ABB过程控制系统freelence .pdf
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1、Freelance 800F 分布式控制系统系统描述名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 43 页 -术语表过程站:这个术语用于描述 AC800F 控制器(现场控制器)和机架式控制器。一个过程站可以设计成冗余配置和非冗余配置。AC800F:这个术语用于描述AC800F现场控制器这种类型的过程站。一个冗余的过程站包含了2个AC800F 控制器。机架式过程站:这个术语用于描述机架式类型的过程站。一个冗余的过程站包含2个机架式 CPU。控制器:这个术语用于描述一个单独的,非冗余的过程站。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 43 页 -目录Freela
2、nce 800F:灵活的的过程控制系统页 4系统结构页 6过程级自动化:控制器页 8过程级自动化:远程I/O 页 12过程级自动化:现场设备页 13过程级自动化:Freelance 机架式 I/O 页 14系统通信页 16操作员级 DigiVis 软件页 18Control Builder F组态和调试软件页 28工程与服务页 40Freelance 800F系统数据页 42名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 43 页 -ABB 4在现代自动化系统投资中,由于硬件设备部分只占用整个系统中较少的成本,则编写工程应用软件的成本就变得越来越重要。通常来讲,一个自动化项目的工
3、程应用软件费用约占到了整个项目的50%左右,这不难看出,成本结构的迁移给用户创造了优化项目投资的机会,所以,必须从工程编程一开始就要考虑降低费用!这就是我们开发Freelance 800F 系统的目的:保持硬件价格与那些可编程逻辑控制器一致的情况下,通过减少用户工程费用来提高成本效率。Freelance 800F 过程控制系统如何帮助用户减少工程费用?通过使用一个完整的工程工具(Control Builder F)来配置组态整个控制系统,包括自动化功能、操作员界面显示和记录,以及组态现场总线设备(PROFIBUS,FOUNDATION Fieldbus,HART 等等)和设备参数设定。在过程控
4、制站和操作员站之间自动生成全局的数据通信。对于现场设备、过程控制站和操作员站,整个控?制系统采用了一个统一的全局数据库,从而降低了建立数据通信及交互访问的成本和时间投资,并保证整个系统范围内数据的一致性。提供系统全局范围的用户应用程序统一检查,覆盖过程控制站、操作员站到智能的现场设备,包括对用户程序的完整性和一致性检测。编程语言严格遵守IEC61131-3的国际标准,并具有高性能的图形编辑功能:-功能块图(FBD)-梯形图(LD)-指令表(IL)-顺控图(SFC)-结构文本(ST)宽泛的功能块库,用户自定义的功能块也可以添加到其中,宏库和图形符号可以为用户自定义功能块建立图形和操作面板。可以通
5、过 GSD 文件导入的方式来集成任何标准PROFIBUS-DP和PA 设备,并通过用户自定义对话框形式来设计对这些设备组态配置的窗口。可以通过 FDT/DTM 技术来集成 PROFIBUS 现场总线设备?Freelance 800F:灵活的过程控制系统名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 43 页 -ABB5同样,友好的用户组态和支持界面特点也应用于操作和监控软件上,操作员的操作不仅可以无缝获得全厂信息的支持,而且可以方便的访问操作提示。基于此理念,我们设计了多种直观的操作员接口,例如历史记录(Log),操作灵活及非常专业实用的报警及消息管理功能。Freelance 8
6、00F 坚固的硬件结构表现了其优异的产品质量,硬件本身具有很强的抗电磁干扰能力,其所有组件都具有CE国际认证标准。Freelance 800F 过程控制系统为用户提供了强大的自动化控制功能,不仅可以节省工程费用成本而且简单易用。可以说,Freelance 800F 是工业过程控制应用的理想解决方案,具有简单操作、经济的硬件成本以及强大软件功能。这是对今后的一个有效合理的投资,如果Free-lance 800F 过程控制系统需要用一句简单清晰的话概括,那就是:最小化的工程投入 实现最大化的自动化名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 43 页 -系统结构Freelance
