Tổng quan về hệ thống điều khiển lai Freelance pdf

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.