Tài liệu đào tạo DCS nhà máy Đạm Phú Mỹ

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
1/66

TÀI LIỆU ĐÀO TẠO NỘI BỘ
CHO CÔNG NHÂN KỸ THUẬT.
PHẦN : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS CENTUM 3000

Phần theo dõi tài liệu
Phiên
bản
1

Ngày cập nhật
03-07-2007

Ngày ban hành

Lần ban hành
Ban hành lần 1

Phân phối
STT

Phân phối đến

Copies

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10

Soạn thảo

Kiểm tra

Nguyễn Hữu Tùng

Võ Phụng Hoàng

Nguyễn Minh Tâm

Cao Đình Tâm

Phê duyệt

Nguyễn Văn Tiến

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
2/66

KIỂM SOÁT TÀI LIỆU
Stt

Mục sửa Trang

Nội dung sửa đổi

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Ngày ban hành lại

Phê duyệt


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu

G5-00-T/HD-000-07

Nội dung của tài liệu này bao gồm:
- Phần 1: Thuật ngữ - Định nghĩa - Viết tắt.
- Phần 2: Hệ thống DCS – Phần cứng.
- Phần 3: Hệ thống DCS – Phần mềm.
- Phần 4: Bảo dưỡng hệ thống DCS.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
3/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Phần 1: THUẬT NGỮ - ĐỊNH NGHĨA - VIẾT TẮT
-

DCS: Distributed Control System.

-

PLC: Programmable Logic Controller.

-

FCS : Field Control Station.

-

IOM : Input/Output Module.

-

Serial Communication : truyền thông nối tiếp.

-

LED : Light-emitting diode.

-

FB : Function Block.

-

IF : Instrument Faceplate.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Trang
4/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
5/66

Phần 2: HỆ THỐNG DCS CENTUM 3000 - PHẦN CỨNG

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07
I.

Hệ thống DCS ở nhà máy Đạm Phú Mỹ:

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
6/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
7/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07
II.

Lần ban hành
01

Trang
8/66

Cấu trúc phần cứng hệ thống DCS Centum
Thành phần hệ thống :

Cấu trúc, chức năng một trạm vận hành:
Trạm vận hành HIS có chức năng là trạm giao diện người máy giữa người vận hành với
hệ thống DCS. HIS có chức năng điều khiển, giám sát, theo dõi trend, alarm, các trạng
thái Interlock.
Có hai loại HIS
• Loại desktop: là một máy tính bình thường (workstation)
• Loại console: là HIS có bàn vận hành loại đặc biệt, hỗ trợ hai monitor. Có hai loại,
loại kín và loại hở.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
9/66

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
10/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
11/66

Cấu trúc, chức năng một máy Engineering Workstation (EWS)
EWS thường là một máy tính Server, dùng màn hình CRT hay LCD thường, có chức
năng thiết lập cấu hình, chứa cơ sở dữ liệu của toàn bộ project, thường EWS cũng có

chức năng operation và monitor.
Cấu trúc, chức năng của một máy OPC:
Máy OPC thường cũng là một Server, dùng màn hình CRT hay LCD thường, có chức
năng trung chuyển các thông số vận hành của hệ thống từ DCS sang các hệ thống khác
như IMS, APC…
Cấu trúc một tủ FCS:
FCS thực hiện điều khiển công nghệ, giao tiếp với các hệ thống phụ khác như PLC, CCC,
Bently Nevada…
Có hai loại FCS:
• Tiêu chuẩn: LFCS và KFCS
LFCS: là loại có IO là remote IO, kết nối thông qua RIO bus
KFCS: là loại có IO là local IO, kết nối thông qua Extended Serial Backboard
(ESB) bus and (ER) Enhanced Remote bus.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Model
AFS10S
AFS10D
AFS20S
AFS20D
AFS30S
AFS30D
AFS40S

AFS40D

Lần ban hành
01

Trang
12/66

Type
Field Control Station (19” rack mountable type)
Duplexed Field Control Station (19” rack
mountable type)
Field Control Station (with cabinet)
Duplexed Field Control Station (with cabinet)
Field Control Station (for FIO, 19” rack
mountable type)
Duplexed Field Control Station (for FIO, 19” rack
mountable type)
Field Control Station (for FIO, with cabinet)
Duplexed Field Control Station (for FIO, with
cabinet)

