| 3.2 控制策略組態(tài) 控制策略組態(tài)是對照過程及儀表流程示意圖（P&ID）中的過程控制和過程監(jiān)測方案，選擇適合的功能模塊，根據(jù)控制和監(jiān)測方案的要求，設置已選擇功能塊的參數(shù)，在考慮功能塊運行宏周期后，將選擇的功能塊鏈接起來的過程。控制策略的組織是根據(jù)它所控制的運行裝置進行的，而不是根據(jù)布線時連接在一起的儀表。 功能塊的選擇：本項目中可供選擇的功能塊種類有：輸入類、控制類、計算類和輸出類。 鏈接的概念：從輸出參數(shù)到輸入?yún)?shù)，功能塊彼此鏈接。鏈路中既包括參數(shù)數(shù)值，又包括參數(shù)狀態(tài)。不同設備間功能塊的鏈接，稱之為外部鏈接，通過網(wǎng)絡通信實現(xiàn)同一設備上功能塊的鏈接，稱之為內(nèi)部鏈接，該鏈接不需通過總線進行通信，會立即完成并且不占用網(wǎng)絡帶寬。所以，在將功能塊分配到設備時，盡可能將功能塊安排在一個設備中，使鏈路存在于設備內(nèi)部，從而減少鏈路通信時間。鏈接有3種：非串級向前、串級向前、串級向后，向前鏈路源頭的模塊被稱為高端或上游模塊，接收向前鏈路的模塊被稱為低端或下游模塊。基金會中串級是指從其他功能塊接收設定點信號的任何類型的功能塊，與傳遞上游模塊輸出到下游模塊串級設定點的串級向前相關聯(lián)，是從下游模塊反饋到設定點源頭的向后反饋鏈路，反饋鏈路起自回算輸出，中止于回算輸入。向前和向后串級鏈路通稱為串級結構。 功能塊參數(shù)的設置主要針對如下功能塊： （1） 輸入類功能塊：輸入類模塊通過轉(zhuǎn)換塊中的一個硬件通道訪問現(xiàn)場物理設備，如壓力、溫度、液位或流量變送器等，獲得其對應基本數(shù)值，并將對應數(shù)值提供給其他功能塊使用。AI模塊完成通道的配置、仿真、阻尼和過程變量報警。根據(jù)信號類型和處理要求，輸入功能塊可能的組態(tài)是設置如下參數(shù)：通道參數(shù)、模塊模式參數(shù)、過程變量過濾時間參數(shù)、線性化類型參數(shù)、轉(zhuǎn)換器刻度參數(shù)、輸出刻度參數(shù)、狀態(tài)選項參數(shù)等。 （2） 控制類功能塊：控制類功能塊從其他功能塊接收輸入并進行處理，為其他功能塊產(chǎn)生輸出。該類功能塊既有設定點選擇，又有輸出選擇，并支持串級結構。該模塊一般具有過濾、設定點選擇和限幅、PID算法、輸出選擇和限幅、前饋、設定點跟蹤、輸出跟蹤以及過程變量和偏差報警等。根據(jù)控制策略，控制功能塊可能的組態(tài)是設置如下參數(shù)：模塊模式參數(shù)、過程變量過濾時間參數(shù)、回算輸出參數(shù)、過程變量刻度參數(shù)、輸出刻度參數(shù)、前饋變量刻度參數(shù)、控制選項參數(shù)、模式遷移旁路參數(shù)等。 （3）計算類功能塊：計算類功能塊從其他功能塊接收輸入并進行處理，為其他功能塊產(chǎn)生輸出。它支持輸出選擇，但不支持串級結構，根據(jù)計算的函數(shù)不同，計算功能塊有不同的參數(shù)，其組態(tài)也不同，但一般模塊模式都設為自動。 （4）輸出類功能塊：輸出類功能塊從其他功能塊接收設定點輸入，可能對數(shù)值進行處理，然后通過轉(zhuǎn)換塊中的硬件通道傳遞給閥門定位器、電氣轉(zhuǎn)換器等物理輸出設備。輸出類功能塊有設定點選擇。它提供許多用戶對定位器所希望的功能，如限幅、信號反轉(zhuǎn)、實際位置讀回、仿真以及故障安全功能。