Công nghệ tân tiến nhất trong tầm tay
Tính sẵn sàng cao
Công nghệ này đã chứng minh được giá trị của nó trong công nghiệp qua nhiều năm sử
dụng và đạt được những yêu cầu khắt khe về tính ổn định của hệ thống phần cứng được

kết cấu dự phòng ở nhiều cấp khác nhau, bao gồm tính dự phòng cho các mô-đun
fieldbus, các đường mạng fieldbus, dự phòng mạng điều khiển và dự phòng bộ điều khiển
(Redundant Controller).

Khả năng mở rộng
Từ các hệ thống nhỏ với 8 tín hiệu tới hệ thống lớn
với hơn 10.000 tín hiệu. Hệ điều khiển phân tán
Freelance có thể mở rộng cùng với sự mở rộng của
nhà máy để đáp ứng yêu cầu tại bất kỳ thời điểm
nào.

Truyền thông mở
Tùy theo yêu cầu, người dùng có thể sử dụng các
hình thức giao tiếp như: OPC, Ethernet, TCP/IP,
PROFIBUS, Fieldbus cơ sở, MODBUS, HART, tín
hiệu giọng nói đầu ra để hướng dẫn khi có báo
động, tích hợp video hoặc kết nối qua Internet.

Quản lý vòng đời
Với chương trình Automation Sentinel, người sử
dụng có thể cập nhật phần mềm điều khiển và duy
trì liên kết linh hoạt với công nghệ phần mềm hệ
thống mới. Automation Sentinel giúp quản lý tài sản phần mềm tự động hóa với thời gian
cập nhật các phiên bản mới của phần mềm hệ thống một cách nhanh nhất, từ đó mang lại
tính hiệu quả sản xuất cao hơn, giảm chi phí hỗ trợ và quản lý phần mềm đơn giản hơn.
Cải tiến từ hệ thống điều khiển kiểu truyền thống sang hệ thống điều khiển phân tán
Freelance mang lại hiệu quả sử dụng và với chi phí bảo trì thấp hơn rất nhiều.

Quản lý tài sản
Nếu công ty muốn đảm bảo khả năng vận hành về lâu dài, họ cần thông tin về tính sẵn

sàng và mức độ hao mòn của thiết bị. Toàn bộ thông tin cần thiết đó đều có sẵn trong hệ


thống điều khiển và các phần dữ liệu liên kết. Đối với một số khách hàng, dữ liệu này có
thể chứng minh rằng một số khoản đầu tư thiết bị mà theo khách hàng là cần thiết, nhưng
thực tế lại không cần thiết. Hệ thống điều khiển phân tán Freelance cho phép sử dụng các
phương pháp quản lý tài sản hiện đại nhằm thực hiện bảo trì hiệu quả và tối ưu. Việc này
giúp tận dụng tốt hơn công suất nhà máy.