• Loại nhỏ SFCS và PFCS:
SFCS: là loại có remote IO, nhưng kết nối trực tiếp vào RIO, không thông qua
RIO bus.
PFCS loại tiêu chuẩn trong hệ thống CS 3000
Model
PFCS-H
PFCD-H

Type
Field Control Station (compact type)
Duplexed Field Control Station (compact type)

PFCS loại tiêu chuẩn trong hệ thống CS 1000
Model
PFCS-S
PFCD-S
PFCS-E
PFCD-E

Type
Field Control Station (standard type)
Duplexed Field Control Station (standard type)
Field Control Station (enhanced type)
Duplexed Field Control Station (enhanced type)

Ghi chú: do trong nhà máy chỉ dùng loại KFCS nên từ đây về sau, tài liệu hướng dẫn này
chỉ đề cập đến KFCS thôi. Mọi thông tin liên quan đến các hệ FCS khác, hãy tham khảo
hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07
Cấu trúc một FCS KFCS:

a. Cabinet của một FCS tiêu chuẩn (KFCS)

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
13/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

b. Cấu trúc chung của một FCU:

Cấu trúc Redundant của một card xử lý chính trong FCU

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Trang
14/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Mạng FCS:
Có hai mạng trong hệ thống DCS, Ethernet lan và Vnet Lan theo sơ đồ sau:

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Trang
15/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
16/66

a. Mạng Ethernet:
Kết nối giữa HIS và EWS, HIS và hệ thống giám sát... Mạng Ethernet dùng để trao đổi
dữ liệu Trend, messages giữa các trạm. Ngoài ra, mạng này còn được dùng để đồng bộ

dữ liệu giữa ESW và các HIS, giám sát hiệu suất hoạt động của mạng Vnet.
b. Mạng Vnet: bao gồm Vnet và Vlnet (hệ CENTUM CS1000)
Một số thông số đặc tính:
Network
Vnet
Transmission Speed 10 Mbps (real-time
control bus)
Cable Types
10 Base 2 ( for HIS)
10 Base 5 (for FCS,
CGW, etc)
Transmission
185 m/segment (for 10
distance
Base 2)
500 m/segment (for 10
Base 5)
Access Method
Token Passing
Repeater - Coaxial
Max. 1.6 km, 8 repeaters
Cable
Max. 20 km, 4 repeaters
- Optical
Fiber

VL Net
10 Mbps (real –time
control bus)
10 Base 2 cable ( for

stations)
185 m/segment (for 10
Base 2)
Token Passing
Max. 1.6 km, 8 repeaters
Max. 20 km, 4 repeaters

Các loại bus và thông số:
● ESB bus
Ứng dụng
Là chuẩn bus giao tiếp giữa card xử lý trung tâm đến các local I /O node
Đặc điểm truyền thông:

Thông số truyền:
Network Topology: Bus type
Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
17/66

Transmission Path Redundancy: Available

Transmission Speed: 128 megabits per second
Transmission Cable: Dedicated cable (YCB301)
Transmission Distance: Max. 10m
● ER bus
Ứng dụng
Là chuẩn bus giao tiếp giữa card xử lý trung tâm đến các remote I /O node
Đặc điểm truyền thông:

*1: Up to 8 remote nodes per ER bus can be connected.
Note: Number of ER bus: Max. 4 per FCU
Thông số truyền:
Network Topology: Bus type
Transmission Path Redundancy: Available
Transmission Speed: 10 megabits per second
Transmission Cable: Coaxial cable (YCB141, YCB311). Use YCB147/YCB149 Bus
Adapter Unit to connect a YCB141
cable to a YCB311 cable.
Transmission Distance:
Max. 185m (for YCB141): Extendable to 2 km when using Ethernet repeaters (total
transmission distance must be 2370
m or shorter). (*1)
Can use 2 (a set of) Ethernet repeaters per ER bus train.
When mixing YCB141 and YCB311: Length of YCB141 + (185/500) x Length of
YCB311 _ 185
Number of Bus Adapter Units: Max. 4 per segment (*2)
*1: General-purpose Ethernet repeater can be installed in only non-hazardous areas.
*2: When an ER bus is connected with a repeater, one segment means the area between
repeaters.
● Regulatory Compliance
For the detailed information of following standards, see Integrated Production Control

System CENTUM CS 3000 System
Overview (GS 33Q01B10-31E).
Safety Standards
[CSA] (for 100-120 V AC and 24 V DC power supply)
Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
18/66