7、800F 过程控制系统分为了操作员级和过程控制级。操作员级包含了用于操作和显示、归档和记录、趋势及报警等功能。控制器执行开环和闭环回路控制功能。Freelance 800F DigiVis 操作员级DigiVis 操作员站使用PC硬件,既可以是标准商务用 PC机也可以采用工业级PC 机,并运行在 Micro-soft Windows 操作系统下。DigiVis 支持双屏显示操作技术,也就是说使用一台PC机可以实现两个操作员站,并用一个鼠标和一个键盘操作。操作员级可以安装一个工程师站和几个操作员站。Control Builder F工程师站对系统进行组态和调试。通常,我们可以使用便携设备例如笔记
8、本,实现在办公室和现场对系统进行组态。操作员级PC机也可以当作工程师站。工程师站在系统正常运行期间可以关闭无需永久与系统连接。ABB 6名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 43 页 -7Freelance 800F 过程控制级在过程控制级,Freelance 800F 系统可以由许多连接 I/O 单元的过程控制站组成。您可以选择这些过程站为冗余模式(CPU 冗余,现场总线模块冗余)或非冗余模式。模块化的可插拔式输入/输出模块依照系统过程信号的类型和数量自由选择使用。AC800F 控制器通过现场总线连接远程I/O 或现场设备。系统通讯操作员级和过程控制级之间通信使用TC
9、P/IP 协议系统总线(基于以太网),您可以选择不同的传输介质例如AUI、双绞线、光纤或同轴电缆。Freelance OPC 服务器用于连接更高一级的操作员站(800 xA)或其他 OPC 客户端。Freelance 控制系统中的实时过程值和报警可以通过OPC 进行访问。我们同时提供一个C语言编程接口嵌入到外部基于Windows 操作系统应用程序中,适用于实现用户使用非标准 OPC 通信,即 DMS-API 软件包。MODBUS,IEC870,PROFIBUS,FF,HARTDigiVisControl Builder FAC800F控制器LD800PRLM01S800S900机架式 I/OF
10、B900现场设备接线盒LD 800HSE1)例如800 xA操作员站、800 xA批量管理和800 xA信息管理软件ABB扩展自动化功能1)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 43 页 -ABB 8过程级自动化:控制器AC800F 硬件AC800F 控制器是一个模块化的结构。CPU 集成在控制器的底板上,控制器中可以插入不同的模块诸如电源模块、以太网模块和符合各种应用的现场总线模块。现场总线模块支持PROFIBUS-DPV1、FOUNDATION Fieldbus HSE、MODBUS(主站/从站,RTU 或ASCII)、IEC60870-5-101和用于机架式I/O
11、 的CAN 总线。现场总线和连接的PROFIBUS 从站完全通过 Control Builder F工程工具组态和进行参数设置。在编程组态中无需更多的外部工具。PROFIBUS从站可以通过GSD1)文件或 FDT/DTM2)技术集成到系统里。在FOUNDATION Fieldbus 情况下,组态通过使用CFF3)或 DD4)文件。在没有连接现场设备的情况下也允许对现场总线进行参数组态。Freelance机架式 I/O 也可以通过 CAN 总线模块与AC800F 控制器进行连接,每个AC800F 控制器最多允许连接5 个I/O 机架站,共约1000 个I/O 点。每个I/O 机架站可以装备1个通
12、信连接模块和最多9个I/O模块,并且可以与AC800F 分开安装,最远距离为400 米。1)GSD=设备主数据,德文缩写为Gerate-stammdaten。GSD是设备数据文件(也被称为设备数据表)2)FDT/DTM=现场设备工具/设备类型管理器3)CFF=性能文件4)DD=设备描述Pro?busCAN机架式 I/O现场设备FOUNDATIONFieldbus远程I/O现场设备名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 43 页 -ABB9CPU 基本单元AC800F控制器的核心元件是一个高性能的CPU 处理器,可以实现高速位处理,是自动化技术的理想解决方案。AC800F
