DeltaV系統在煉化企業中的應用

董小玲

[摘 要] DeltaV系統采用工業以太網，工作站和控制器構成控制網絡的節點，系統的所有節點均直接連接到控制網絡上；DeltaV系統的任何兩個節點之間都是對等的，信息直接交流，而且所支持的數據格式相同。目前DeltaV系統的控制網絡是以10M/100M以太網為基礎的冗余的局域網（LAN）。本文主要探討DeltaV系統在煉化企業中的應用。

[關鍵詞] DCS系統；DeltaV系統；冗余

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 024

[中圖分類號] F272.92；TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）03- 0049- 02

1 DeltaV系統的特點

1.1 DeltaV系統的控制網絡

DeltaV控制網絡中，控制處理機是冗余的，所有網絡設備（HUB、雙絞線、網卡等）也是冗余的。工作站是系統的人機界面，分為Professional Plus站、操作員站、應用站3種，應用站為DELL服務器，安裝了Windows 7，工程師站和操作員站為DELL工作站，安裝了Windows 7；控制器提供了現場設備與控制網絡中其他節點之間的通訊和控制。

DeltaV系統的控制網絡結構決定了DeltaV系統的結構簡單、安裝方便、組態容易、可靠性高，任何一個節點離線，不會對系統運行造成影響。

1.2 系統規模可變，在線升級擴展

DeltaV系統具有規模可變的特點，搭積木式的系統組成使得系統的擴展非常容易，同時系統支持任意的光纜擴展連接，使系統的擴展更加隨意。DeltaV系統的在線升級可以使用戶在不停工的情況下，在線完成系統的升級換代，而不影響生產的正常進行。

1.3 控制器卡件的智能化：即插即用，帶電熱插拔

控制器和IO卡件全部采用模塊化、智能化設計，一經上電，系統自動識別其類型，自動分配地址：系統采用標準的IO背板，所有卡件可以混合進行使用，沒有位置等的限制；任何卡件都可以進行帶電熱插拔，不會對系統運行造成任何影響。另外卡件每個通道與現場之間都采用了光電隔離技術。

2 DeltaV系統工作站

工作站是DeltaV系統的人機界面，通過這些系統工作站，企業的操作人員、工程管理人員及企業管理人員隨時了解、管理并控制整個企業的生產及計劃。

DeltaV工作站上的Configure Assistant給出了用戶具體的組態步驟，用戶只要運行它并按照提示進行操作，很快就可以掌握組態方法。

2.1 Professional Plus工作站

每個DeltaV系統都需要有一個Professional Plus工作站。該工作站包含DeltaV系統的全部數據庫。系統的所有位號和控制策略被映象到DeltaV系統的每個節點設備。

2.2 操作員工作站

操作員站提供友好的用戶界面、高級圖形、實時和歷史趨勢、由用戶規定的過程報警優先級和整個系統安全保證等功能，還可具有大范圍管理和診斷功能。

2.3 應用工作站

應用工作站用于支持DeltaV系統與其他通訊網絡，可運行第三方應用軟件包，并將第三方應用軟件的數據鏈接到DeltaV系統中。應用工作站通過經現場驗證的OPC服務器將過程信息與其他應用軟件集成。OPC服務器可以用于完成帶寬最大的通訊任務。任何時間、任何地點都可獲得安全可靠的數據集成功能。

3 DeltaV系統控制器與IO卡件

3.1 控制器

完全控制：控制器接收所有I/O接口通道信號、實現相關控制功能，并完成控制網絡的所有通訊功能。

3.2 IO卡件

DeltaV系統的所有IO卡件均為模塊化設計，可即插即用、自動識別、帶電插拔。

4 組態軟件

DeltaV工程軟件包括組態軟件、控制軟件、操作軟件及診斷軟件。

用戶可以用圖形方式組態控制模塊，只要將所需功能模塊從模塊庫中拖放到模塊圖里用連線組合模塊算法即可。所有的DeltaV系統通訊都基于模塊位號，控制器間模塊與模塊的通訊對組態完全透明。

4.1 控制軟件

控制軟件在DeltaV系統控制器中提供完整的模擬、數字和順序控制功能。可以管理從簡單的監視到復雜的控制過程數據。

4.2 操作軟件

操作員界面軟件組擁有一整套高性能的工具滿足操作需要。這些工具包括操作員圖形、報警管理和報警簡報、實時趨勢和在線上下文相關幫助。

4.3 診斷軟件

用戶不需要記住用哪個診斷包診斷系統及如何操作診斷軟件包。DeltaV系統提供了覆蓋整個系統及現場設備的診斷功能。

4.4 先進控制軟件

RTO+：實時優化軟件

為了維持工廠最優性能，就必須不斷調整操作條件，以適應原料品質、產品與能耗價格、設備故障和周圍環境變化等因素的影響。基于模型的RTO+是監測執行性能和優化過程的軟件，它可幫助管理人員對廠區的關鍵運行和維護作決定。它可自動決定最優運行條件，從而使用戶獲得最大的利潤。

MSPC+：多變量統計過程控制

IPM+：智能性能監測軟件

工廠操作員需要知道過程及其設備當前性能的精確信息。IPM+提供了這些信息。IPM+也提供與過程和工廠運行經濟相關的確認信息，比如病態運行引起的浪費、設備清潔帶來的效益和低效率造成的成本等。IPM+監測全廠的運行情況，并在用戶已達到的產量的基礎上重新計算出新的生產目標。

5 結束語

由于DeltaV系統采用FF標準，整個系統在軟件、硬件的設計上全部采用模塊化設計。系統的安裝組態乃至以后的維護變得非常簡單，所以DeltaV系統已廣泛運用于石油化工、造紙、鍋爐制造等各個行業，其特點是技術先進、使用簡單、性能價格比高、與其他系統集成容易，是有良好的開放性。