[CE Mark] (for 220-240 V AC and 24 V DC power supply)
EMC Conformity Standards
[CE Mark] (for 220-240 V AC and 24 V DC power supply)
[C-Tick Mark] (for 220-240V AC and 24 V DC power supply)
Standards for Hazardous Location Equipment
[Non-Incendive] (remote node only, for 100-120 V AC and 24 V DC power supply)
[Type n] (remote node only, for 24 V DC power supply)
[Intrinsic safety] (I/O Module with built-in barrier)
● Node Units
Các modun nguồn, modun giao tiếp ESB bus, modun giao tiếp ER bus, I/O modun (FIO)
được gắn lên trên Node. Một tủ capinet FCS KFCS có tối đa 10 node.
Có hai loại node unit local node và remote node ứng với loại đơn và loại có dự phòng

Local/Remote:
ANB10S: Node Unit cho bus đơn ESB (Rack Mounting)
ANB10D: Node Unit cho bus redundant ESB (Rack Mounting)
ANR10S: Node Unit cho bus đơn ER (Rack Mounting)
ANR10D: Node Unit cho bus redundant ER (Rack Mounting)
Hình tham khảo

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Lần ban hành
01

Trang
19/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành

01

Danh sách các IO card có thể dùng trên Node Unit trên.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Trang
20/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07
III.

Lần ban hành
01

Trang
21/66

Cấu hình phần cứng

Đặt địa chỉ domain:
Một domain là khái niệm cho toàn bộ một hệ thống DCS như hệ thống của nhà máy
đạm phú mỹ. Giá trị của domain từ 1 đến 16, trong trường hợp của nhà máy, domain có giá
trị là 1.
Thiết lập giá trị cho domain bằng dip switches:
Bits 2 và 3 phải luôn bằng 0 (0s).

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
22/66

Đặt địa chỉ trạm:
Địa chỉ trạm có giá trị từ 1 đến 64, đối với hệ thống DCS CENTUM CS3000, giá trị
mặc định bắt đầu từ 64 giảm dần xuống.
Để thiết lập địa chỉ trạm, cài đặt bằng dip switches như sau:

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
23/66

Phần 3: HỆ THỐNG DCS CENTUM 3000 - PHẦN MỀM
I. Instrument FacePlate
Instrument FacePlate (IF) là một cửa sổ nhỏ, trên đó thể hiện các trạng thái, số liệu
liên quan đến một khối điều khiển (vd khối PID), một ngõ I/O, hoặc một function block
(FB) nào đó ( vd khối CALC).
IF không chỉ cho phép ta theo dõi các số liệu trên mà còn cho phép điều chỉnh các
thông số đó (vd điều chỉnh tín hiệu SetPoint, chuyển đổi chế độ Auto/Manual cho thiết bị ,
cài đặt High/Low Alarm,..).
Trên IF gồm có các thành phần sau :
-

Comment display area.
Status display data.
Parameter display area.
Instrument display area.
Operation mark.
Data entry dialog box call button.

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

¾ Comment display area : hiển thị tagname và chú thích (comment) cho FB.
¾ Status display data:
ƒ Tag mark : hiển thị mức độ ưu tiên (quan trọng) của IF, xem bảng sau :

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc

Trang
24/66


TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT DẦU KHÍ
Mã số tài liệu
G5-00-T/HD-000-07

Lần ban hành
01

Trang
25/66

Màu sắc của Tag mark báo hiệu trạng thái alarm của FB, xem bảng sau :

-

Màu đỏ nhấp nháy : alarm message (thông báo lỗi) xuất hiện nhưng chưa được
người vận hành xác nhận, có thể do vận hành chưa biết có alarm này.

Màu xanh là cây (green) nhấp nháy: alarm recovery message ( thông báo hết lỗi)
xuất hiện nhưng chưa được xác nhận.
Màu đỏ hoặc xanh lá cây (không nhấp nháy) : alarm message hoặc alarm recovery
message đã được vận hành xác nhận bằng cách nhấn nút acknowledged trên bàn
phím vận hành.

ƒ Cascade mark : cho biết FB có đang ở chế độ cascade hay không.
ƒ CMP Mark : cho biết block mode của FB đang ở chế độ RCAS (remote cascade)
hoặc ROUT (remote output).
ƒ Instrument mark : chỉ hiển thị khi FB ở chế độ Self-Tuning PID Controller Block.
ƒ Block mode, Block status : cho biết FB đang trong chế độ Auto (AUT), Manual
(MAN), hoặc CAS (Cascade),... xem bảng sau :

Tai lieu dao tao CNKT - DCS.doc