中文DeltaV入门教程范本模板.docx

1、中文DeltaV入门教程范本模板1. DeltaV系统总述(略）2. 教程总述本教程讲述如何快速建立一个过程系统并使其运行。读者将会了解一些相关的基本概念，用于配置工作站和控制节点、定义I/O 、创建控制策略和操作画面。还可以从操作站的观察点查看系统。硬件配置往往是一次性工作而且在软件配置之前已经完成，所以，这一部分的信息我们放到靠后的章节中（第8章）。如果工作站还没配置，你可以看完本章之后，再看第8章。如果工作站已经配置完成，你可以在没有操作站，和不设置I/O的情况下，进行第3章到第7章中的所有练习。不过,为了使练习更具有真实性，而且能够实现某些功能（如给操作站分配模块），读者最好进行硬件配

2、置.21 说在前面 本教程的练习，是针对一个水箱系统-包括测量液位、排水时控制流量-创建控制策略和操作画面.包括6个部分:第章，学习DeltaV浏览器,关于如何打开浏览器并使用导航功能进行查找。第4章,学习创建和下载控制策略,介绍如何一步步创建水箱系统控制所需的4个模块,和用于定义水箱开关时序的时序功能图。第5章，创建操作画面，学习DeltaV组态模式中的基本工具，以及如何用图片、面板、零件图、按钮、曲线图组成一个操作画面.第6章,使用DeltaV运行模式，介绍如何在操作站的观察点上使用操作画面、修改参数、确认报警,以及进行其他设置。第7章，采集和显示数据，学习如何用DeltaV工具和表格载入

3、功能收集和显示现场设备的实时数据。第8章，配置网络、装载和分配用户权限、设置帐户。一步步学习配置工作站、控制器和I/O点。22例子:水箱系统右图是一个假定的水箱控制系统,可以在排水时控制流量，作为练习,在下文中，将为它创建一个控制策略和时序.221 控制模块 首先要做的，是为上图中的控制回路创建4个模块。椭圆形的标注(LI101、MTR101等等)，是给4个控制模块取的名字。LT-1、 FT1、XI1等等，是位号（Device Tags),用来标记变送器、阀，或其它I/O设备。表21详细列出了所有的模块和I/O位号，这些在下文都将用到。位号作为I/O组态的一部分，用于I/O卡通道，详见第8章。

4、222时序功能图（SFC)创建控制模块后,还需要创建一个模块(SFCSTART）,通过时序功能图算法，实现自动排水。时序如下：1，启动出水阀（FIC101）的流量控制回路。2,为流量回路指定动作点.3，等待调节阀打开，再打开截止阀（XV-101）.4，打开排水泵电机（MTR-101）。5,确认电机开启。223操作画面接下来,需要为水箱系统创建一个画面，以便操作人员进行监测和控制，如右图所示。224开始学习至此，已经了解了本教程的主要学习任务，读者可以通过在线实践，或只阅读本书来学习。DeltaV浏览器（DeltaV Explorer）(略）创建和下载控制策略（Control Strategy）

5、在以后的章节中,将按照以下步骤，创建一个控制策略：1，创建一个“厂区(Plant Area)来放置模块。2，创建件不同的模块，分别用于输入、数据处理、输出、报警、运行条件、控制回路等等。3，创建时序功能图（SFC），实现自动控制。严格说来，创建时序功能图并不是一个必要步骤，操作人员完全可以通过画面，手动开启系统、修改参数,控制阀的开闭、泵的启停.但是在大多数情况下,需要使系统实现全部或部分的自动控制，这就需要建立时序功能图，以节省人力。创建模块时,有时候需要调用基本功能块，来新建一个模块，但大多数情况下，可以直接使用系统提供的模板。创建模块的几种不同方法：1，通过DeltaV浏览器找到库（li

6、brary），用鼠标直接从库里拖拽到厂区下面，改名.2，在Control Studio里，找到合适的模板，修改相关属性，改名。3，在Control Studio里,找出所需的功能块,把块连接起来，然后修改参数,从而自制一个模块。4，使用组态助手（Configuration Assistant），从模板库里复制需要的模块。在后的练习中，主要用前三种方法。练习1:创建和命名厂区（Plant Area）“厂区”是组态中的一个虚拟的分区，与工厂的实际划分情况没有必然联系，在DeltaV组态里，一个厂区往往对应一套基本独立的系统，如一个锅炉系统、一个反应釜系统、一套包装设备等等。厂区里面配置一个或几个不

7、同的模块,共同完成控制任务,每个模块完成一项特定的功能,如阀的开闭、泵的启停、信号的计算等等。一个DeltaV系统里可以设置100个厂区。能否将整个生产系统的控制关系,合理地划分成若干厂区，将从根本上影响工厂生产的安全与稳定.DeltaV系统为厂区提供的默认名字是“AREA_A，可以根据需要改名字，也可以另外新建厂区。厂区的名字必须在16个字符以内，可以使用阿拉伯数字、下划线（_）、短横线(-）。针对本教材中的水箱系统，我们将要创建一个名为TANK101的厂区。步骤如下：浏览器（DeltaV Explorer)-控制策略（Control Strategies），按右键，选择“New Area”

