DeltaV系统在炼化企业中的应用

董小玲

[摘 要] DeltaV系统采用工业以太网，工作站和控制器构成控制网络的节点，系统的所有节点均直接连接到控制网络上；DeltaV系统的任何两个节点之间都是对等的，信息直接交流，而且所支持的数据格式相同。目前DeltaV系统的控制网络是以10M/100M以太网为基础的冗余的局域网（LAN）。本文主要探讨DeltaV系统在炼化企业中的应用。

[关键词] DCS系统；DeltaV系统；冗余

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

[中图分类号] F272.92；TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）03- 0049- 02

1 DeltaV系统的特点

1.1 DeltaV系统的控制网络

DeltaV控制网络中，控制处理机是冗余的，所有网络设备（HUB、双绞线、网卡等）也是冗余的。工作站是系统的人机界面，分为Professional Plus站、操作员站、应用站3种，应用站为DELL服务器，安装了Windows 7，工程师站和操作员站为DELL工作站，安装了Windows 7；控制器提供了现场设备与控制网络中其他节点之间的通讯和控制。

DeltaV系统的控制网络结构决定了DeltaV系统的结构简单、安装方便、组态容易、可靠性高，任何一个节点离线，不会对系统运行造成影响。

1.2 系统规模可变，在线升级扩展

DeltaV系统具有规模可变的特点，搭积木式的系统组成使得系统的扩展非常容易，同时系统支持任意的光缆扩展连接，使系统的扩展更加随意。DeltaV系统的在线升级可以使用户在不停工的情况下，在线完成系统的升级换代，而不影响生产的正常进行。

1.3 控制器卡件的智能化：即插即用，带电热插拔

控制器和IO卡件全部采用模块化、智能化设计，一经上电，系统自动识别其类型，自动分配地址：系统采用标准的IO背板，所有卡件可以混合进行使用，没有位置等的限制；任何卡件都可以进行带电热插拔，不会对系统运行造成任何影响。另外卡件每个通道与现场之间都采用了光电隔离技术。

2 DeltaV系统工作站

工作站是DeltaV系统的人机界面，通过这些系统工作站，企业的操作人员、工程管理人员及企业管理人员随时了解、管理并控制整个企业的生产及计划。

DeltaV工作站上的Configure Assistant给出了用户具体的组态步骤，用户只要运行它并按照提示进行操作，很快就可以掌握组态方法。

2.1 Professional Plus工作站

每个DeltaV系统都需要有一个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象到DeltaV系统的每个节点设备。

2.2 操作员工作站

操作员站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。

2.3 应用工作站

应用工作站用于支持DeltaV系统与其他通讯网络，可运行第三方应用软件包，并将第三方应用软件的数据链接到DeltaV系统中。应用工作站通过经现场验证的OPC服务器将过程信息与其他应用软件集成。OPC服务器可以用于完成带宽最大的通讯任务。任何时间、任何地点都可获得安全可靠的数据集成功能。

3 DeltaV系统控制器与IO卡件

3.1 控制器

完全控制：控制器接收所有I/O接口通道信号、实现相关控制功能，并完成控制网络的所有通讯功能。

3.2 IO卡件

DeltaV系统的所有IO卡件均为模块化设计，可即插即用、自动识别、带电插拔。

4 组态软件

DeltaV工程软件包括组态软件、控制软件、操作软件及诊断软件。

用户可以用图形方式组态控制模块，只要将所需功能模块从模块库中拖放到模块图里用连线组合模块算法即可。所有的DeltaV系统通讯都基于模块位号，控制器间模块与模块的通讯对组态完全透明。

4.1 控制软件

控制软件在DeltaV系统控制器中提供完整的模拟、数字和顺序控制功能。可以管理从简单的监视到复杂的控制过程数据。

4.2 操作软件

操作员界面软件组拥有一整套高性能的工具满足操作需要。这些工具包括操作员图形、报警管理和报警简报、实时趋势和在线上下文相关帮助。

4.3 诊断软件

用户不需要记住用哪个诊断包诊断系统及如何操作诊断软件包。DeltaV系统提供了覆盖整个系统及现场设备的诊断功能。

4.4 先进控制软件

RTO+：实时优化软件

为了维持工厂最优性能，就必须不断调整操作条件，以适应原料品质、产品与能耗价格、设备故障和周围环境变化等因素的影响。基于模型的RTO+是监测执行性能和优化过程的软件，它可帮助管理人员对厂区的关键运行和维护作决定。它可自动决定最优运行条件，从而使用户获得最大的利润。

MSPC+：多变量统计过程控制

IPM+：智能性能监测软件

工厂操作员需要知道过程及其设备当前性能的精确信息。IPM+提供了这些信息。IPM+也提供与过程和工厂运行经济相关的确认信息，比如病态运行引起的浪费、设备清洁带来的效益和低效率造成的成本等。IPM+监测全厂的运行情况，并在用户已达到的产量的基础上重新计算出新的生产目标。

5 结束语

由于DeltaV系统采用FF标准，整个系统在软件、硬件的设计上全部采用模块化设计。系统的安装组态乃至以后的维护变得非常简单，所以DeltaV系统已广泛运用于石油化工、造纸、锅炉制造等各个行业，其特点是技术先进、使用简单、性能价格比高、与其他系统集成容易，是有良好的开放性。