13、的构造设计AC800F 过程站具有与可编程逻辑控制器类似的构造设计。它的前面板连接技术保证了它可以实现简单的安装和维护。直接安装在墙面也轻而易举。所有 AC800F 的模块都可以从前面插入到控制器架中并通过螺钉可靠的安装在相应的位置。模块通过一个隐藏螺钉口上的机械锁扣来激活并正常工作。机械锁扣必须打开才可以实现螺钉的安装。机械锁扣打开作为一个信号通知CPU 操作系统要更换模件,控制器自动关闭与这个模件的通信及电气连接,同时关闭与现场设备的通信程序,结果现场设备如远程I/O 及智能设备输出自动保持在安全值状态。这样可以避免现场设备处于未定义非控状态。所有模块在安装时都被金属外壳包装,从而给模块最
14、适宜的机械和电气保护。所有使用的包装元件都可以简单通过螺钉安装在一起,也可以将来分离再使用。Freelance 800F 的设计也十分环保,最小限度的使用了油漆的用量。CPU 32位超标量 RISC处理器,高速位处理RAM 4MB S-RAM 或16MB(SD-RAM),用于应用程序存储,需后备电池任务执行周期模式(可组态周期时间,最小时间5ms)事件驱动(预定义事件)高速执行(PLC模式)接口Ethernet Pro?busFoundation FieldbusCAN BUS串口:RS485/422/232Modbus 协议(主站或从站,RTU or ASCII)环境温度0.60(32.14
15、0?F),无强制冷却需求名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 43 页 -功能Freelance控制系统提供的所有功能完全符合IEC61131-3国际标准,除此之外,还有众多其他的高性能、专门为工业设计的功能和功能块。这些功能可以在功能块库中选择,也可以作为用户自定义功能块的补充。当进行过程站设计和组态时,过程站的处理能力和执行速度可以轻松的根据自动化任务的需求进行调节。过程站的程序执行基于面向任务的模式,实现实时多任务操作系统,实现灵活运行过程程序策略。任务执行的不同模式:周期处理,5ms以上的循环周期时间高速处理(PLC 模式)?随同用户任务一起,系统任务附带一些功
16、能控制运行也可以自动的被处理执行。一旦以下事件发生时,系统任务将被执行一次。-运行-停止-冷启动-热启动(电压恢复)-冗余切换-错误一个过程站最多可以配置8个周期用户任务和1个PLC 模式任务。现场总线模块AC800F使用现场总线模块收集和处理实时和诊断数据。最多4 个现场总线模块可以被安装在AC800F 中。功能和功能块监控-模拟量和数字量监控-事件监控-报警控制-连接监控-事件顺序记录(SOE)采样运算功能-干扰源采集,趋势采集-基本数学函数,数值函数-对数功能-三角函数功能-模拟量值和时间限制Modbus 功能-主站和从站功能PROFIBUS -DPV1 主站功能,用于 AC800FFO
17、UNDATION-FF高速以太网(HSE/H1),用于 AC800FFieldbus(FF)-用于内部系统通信的发送/接收块发送/接收步逻辑处理-接口模块用于批量应用模拟量处理-输入和输出转换-线性化-延时和死区滤波-平均/极端数值均化-设定值调节器-模拟量输入累积-时间调度开关量处理-位输出,单稳态输出-输入和输出延时-脉冲/时间计数器,按钮闭环回路控制-连续控制器-步控制器-on/off 控制器,三位控制器-比值调节器-基本功能-自动整定开路控制-单驱动功能-顺序控制,喂料控制逻辑功能-逻辑处理-平均/极限值均化-比较器,位开关-多路选择器-转换器(数据类型&代码)-双稳态振荡器,边缘检测
18、-字符块-支持夏令时时钟控制调整功能ABB 10名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 43 页 -对PROFIBUS PA 设备供电,另外还允许其在本安区域使用。更多的信息,请参考ABB现场总线设备手册(art.no.3BDD13172)。FOUNDATION Fieldbus 连接设备 LD800HSELD800HSE 作为一个网关,实现高速以太网(HSE 子网)和安装在低速 H1网络的FOUNDATION Fieldbus现场设备的连接。通过FOUNDATION Fieldbus 典型通信可靠传输不同H1 链接设备的数据及与HSE 子网交互数据。此外作为客户/服务
19、器网关允许通过HSE 接口访问 H1设备内的功能块。同时LD800HSE 支持冗余功能。更多的信息,请参考ABB现场总线设备手册(art.no.3BDD013172)。其他现场总线设备通过使用 Fieldbus Barrier FB900 系列产品保护现场总线段和连接。PC900 电源调节器为H1线路提供了更高的供电电流。对于这些设备的描述,请参考ABB 现场总线设备手册(art.no.3BDD013172)。现场总线模块具有以下任务和特性:过程处理和系统间电气隔离状态 LED灯显示模块状态独立错误检测故障信号现场总线连接以太网模块Freelance 800F 系统通过以太网实现过程站、操作员