根據(jù)控制策略和使用的輸出設備類型，其可能組態(tài)是如下參數(shù)的設置：模塊模式參數(shù)、通道參數(shù)、1/0選項參數(shù)、故障安全時間參數(shù)、故障狀態(tài)值、過程變量刻度參數(shù)、轉(zhuǎn)換器刻度、輸出刻度參數(shù)、模式遷移選項等。 4 系統(tǒng)調(diào)試 鏈路設備自動管理每一個網(wǎng)絡上所有設備的地址，只要設備接人網(wǎng)絡，鏈路設備就自動對其進行檢測，只要設備接人的網(wǎng)絡正確并正常工作，該設備就會與同一網(wǎng)絡的其他設備顯示在網(wǎng)絡的在線設備列表中?，F(xiàn)場總線設備組態(tài)數(shù)據(jù)庫是以用戶定義的設備位號為基礎準備的，與特定的物理設備沒有任何關系，連接在網(wǎng)絡上的物理設備必須與它相關聯(lián)的組態(tài)結合才能正常工作，結合方式為：每一個現(xiàn)場總線設備都有一個唯一的32位字符的設備標識符，它是設備的硬件地址，如同以太網(wǎng)卡的MAC地址，由制造廠設定在線路板上，唯一且不可更改。只要設備接人網(wǎng)絡，設備標識符就會被取到在線設備列表中，設備的位號也是在制造廠預組態(tài)的，只要設備組態(tài)的位號和其策略組態(tài)的位號與設備制造廠預組態(tài)的位號一致，該現(xiàn)場設備就會與其組態(tài)關聯(lián)。完成了設備及其位號的關聯(lián)后，下載組態(tài)文件。組態(tài)文件正確下載后，進行回路檢查和現(xiàn)場儀表校驗。現(xiàn)場總線設備的校驗在控制室進行。包括輸入校驗和輸出校驗。 輸入校驗：將一個已知的標準信號值加到變送器，并將該值寫人輸入類轉(zhuǎn)換塊的高低校準點參數(shù)中，低點值不一定低于高點值，如在液位測量中的量程遷移。測量范圍的設置是在PID或AI等功能塊的轉(zhuǎn)換器刻度參數(shù)中進行，傳感器校準最小量程可從轉(zhuǎn)換模塊的校準最小量程參數(shù)中查詢，校準點數(shù)值的單位在轉(zhuǎn)換模塊的校準點單位參數(shù)中選擇。 輸出校驗：輸出校驗是強制電氣閥門定位器、信號轉(zhuǎn)換器等執(zhí)行機構的轉(zhuǎn)換塊輸出，在自校驗類型參數(shù)中選擇校驗類型，在自校驗命令參數(shù)中啟動校驗命令。由于總線閥門定位器具有自動安裝特性，定位器可自動使閥門做一次全行程全關和全開動作。除此之外，也需校驗回路的故障安全性能。 低端和高端的校驗點，無論是輸入校驗，還是輸出校驗，都互不干擾，無須反復校驗。為留下校準記錄，可以在設備中存儲并驗證有關數(shù)據(jù)，包括日期、地點、使用方法以及校準人員等。 總之，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與成熟的DCS系統(tǒng)比較，安裝更方便，組態(tài)更靈活，調(diào)試更簡單。 參 考 文 獻 1．張潔，譚克勤，朱守云．現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)絡應用技術手冊[M>．上海：上?？茖W技術出版社，2002. 作者簡價：劉超明（1967-），湖北天門人，工程師，1989年畢業(yè)于江漢石油學院機械工程系，長期從事國內(nèi)外工程項目的施工、系統(tǒng)調(diào)試和試運工作。 |
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