hệ thống điều khiển phân tán phần kiến trúc FCS

© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 1Chương 1
Hệ thống
₫iềukhiểnphân tán
9/1/2005
Chương 6: KiếntrúcFCS
2
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Chương 6: KiếntrúcFCS
6.1 Các vấn đề củakiếntrúcDCS/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
3
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
4-20mA
6.1 Các vấn ₫ề củakiếntrúcDCS/PLC
OS
OS
ES
RIO
Điềukhiển phân
tán chưatriệt để
4-20mA
Mức độ tích hợp
thông tin chưacao

Chủ yếuvẫn là vào/ra
truyềnthống
4
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
 Điềukhiển phân tán chưatriệt để
–Chứcnăng điềukhiểnvẫntập trung ở bộđiềukhiển
–Hiệunăng củahệ thống chưacao
– Kém linh hoạt trong thay đổichương trình
 Giao diện quá trình chủ yếuvẫnlànối dây truyền
thống
–Sử dụng I/O, I/O termination
–Tốn cáp truyền, công lắp đặt
–Tốnthờigianđưavàovận hành
 Mức độ tích hợp thông tin chưacao
– Thông tin về giá trịđo còn nghèo nàn
–Khả năng tham số hóa và chẩn đoán thiếtbị trường hạnchế
–Khókhăntrongtíchhợpkhả năng bảo trì phòng ngừa
5
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Các mứccủasự phân tán
Điềukhiển
tập trung
FCS
FCS
= Field Control System
= Field Control System

Vào/ra
phân tán
Điềukhiển
phân tán
Trí tuệ
phân tán
6
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
6.2 Cấutrúchệ thống
Điềukhiển phân tán triệt để sử
dụng công nghệ bus trường
Giao tiếptrựctiếpgiữa
các thiếtbị trường
Môi trường phát triểntíchhợp:
điềukhiểnvàtruyền thông
Bộđiềukhiểnthựchiệnchứcnăng
phốihợphoặc điềukhiểncaocấp
Phầnlớnchứcnăng điềukhiểncơ
sở thựchiệntạithiếtbị trường
7
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Cấu hình tiêu biểuvới Foundation Fieldbus
Power
Supply
Bus
Terminator

Power Supply
Impedance
Interface
Card
18 AWG (0.8 mm
2
) Shielded Twisted Pair
Linking
Device
8
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Workstation Level
HSE Network
Linking Devices
H1 Fieldbus Network
Field Devices
Ethernet
WORKSTATIONS
Discrete I/O
T
R
U
E
D
I
S
T
R

I
B
U
T
E
D
C
O
N
T
R
O
L
Cấutrúcphâncấpthiếtbị
9
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Nối dây trong kiếntrúccổ₫iển(PLC,DCS)
10
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
NốidâytrongkiếntrúcFCS
11
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
TiếtkiệmvậtliệuvớiFCS
 I/O terminations 75%

 I/O cards 93%
 Dây nối98%
 Transmitters 28%
 Kích thướctủđiềukhiển67%
12
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Current LAS
Current LAS
Current LAS
DFI302
Cấuhìnhdự phòng trạmchủ
13
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
6.3 Phân tán chứcnăng ₫iềukhiển
AO
AO
AI
AI
PID
PID
AI
AI
PID
PID
AO
AO

KIẾN TRÚC PLC/DCS
PID
PID
AO
AO
AI
AI
AI
AI
AI
AI
AI
AI
PID
PID
AO
AO
KIẾN TRÚC FCS
 Không cần I/O
 Không cầnbộđiều
khiểndự phòng
 Nâng cao hiệunăng và
độ tin cậy
 Cấuhìnhthayvìlập
trình
14
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Phân cấp ₫iềukhiển-VídụĐKcascade

H1
FF-AI FF-AO
OUTIN
SET
OUT
FF-PID
PID
OUTIN
FF-AI
OUT
SET
Field bus
FF-AI
FF-AO
OUT
IN
SET
OUT
FF-PID
PID
OUTIN
FF-AI
OUT SET
Sensor
Valve
Bộđiềukhiển
15
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS

Controller
Lậptrìnhđiềukhiển
Cấuhìnhthiếtbị trường
Bus trường
Giảiphápcổđiển: Tách biệtgiữa nhiệmvụđiềukhiểnvàcấu
hình thiếtbị trường
6.4 Phát triển hệ thống
16
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
FCS: Phát triểntíchhợp
Controller
FF H1
Link Master
Integrated Engineering
17
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
Tích hợpthôngtin
TAG = LIC-012
VALUE = 70.34
UNIT = m
3
STATUS= GOOD
ALARM = Y/N
FCS
TRANSMITTER
15.3 mA

DCS/PLC
TRANSMITTER
18
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 6: KiếntrúcFCS
© 2005 - HMS
6.5 Tóm tắt các ưu ₫iểmchính
 Tiếtkiệmvậtliệu (I/O, I/O termination, cáp truyền, tủ
điềukhiển) và công lắp đặt
 Nâng cao hiệunăng và độ tin cậycủahệ thống nhờ
điềukhiểntạichỗ, giảmtảibus
 Đưathiếtbị trường vào vận hành đơngiảnnhờ môi
trường phát triểntíchhợp
 Tạodựng ứng dụng điềukhiển đơngiản=> cấuhình
thay vì lậptrình
 Nâng cao độ tin cậynhờ khả năng chẩn đoán => bảo
trì phòng ngừa