DeltaV入门教程 翻译:李俊峰
1. DeltaV系统总述(略)
2. 教程总述
本教程讲述如何快速建立一个过程系统并使其运行。读者将会了解一些相关的基本概念,用于配置工作站和控制节点、定义I/O 、创建控制策略和操作画面。还可以从操作站的观察点查看系统。
硬件配置往往是一次性工作——而且在软件配置之前已经完成,所以,这一部分的信息我们放到靠后的章节中(第8章)。如果工作站还没配置,你可以看完本章之后,再看第8章。
如果工作站已经配置完成,你可以在没有操作站,和不设置I/O的情况下,进行第3章到第7章中的所有练习。不过,为了使练习更具有真实性,而且能够实现某些功能(如给操作站分配模块),读者最好进行硬件配置。
2.1 说在前面
本教程的练习,是针对一个水箱系统——包括测量液位、排水时控制流量——创建控制策略和操作画面。包括6个部分: 第3章,学习DeltaV浏览器,关于如何打开浏览器并使用导航功能进行查找。
第4章,学习创建和下载控制策略,介绍如何一步步创建水箱系统控制所需的4个模块,和用于定义水箱开关时序的时序功能图。 第5章,创建操作画面,学习DeltaV组态模式中的基本工具,以及如何用图片、面板、零件图、按钮、曲线图组成一个操作画面。 第6章,使用DeltaV运行模式,介绍如何在操作站的观察点上使用操作画面、修改参数、确认报警,以及进行其他设置。 第7章,采集和显示数据,学习如何用DeltaV工具和表格载入功能收集和显示现场设备的实时数据。 第8章,配置网络、装载和分配用户权限、设置帐户。一步步学习配置工作站、控制器和I/O点。 2.2
右图是一个假定的水箱控制系统,可以在排水时控制流量,作为练习,在下文中,将为它创建一个控制策略和时序。
2.2.1 控制模块
首先要做的,是为上图中的控制回路创建4个模块。椭圆形的标注(LI-101、MTR-101等等),是给4个控制模块取的名字。
LT-1、 FT-1、XI-1等等,是位号(Device Tags),用来标记变送器、阀,或其它I/O设备。
表2-1详细列出了所有的模块和I/O位号,这些在下文都将用到。
例子:水箱系统
位号作为I/O组态的一部分,用于I/O卡通道,详见第8章。
2.2.2 时序功能图(SFC)
DeltaV入门教程 翻译:李俊峰
创建控制模块后,还需要创建一个模块(SFC-START),通过时序功能图算法,实现自动排水。时序如下:
1,启动出水阀(FIC-101)的流量控制回路。2,为流量回路指定动作点。3,等待调节阀打开,再打开截止阀(XV-101)。4,打开排水泵电机(MTR-101)。5,确认电机开启。
2.2.3 操作画面
接下来,需要为水箱系统创建一个画面,以便操作人员进行监测和控制,如右图所示。
2.2.4 开始学习
至此,已经了解了本教程的主要学习任务,读者可以通过在线实践,或只阅读本书来学习。
3.DeltaV浏览器(DeltaV Explorer)(略) 4.创建和下载控制策略(Control Strategy)
在以后的章节中,将按照以下步骤,创建一个控制策略: 1, 创建一个“厂区”(Plant Area)来放置模块。
2, 创建件不同的模块,分别用于输入、数据处理、输出、报警、运行条件、控制回路等等。 3, 创建时序功能图(SFC),实现自动控制。
严格说来,创建时序功能图并不是一个必要步骤,操作人员完全可以通过画面,手动开启系统、修改参数,控制阀的开闭、泵的启停。但是在大多数情况下,需要使系统实现全部或部分的自动控制,这就需要建立时序功能图,以节省人力。
创建模块时,有时候需要调用基本功能块,来新建一个模块,但大多数情况下,可以直接使用系统提供的模板。 创建模块的几种不同方法:
1, 通过DeltaV浏览器找到库(library),用鼠标直接从库里拖拽到厂区下面,改名。 2, 在Control Studio里,找到合适的模板,修改相关属性,改名。
3, 在Control Studio里,找出所需的功能块,把块连接起来,然后修改参数,从而自制一个模块。 4, 使用组态助手(Configuration Assistant),从模板库里复制需要的模块。 在后的练习中,主要用前三种方法。
练习1:创建和命名厂区(Plant Area)
“厂区”是组态中的一个虚拟的分区,与工厂的实际划分情况没有必然联系,在DeltaV组态里,一个厂区往往对应一套基本独立的系统,如一个锅炉系统、一个反应釜系统、一套包装设备等等。厂区里面配置一个或几个不同的模块,共同完成控制任务,每个模块完成一项特定的功能,如阀的开闭、泵的启停、信号的计算等等。一个DeltaV系统里可以设置100个厂区。能否将整个生产系统的控制关系,合理地划分成若干厂区,将从根本上影响工厂生产的安全与稳定。
DeltaV系统为厂区提供的默认名字是“AREA_A”,可以根据需要改名字,也可以另外新建厂区。厂区的名字必须在16个字符以内,可以使用阿拉伯数字、下划线(_)、短横线(-)。
针对本教材中的水箱系统,我们将要创建一个名为TANK-101的厂区。步骤如下:
浏览器(DeltaV Explorer)—〉控制策略(Control Strategies),按右键,选择“New Area”, 如下图所示。
