3 组态工具先进便捷
以往的DCS均采用先让工程设计人员填写工作单或绘制组态图(或称SAMA图),再在操作站或工程师站上键入生成,形成应用软件,同时拷贝出软盘的方式。既繁琐低效,又易错难查。
现在,操作站和工程师站采用高档PC机或工控机,Windows 操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDE(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连,采用通过监控图形软件是当前DCS发展的趋势。
(1) 控制组态环境
连续控制方案采用软连线的图形组态,所谓软接线就是控制器中各个单元内软件功能块的参数进行连接的技术。它采用了由系统数据库编辑器所提供的“功能块结构”技术,该数据库编辑器支持功能块的综合库。A2控制器的所有输入、输出、PID、报警、算数、逻辑相关的参数之间均可以按应用要求进行连线处理,以实现控制应用。
顺序控制使用基于 IEC 1131-3标准的SFC进行图形组态。启动动作的步骤 可以是结构化文本描述语句(ST)或是嵌入式SFC。
(2) 流程图组态环境
浏览器与服务器系统是基于世界领先的HMI-InTouchTM软件,它为工厂或生产过程中的所有控制与信息资源提供了单一的集成视窗。采用拖放和S88技术,使组态Foxboro A2自动系统控制器或其它Invensys产品变得简便直观。支持三维流程图、动画、趋势图、组画面等功能
4 标准的通讯协议
要使产品的应用场合广泛,必须做到通讯协议的标准化和开放性。
大体上可分从以下三个方面体现:
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(1) ArchestrA总体架构
DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。ArchestrA体系将Invensys系统、第三方设备以及用户自己的应用程序整合为一体,将当前与未来的应用都嵌入到同步的工厂级应用模式中,并且鼓励其正在进行的改变与提高。它包含了一整套独特新颖的成套工具与新式应用基础服务,允许迅速地生成新的应用程序、产品以及服务。通过对现有系统的集成进行升级,可延长用户全厂的信息和控制系统基础结构的使用寿命。
(2) 基于Ethernet、Modbus、Frofibus 或DeviceNet 多种可选的通信协议分布式通信网络。当然也可以与任何遵循相同协议的第三方硬件通讯。
(3) 工厂操作工作站与企业网之间可用DDE、OPC等协议交换数据。
5 A2在炼厂的应用实例
在100点左右的规模上运用A2,非常适合。其系统结构示意图如图3。
具体的使用效果如下:
(1) 系统安装简便迅速
每套系统都在三天内完成现场施工;
(2) 组态简单
从培训到组态完成,一周时间内即完成;
(3) 操作、维护容易
系统运行稳定,操作简单易用,内置式诊断功能以帮助维护;
(4) 联网方便
通过以太网、以OPC协议与企业实时数据库实现数据传输;
(5) 投资少
相对于大型DCS来说,A2成本优是非常明显的。
6 结束语
可以说,A2系统是个大集成者:
(1) 它是Invensys收编了Eurotherm和Wonderware两家硬、软件先锋企业后整合双方优势的成果;
(2) 它采用的基本架构是ArchestrA,是I/A’S的未来发展方向,代表了FOXBORO最新的科研成果;
(3) 由于它在硬、软件方面都采用国际标准,所以组件和系统功能软件都能随意拆分组合,不但使系统规模可伸缩,它还能无缝地与其它系统融合,这极大地延伸了A2的应用范围。
所以对于一些中小规模的应用场合,A2是相当理想的选择。
当然,A2也有其不足之间,那就是目前还没有卡件冗余的结构方式。对于一些要求苛刻的应用场合,对选用A2存在顾虑。期待Invensys在今后的发展战略中能有这方面的考虑。
参考文献
[1] 卞正岗. DCS的发展及其在石油化工中的应用. PLC&FA,2004,(3)
作者简介
高智泉(1973-) 男 工程师 现在新疆独山子石化公司炼油厂从事DCS开发,工业自动化控制系统开发维护工作。