子项目五 Delta V系统的组态与调试
任务5.1 Delta V控制系统构建
一、均酐装置自控设计要求 （一） 均酐装置主要工艺
均酐装置工艺流程水洗塔装置工艺流程图见附件3 （二） 均酐装置控制方案的确定 1、缓冲罐压力控制回路PIC801
2、软水罐装置液位控制回路LICA802
3、水洗塔装置流量比值控制回路FIQ802- FICQ803 （三）均酐装置I/O清单
根据设计要求，用于测量及控制的现场I/O点共计41点，详见测点统计表8.1-1。
表5-1 均酐装置I/O点统计表
装置名 空气缓冲罐装置 序号 I/O 位号 描述 空气缓冲罐出口压力测量、控制 空气缓冲罐温度测量 空气缓冲罐出口流量测量 罗茨鼓风机的变频器 类型 AI AI AI AO 0~250 0~100 0~3600 0~100 kPa ℃ % 报警、记录 报警、记录 报警、记录、累计 测量范围 单位 功能要求 1 PIC801 2 TI801 3 FIQ801 4 PY801 m3/h 报警、记录 5 HV801 6 RL801 7 PI803 8 TI804 9 LICA802 10 FIQ804 11 LV802 12 KG805 13 RL803 14 PI802 15 TI802 16 TI803 空气缓冲罐空气远程放空操作阀 罗茨鼓风机C0101运行/停止 软水泵出口压力指示 软水罐内温度测量变送器 软水罐液位测量、控制 软水泵出口流量指示积算 软水罐液位控制阀(真阀 ) 软水罐液位LICA802联锁动作 软水泵P0603运行/停止 水洗泵出口压力测量 水洗塔尾气进料温度测量 水洗塔进水温度测量 水洗塔底液位测量 水洗塔尾气进料流量测量 水洗泵出口水流量测量、控制 水洗泵出口流量调节阀(真阀) 水洗塔液位LIA801联锁动作 水洗泵P0501运行/停止 换热器冷水进口压力测量 换热器蒸汽进口压力测量 换热器冷水进口温度测量 AO 0~100 DI 1/0 AI AI AI AI AO DO DI AI AI AI AI AI AI AO DO DI AI AI AI 0~200 0~100 0~100 0~800 0~100 1/0 1/0 0~200 0~100 0~100 0~100 0~4.8 0~3.0 0~100 1/0 1/0 0~160 0~400 0~100 % kPa ℃ % t/h % kPa ℃ ℃ % t/h t/h % kPa kPa ℃ 报警、记录 报警、记录 联锁、记录 L=10;H=90;SH=95 报警、记录、累计 报警、记录 报警、记录 报警、记录 联锁、记录 L=10;H=90;SH=95 报警、记录、累计 报警、记录、累计 报警、记录 报警、记录 报警、记录 软水罐装置 水洗塔装置 17 LIA801 18 FIQ802 19 FICQ803 20 FV803 21 KG804 22 RL802 换热器23 PI901 24 PI903 25 TI901 装置 26 TI903 27 TI904 28 TICA902 29 FIQ901 30 FI902 31 FI904 32 FICQ903 33 V901Z 34 V903Z 35 FV903 36 FV903C 37 FV903A 38 FV903B 39 V902Z 40 V904Z 41 KG901 换热器蒸汽进口温度测量 换热器冷凝水出口温度测量 换热器热水出口温度测量、控制 换热器冷水进口流量测量 换热器热水出口流量测量 换热器冷凝水出口流量测量 换热器蒸汽进口流量测量、控制 换热器冷水进口阀 换热器蒸汽进口阀 换热器蒸汽调节阀 换热器蒸汽旁路阀 换热器蒸汽截止阀 换热器蒸汽截止阀 换热器热水出口阀 换热器冷凝水出口阀 换热器热水出口温度TICA902联锁 AI AO AO AO AO AO AO AI AI AO AI DI DI DI DI DO 0~200 0~200 0~140 0~10.0 0~10.0 0~10.0 0~1.60 0~100 0~100 0~100 0~100 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 ℃ ℃ ℃ t/h t/h t/h t/h % % % % 报警、记录 报警、记录 联锁、记录 L=20%;H=70%;SH=80% 报警、记录、累计 报警、记录 报警、记录 报警、记录、累计 联锁、记录 SH=90% 二、DeltaV系统体系结构 （一） DeltaV系统硬件组成