出现一个名为“AREA1”的新厂区。把名字改为“TANK-101”。接下来就可以创建模块了。
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练习 2: 通过DeltaV 浏览器复制一个电机模块 (MTR-101)
水箱系统中有一个排水泵,电机的动作要受一些联锁条件(interlock)的约束。下面将通过DeltaV浏览器,从库(Library)里找一个模块模板,添加到厂区中,改名。然后在Control Studio中进行设置,包括设置联锁条件。
从库里复制模块模板时,模块会带着“history collection”。History collection 是加在模块或节点上的用来定义连续历史数据采集的参数(数值记录、显示、采样周期,等等),这样,你可以在复制模块后,不必重新设置它的 history collection。在练习5——创建模块LI-101的内容里,将会介绍怎样从头开始设置history collection。稍后, 我们将用Process History View application察看 the field value。
说明:DeltaV系统中,电机模块(MTR)的名字,一般遵循以下惯例:MTR后第一位数字表示有几个输出点,第二位数字表示有几个输入点。比如,MTR-11_ILOCK表示有一个输出、一个输入,有联锁。
复制模块的步骤:DeltaV Explorer —〉 Library —〉 Module Templates —〉 Motors-2State ,找到模板MTR-11_ILOCK,把它拖拽到TANK-101厂区下,改名为MTR-101。如图。
注意:从库里复制东西到厂区,可以直接拖拽。但是如果要从一个厂区里复制模块到另一个厂区,必须按住Ctrl键,同时拖拽。如果不按Ctrl键,效果是移动,而不是复制。 注意:如果用DeltaV Batch application创建模块,模块的名字最多16个字符(字母、数字、下划线),而且第一位必须是字母,不能使用破折号。.
认识Control Studio:
Control Studio是专门用来编辑模块的窗口。在Control Studio里,有很多可调节大小的子窗口,可随意用鼠标调节它们的Windows或按钮恢复默认排列,以方
大小,也可以通过Window —〉 Arrange 便操作。
各子窗口的作用分别如下:
图表窗口(Diagram View):直观表现模块的内部结构。
参数窗口(Parameter View):用来设定模块的特性、报警上下限、缺省值(default values)、模式(mode),及其它参数。 层级窗口(Hierarchy View):显示模块的所有组成元素。
报警窗口(Alarm View):显示定义过的所有报警,及它们的报警限、优先级(priorities),及其它信息。
元素板(Palette):包含所有可用来组成模块的元素。共分6类。其中5类是库里就有的基本功能块,1类是特殊功能块(Special Items)。
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可通过“右键—〉Switch Sides”或“View —〉 Palette —〉 Switch sides”移动元素板的位置,也可以通过“View —〉 Palette —〉 icon size”或“右键—〉icon size”调整图标的大小。
注意:如果在“Tools (工具)—〉Diagram Preferences(画面预设)”里修改了设置,实际显示可能和上图不太一样。画面预设的默认
设置如下:
参数筛选:
参数是功能块里执行计算和逻辑的数据。有一些参数,在特定的功能块里是不可修改的;还有些参数,系统设有默认值,但也可以根据需要修改;另一些参数,则必须由用户设定。
有些功能块的参数非常多,为方便用户迅速找到需要的参数,参数窗口中的Common(常用)筛选出了一组在模块配置中最常见的参数。这些参数都有默认值,不过应该根据实际需要改成合适的值。参数和参数筛选在Books Online(在线说明)的Configuration(配置)菜单里有详细的描述。
练习 3:创建控制模块 (XV-101)
在本节练习中,将使用模板为截止阀创建一个控制模块。这次通过Control Studio调用库里的模板,而不是通过浏览器。
1,打开Control Studio:All Programs(文件) —〉DeltaV —〉 Engineering(工程)—〉 Control Studio。或者在DeltaV Explorer的工具条里点击
按钮,也可以进入Control Studio。 (一般情况下, DeltaV Explorer被最小化以保持界面的整洁,如果你能够熟练使用
Windows,你可以让几个 DeltaV application 窗口一起打开。)
2,从库里选择模板:点击File(文件) —〉 New(新建),在新建对话框里,选中“Start from Existing”(从现有模板中查找),点Browse(浏览),出现浏览对话框,如图: