CENTUM CS 3000 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DCSCENTUM CS 3000 CENTUM CS 3000 hệ thống điều khiển sản xuất tích hợp cho ứng dụng điều khiển trình thiết kế phù hợp với nhà máy có quy mô từ nhỏ đến lớn Mỗi phận xí nghiệp, đơn vị kinh doanh, khu vận hành, buồng điều khiển hay trường kết nối với sử dụng công nghệ truyền thông tiên tiến Mạng truyền thông sử dụng để tối ưu toàn hệ thống, giảm nhân lực vận hành trường, tăng mức độ tự động hoá, tăng suất dĩ nhiên tăng lợi nhuận sản xuất Hệ thống tổ hợp công nghệ với tính ưu việt như: • Môi trường mở, độ linh hoạt, độ bền hệ thống cho tối ưu hoá toàn doanh nghiệp, • Môi trường vận hành tối ưu, phần cứng cập nhật tới công nghệ nhất, • Giá thành sở hữu thấp nhất, lợi nhuận tăng cao • Các chức thiết kế kỹ thuật tối ưu 1.1 CẤU HÌNH PHẦN CỨNG HỆ THỐNG DCS Hình sơ đồ khối hệ thống CENTUM CS 3000 Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 1.1.1 Trạm Giao diện - Human Interface Station (HIS) HIS sử dụng chủ yếu cho việc vận hành giám sát - hiển thị biến qui trình, tham số điều khiển, báo hiệu cần thiết để người vận hành nhanh chóng nắm bắt trạng thái vận hành nhà máy Nó kết hợp giao diện mở máy tính giám sát truy nhập vào đồ thị liệu (Trend data), thông điệp (Messages), liệu xử lý (process data) Yokogawa cung cấp kiểu trạm giao diện (HIS), đáp ứng nhu cầu khác khách hàng chạy hệ điều hành Microsoft Windows ƒ HIS loại Enclose- Enclose Display Style Console HIS Loại Enclose thiết kế dựa theo kiểu dáng trạm vân hành phiên cũ CENTUM, cho phép đặt trạm sát nhau, hình cảm ứng, bàn phím vận hành có nhóm điều khiển, có tiếp điểm vào/ra phụ phím chức khác Enclose Display Style Console HIS ƒ HIS loại Open Display- Open Display Style Consol HIS HIS loại Open Display loại kiểu dáng HIS với hình tinh thể lỏng (LCD): lựa chọn kích thước hiển thị kiểu bàn phím, hình cảm ứng, bàn phím vận hành có nhóm điều khiển, có tiếp điểm vào/ phụ Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 ƒ HIS loại Desktop -Desktop HIS His loại desktop thực chức HIS hình cá nhân PC, sử dụng với bàn phím chuyên dùng loại phím phẳng chống bụi, nước Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 ƒ Bàn phím vận hành Bàn phím vận hành có hai loại: loại thiết kế với bàn phím vận hành có nhóm điều khiển để sử dụng với HIS loại Console, loại khác thiết kế bàn phím có nhóm điều khiển để sử dụng với hai loại HIS consol Destop Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 1.1.2 Trạm Điều khiển trường – Field Control Station (FCS) FCS Cung cấp chức điều khiển trình, chẳng hạn điều khiển điều tiết, điều khiển tính toán Có loại trạm FCS đựơc lựa chọn để đáp ứng theo loại kích thước ứng dụng, việc mở rộng hay nâng cấp hệ thống thực dễ dàng Chuẩn FCS có hai loại gồm: KFCS LFCS KFCS-Standard Type Filed Control Station for FIO: FCU Node kết nối sử dụng loại Bus mở rộng nối tiếp ESB (Extended Serial Backboard) Bus tăng cường ER (Enhanced Remode) LFCS- Standard Type Field Control Station for RIO: FCU Node kết nối sử dụng bus vào/ra từ xa (RIO-Remode Input Output) Loại trọn (Compact FCS): FCU Node kết nối tủ loại trọn có cấu trúc gọn để lắp đặt khu vực giới hạn không gian Khi lắp đặt tủ, vào nhỏ có kích thước chân cắm nhỏ Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 Cấu hình FCS ƒ KFCS-Standard Type Field Control Station for FIO KFCS kết hợp FCU, ESB bus, EB bus Node unit Kiến trúc CPU kết hợp với kiểu lắp đặt sẵn có cho lựa chọn tối ưu: o Kiến trúc CPU: Đơn kép o Kiểu lắp đặt: loại tủ (cabinet) hay giá cắm (Rack) o ESB bus: Đơn hay dự phòng kép o EB bus: Đơn hay dự phòng kép Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 ƒ Field Control Unit (FCU) FCU bao gồm card xử lý số phận khác để thực chức tính toán điều khiển cho FCS, CPU dự phòng kép, card xử lý, nguồn, pin card bus giao tiếp ESB dự phòng kép ƒ ESB Bus ER Bus ESB bus (Extended Serial Backboard) bus truyền thông sử dụng để kết nối Node cục lắp đặt tủ với FCU Bus dự phòng kép Khoảng cách truyền tối đa 10m EB bus (Enhanced Remode bus) bus truyền thông sử dụng để kết nối node từ xa với CPU mô đun bus tăng cường (EB) lắp đặt node cục Bus dự phòng kép, việc sử dụng bus này, node lắp đặt tủ vời FCU vị trí cách xa tủ Khoảng cách truyền tối đa 185m sử dụng cáp đồng trục 10 base Ethernet tương thích 500m xử dụng cáp đồng trục 10 Base 5, tới km sử dụng lặp bus quang Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 ESB Bus FCU Local node (ESB bus node unit) Central instrument room Remote node (ER bus node unit) Optical bus repeater Remote node (ER bus node unit) Các Node phân tán ƒ Node Units (NU) for FIO NU for FCU xử lý tín hiệu mà biển đổi truyền tín hiệu xử lý vào /ra tương tự hay số nhận từ thiết bị trường đến FCU NU for FCU có bus ESB lắp đặt trạm FCS (cục bộ) bus ER lắp đặt tủ tủ khác từ phía nhà máy (Từ xa) Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 Node unit kết hợp mô đun bus giao tiếp ESB tớ mô đun bus giao tiếp tăng cường ER tớ modun vào/ra ƒ Mô đun bus giao tiếp tớ ESB –ESB Bus Slave Interface Module Mô đun lắp đặt node cục phép truyền thông với FCU Mô đun dự phòng kép ƒ Mô đun giao tiếp bus tăng cường từ xa-ER Bus Interface Mudule Mô đun có mô đun giao tiếp chủ lắp đặt node cục bộ, mô đun giao tiếp tớ lắp đặt node từ xa Cả hai module dự phòng kép ƒ Mô đun vào/ra- I/O Module Những mô đun biến đổi tín hiệu vào /ra trường tương tự số ƒ KFCS loại giá gắn – Mounting of Standard FCS for FIO (KFCS) FCU NU FIO gắn tủ chuyên dụng, giá gắn mục đích chung tủ mục đích chung Người sử dụng định nghĩa kiểu lắp đặt kết hợp FCU node, ví dụ, FCU số Node gắn tủ chuyên dụng node lại gắn Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang CENTUM CS 3000 giá gắn mục đích chung phía nhà máy Đối với KFCS lắp đặt tới 10 node cho FCU, Môđun vào/ra lắp đặt cho node o Đối với tủ chuyên dùng loại KFCS: Phía trước: Phía sau: 1FCU, node 5node o Tủ vào/ra mở rộng Phía trước: Phía sau: node 5node Hệ thống điều khiển phân tán-DCS Trang 10