DeltaV系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要由过程管理站（Process Management Station）、过程控制站（Process Control Station）及冗余的控制网络（Control Network）三大部分构成；软件包括组态软件、控制软件、操作软件及诊断软件等，DeltaV系统构成如图5.1所示。
图 5-1 DeltaV系统构成
? Process Management Station：过程管理站； ? Professional PLUS Station：PLUS站；
? Process Control Station：过程控制站； ? Professional Station：工程师
站；
? Control Network：控制网络； ? Operator Station：操作站；
? Primary Siwtch：主交换机； ? Application Station：应用站； ? Secondary Siwtch：副交换机 ? Controller：控制器
? Power Supply：供电电源； ? I/O Subsystem ：I/O子系统 系统硬件组成：
1 一个或多个DeltaV工作站
2 系统节点之间通信的控制网络（选择性冗余）
3 电源，一个或多个DeltaV控制器（选择性冗余），执行本地控制，管理数据，在I/O系统和控制网络间通信。
4 每一个控制器至少有一个I/O子系统，处理从现场设备来的信息 5 系统授权（Licences）
1.DeltaV系统控制网络
Emerson公司DeltaV系统的控制网络是以 10M bps／100Mbps以大网为基础的冗余的局域网（LAN）。系统的所有节点（工作站及控制器）均直接连接到控制网络上，不需要增加任何额外的中间接入设备。，简单灵活的网络结构可支持就地和远程操作站及控制设备，网络的冗余设计提供了通信的可靠和安全性。
通过两个不同的网络交换机及连接网线，建立了两条完全独立的网络，分别接入工作站和控制器的主副两个网口。DeltaV系统的工作站和控制器都配有冗余的以太网口。为保证系统的可靠性和功能执行，控制网络专用于DeltaV系统，与其他工厂网络的通信通过应用工作站（或PLUS站）来实现。
DeltaV系统能力：DeltaV系统支持最多120个节点、100个（不冗余）或100对（冗余）控制器、65个工作站、1个PLUS站、64个操作站、10个工程师站、20个应用站、72个远程控制站、100个厂区（域）、8个远程数据服务器，每个控制器可支持64个I/O卡件，每个控制器可支持1500个DSTs点，光纤电缆任意扩展,安全可靠的远程连接,使用户安全管理更灵活。
2.DeltaV系统工作站（Workstation） ⑴DeltaV系统工作站功能
图5-2 DeltaV系统工作站 图5-3 DeltaV系统工作站操作、组态画面示例
DeltaV系统工作站是DeltaV系统的人机界面（见（图2.1.3、7.1.4所示）），属于集散控
制系统中的过程管理站，通过这些工作站，操作人员、工程管理人员及经营管理人员可随时了解、管理并控制整个企业的生产及计划。所有工作站采用最新的INTEL芯片及32位WindowsNT操作系统，21”彩色平面直角高分辨率的监视器。
DeltaV系统的所有应用软件均为面向对象的32位操作软件，满足系统组态、操作、维护及集成的各种需求。而可以快速调出DeltaV系统Web 方式Books－on－line（在线帮助手册）可随时提供有用的系统帮助信息
DeltaV工作站上的Configure Assistant（组态帮助）给出了用户具体的组态步骤，用户只要运行它并按照它的提示进行操作，则图文并茂的型式，很快就可以使用户掌握组态方法。
⑵工作站的授权（Licences）
DeltaV系统工作站根据其用途可被授权为：
? PLUS站（Professional PLUS Station）—用以系统组态、操作、组态节点数据库； ? 工程师站（Professional Station）—用以系统组态、操作及监视； ? 操作员站（Operator Station）—用以系统操作及监视； ? 维护站（Maintenance Station）—用以系统故障诊断； ? 基础站（Base Station）——用以系统特定的功能；