20、站和工程师站之间的通信。智能连接设备AC800F 可以处理 Profibus(Profibus DP)和FOUNDATION Fieldbus(FF-HSE)两种高速总线连接,这两种总线技术的低速通信(Pro?bus PA和FF-H1)也可以通过使用智能连接设备实现。这些设备允许连接多条慢速总线到一个快速总线,有利于多个现场设备连接到AC800F 控制器。LD800P PROFIBUS DP/PA连接设备LD800P 用于连接 PROFIBUS DP到PROFIBUS PA。LD800P连接设备可以将PROFIBUS DP 的RS485 接口的物理总线特性转换到IEC61158-2 国际标准
21、PROFIBUS PA 物理总线特性,允许通过总线?现场总线模块以太网模块类型通道功能CAN总线模块1 最多可以连接 5个Freelance I/O 机架串口模块2 RS232/RS422/RS485 用于配置Modbus,IEC 60870-5-101PROFIBUS 总线模块1 PROFIBUS DPV1 MasterFF-HSE 总线模块1 最多连接 10个LD800HSE 连接设备,10/100 MBaud 自适应,双绞线连接类型通道功能以太网模块1 双绞线连接,10 base T 型,连接Hub或switch以太网模块1 BNC 连接,10 base 2 型,细同轴电缆,10 MBi
22、t/s以太网模块1 AUI连接,10 base 5 型和10 base FL 型,通过 couplerABB11名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 43 页 -ABB 12使用 Profibus 现场总线模块可以连接远程I/O 例如S800 或S900。S800 通常在普通的过程自动化中使用,如果在化工领域和需要防爆的区域,S900 将是一个理想的解决方案,由于S900 本身还具有通道诊断功能和符合本质安全要求。S800S800 I/O 是一个全系列的分布式和模块化的I/O系统,通过 Pro?bus 与主控制器进行通讯。由于它的宽连通性,S800 I/O 系统既可以
23、与 ABB的过程控制系统也可以与其他供应商的控制系统进行通讯。S800 I/O 允许安装在现场,更接近现场的传感器和执行器,这样可以通过减少铺设电缆的成本从而极大的节省系统安装成本。S800 I/O 可以在运行中在线更换模块和更新组态参数。冗余选项使其具有更高的可靠性。更多的信息,请参考S800 手册 3BSE009891。S900S900 远程 I/O 系统可以直接安装在危险区域Zone1 区和 Zone2 区。S900 与控制系统通过Profibus 标准进行通讯,因此可以减少配线成本。S900 系统十分坚固、容错性强和易于维护服务。而且,S900 I/O 系统还具有紧凑型设计的特点,并通
24、过现场总线循环传输所有HART 现场设备的 HART 变量、参数和诊断信息。冗余的设计保证了最大的可靠性。集成的断开机械装置允许S900 在运行操作中可以更换设备,这意味着无需切断电源,也可以随时更换电源供电单元。由于其坚固、节省安装空间和稳定的包装设计,可以适合各种环境,S900 是一个非常理想而且经济的I/O 系统,十分适合在危险区域Zone1 区和 Zone2 区使用。更多的信息,请参考S900 手册 3BDD013133。过程级自动化:远程 I/O名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 43 页 -ABB13过程级自动化:现场设备Freelance 800F 可
25、以确保在没有将Profibus PA 模块连接到 AC800F 控制器的情况下,仍然可以连接和组态 Pro?bus PA 设备。LD800P 连接设备允许用户在 Pro?bus DPV1 模块上操作 PA设备,无需降低DP 总线速度到 PA的波特率。同样,LD800HSE连接设备允许用户在没有连接FOUNDATION Fieldbus H1现场模块的情况下,仍然可以连接和组态FOUNDATION Fieldbus H1设备。Freelance 800F 支持FOUNDATION Fieldbus 现场控制的组态。HART 设备可以通过 S800/S900 的HART 模块进行连接。如果 HAR
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- ABB过程控制系统freelence 2022 ABB 过程 控制系统 freelence
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