? 应用站（Application Station）—用以用户应用程序的实时数据库运行，用户应
用程序包括DeltaV批处理或其他用于与工厂管理网通讯的第三方OPC应用程序的运行
实际工程项目中常用的工作站有三种： PLUS站、操作站和应用站，当系统规模较大、复杂时还可以设置工程师站、维护站、基础站等。
⑶主要工作站的功能
①PLUS站
每个DeltaV系统都有且只有一个Professional PLUS工作站。该工作站包含 DeltaV系统的全部数据库，系统的所有位号和控制策略被映像到DeltaV系统的每个节点设备。Professional PLUS工作站配置系统组态、控制及维护的所有工具，从IECll31图形标准的组态环境到OPC、图形和历史组态工具一用户管理工作也在这里完成，比如：设置系统许可证和安全密码。
Professional PLUS工作站的主要功能特点包括： A 具有全局数据库、灵活和规模可变的结构体系 b 强大的管理功能
c 现代化的操作界面
d 内置的诊断和智能通讯
DeltaV系统的 ProfessionalPlus工作站也可用作操作员站，操作员工作站运行过程控制系统的操作管理功能。可使用标准的操作员界面，也可以根据您的操作需求和流程特点组态您的系统操作界面。通过 单击操作即可调出图形、目录和其它应用界面。
大规模的DeltaV系统可以配备Professional工作站，即工程师站，用于系统组态，但不具有下载功能。Professional工作站有完整的图形库和相关的控制策略。常用的过程控制方案己经编制成为相应控制策略，只要将这些控制策略或图形拖放到实际方案和流程图中即可。每个DeltaV系统最多有10 台Professional工作站。Professional Plus工作站也可用作操作员站。
②操作站
DeltaV操作员站可提供友好的用户界面、高级图形、实时和历史趋势、由用户规定的过程报警优先级和整个系统安全保证等功能，还可具有大范围管理和诊断功能。操作员界面为过程操作提供了先进的艺术性的工作环境，并有内置的易于访问的特性。不论是查看最高优先级的报警、下一屏显示，还是查看详细的模块信息，都采用直观一致的操作员导航方式，操作界面友好，操作方便简捷，使用鼠标即可完成各种操作。
DeltaV系统操作员工作站的主要功能包括生产过程的监视和操作控制；,直观的流程画面； 强大的显示、操作、报警及报警处理、历史趋势记录及报表功能；故障诊断方便；查看系统状态信息、系统信息、智能设备的管理等信息全面；安全性高。
3.DeltaV系统控制器与I/O卡件（图5.5）
? Redundant power supply：冗余供电电源； ? Redundant controller：冗余控
制器；
? Network interface：网络接口； ?Redundant network：冗余网络； ? Field line：现场接线； ? Ternimal block：端子板； ? I/O card ：I/O卡件
图5-4 DeltaV系统控制器与I/O卡件
（1）控制器
MD PLUS系列控制器可依据用户要求进行选择，主频高达260MHZ，内存最大可达48M，这就减少了CPU的资源占用比例，并提高了控制策略的功能；可自动分配地址、自动定位和自动I/O检测；控制器接受所有I/O接口通道信号，实现控制功能，并完成控制网络的所有通信功能，控制策略完全由控制器执行；系统将保存所有下装到控制器的数据的完整记录及所有曾做过的在线更改；提供新的DeltaV批量操作选项的控制设备和先进控制功能；可将智能HART信息从现场设备传送到控制网络中的任何节点。
此外，控制器还具有支持在线扩展、存储空间大、即插即用式安装、控制器冗余、不间断控制操作、自动确认、在线升级等特点。
（2）I/O卡件
DeltaV系统的所有 I/O卡件均为模块化设计，可即插即用、自动识别、带电热插拔。DeltaV系统可以提供两类 I/O卡件，一类是传统 I/O卡件，另一类是现场总线接口卡件（H1）。两类卡件可任意混合使用。卡件类型包括冗余AI卡、冗余AO卡、MV信号卡、冗余DI卡、冗余DO卡等。
传统I/O卡件是模块化的子系统，安装灵活。它可安装在离物理设备很近的现场。传统I/O配备”功能和现场接线保护键、以确保I/O卡能正确地插入到对应接线板上。