8、， 如下图所示。出现一个名为“AREA1的新厂区。把名字改为“TANK101”.接下来就可以创建模块了。练习 2： 通过DeltaV 浏览器复制一个电机模块 (MTR-101)水箱系统中有一个排水泵，电机的动作要受一些联锁条件(interlock）的约束.下面将通过DeltaV浏览器，从库（Library）里找一个模块模板，添加到厂区中，改名。然后在Control Studio中进行设置，包括设置联锁条件。从库里复制模块模板时，模块会带着“history collection”。History collection 是加在模块或节点上的用来定义连续历史数据采集的参数（数值记录、显示、采样周期，

9、等等），这样，你可以在复制模块后，不必重新设置它的 history collection。在练习5-创建模块LI-101的内容里,将会介绍怎样从头开始设置history collection。稍后, 我们将用Process History View application察看 the field value。说明：DeltaV系统中,电机模块(MTR）的名字，一般遵循以下惯例:MTR后第一位数字表示有几个输出点,第二位数字表示有几个输入点。比如,MTR-11_ILOCK表示有一个输出、一个输入，有联锁。复制模块的步骤：DeltaV Explorer Library Module Templat

10、es - Motors2State ，找到模板MTR11_ILOCK，把它拖拽到TANK-101厂区下，改名为MTR101。如图。注意：从库里复制东西到厂区,可以直接拖拽。但是如果要从一个厂区里复制模块到另一个厂区，必须按住Ctrl键，同时拖拽.如果不按Ctrl键，效果是移动，而不是复制。注意：如果用DeltaV Batch application创建模块，模块的名字最多16个字符（字母、数字、下划线）,而且第一位必须是字母，不能使用破折号。认识Control Studio：Control Studio是专门用来编辑模块的窗口。在Control Studio里，有很多可调节大小的子窗口,可随意

11、用鼠标调节它们的大小，也可以通过Window Arrange Windows或按钮恢复默认排列，以方便操作。各子窗口的作用分别如下：图表窗口（Diagram View）：直观表现模块的内部结构。参数窗口（Parameter View)：用来设定模块的特性、报警上下限、缺省值（default values）、模式(mode)，及其它参数。层级窗口(Hierarchy View）:显示模块的所有组成元素。报警窗口（Alarm View）：显示定义过的所有报警，及它们的报警限、优先级（priorities），及其它信息.元素板（Palette）：包含所有可用来组成模块的元素。共分6类.其中5类是库里

12、就有的基本功能块，1类是特殊功能块（Special Items）。可通过“右键Switch Sides”或“View Palette Switch sides”移动元素板的位置，也可以通过“View Palette icon size”或“右键icon size”调整图标的大小。注意:如果在“Tools （工具）Diagram Preferences（画面预设)”里修改了设置，实际显示可能和上图不太一样。画面预设的默认设置如下：参数筛选：参数是功能块里执行计算和逻辑的数据。有一些参数，在特定的功能块里是不可修改的;还有些参数，系统设有默认值，但也可以根据需要修改；另一些参数,则必须由用户设定。

13、有些功能块的参数非常多,为方便用户迅速找到需要的参数，参数窗口中的Common(常用）筛选出了一组在模块配置中最常见的参数。这些参数都有默认值，不过应该根据实际需要改成合适的值。参数和参数筛选在Books Online（在线说明）的Configuration（配置）菜单里有详细的描述。练习 3：创建控制模块 (XV-101）在本节练习中,将使用模板为截止阀创建一个控制模块.这次通过Control Studio调用库里的模板，而不是通过浏览器。1，打开Control Studio：All Programs(文件) -DeltaV Engineering（工程） Control Studio。或者

14、在DeltaV Explorer的工具条里点击按钮，也可以进入Control Studio. （一般情况下， DeltaV Explorer被最小化以保持界面的整洁，如果你能够熟练使用Windows，你可以让几个 DeltaV application 窗口一起打开.）2，从库里选择模板：点击File（文件） - New（新建)，在新建对话框里，选中“Start from Existing”（从现有模板中查找），点Browse(浏览），出现浏览对话框，如图: 选择Object Type field（对象型文件） Module Templates（模块模板） Valves-Normally Clo

15、sed（常闭阀） VLVNC11.点OK。4，点新建对话框的OK，完成设置。这时Control Studio里出现一个未命名的VLVNC11模块的复制品。如图：修改 XV-101 控制模块：系统提供的模板非常简单，只有一个功能块.为了使它符合我们的水箱系统的控制需要，还需要进行一个必要的修改，就是用设备信号标识来定义模块的输入和输出（“位号”和“设备信号标识”不是一个概念，它们与I/O通道的分配过程有关，详见第8章）.步骤如下:1，在Control Studio的图表窗口， 选中功能块DC1 （表示“Device Control”功能块)，在参数窗口选择一个参数， 点右键， 选择Filter

16、Parameter List.，出现参数筛选对话框。 选中Common configuration和Online,前者表示最常用的参数，后者表示关于操作的常用参数。点OK.2,这时,在参数窗口中列出了必须的参数。找到IO_IN_1,双击，出现属性（Properties）对话框。在Device Tag栏中,输入LSC-1，点OK.位号LSC1在本例中是一个限位开关.下面Parameter一栏中的FIELD_VAL_D表示参数的类型。“位号”和“参数两项,共同构成了“设备信号标识”（简称DST)。如果已经完成I/O卡的配置（如第8章所述）,可以直接通过“Browse(浏览）”来查找设备.3，在参数

17、窗口中，双击IO_OUT_1,出现属性对话框，在Device Tag栏输入XV-1，点OK.在本例中XV-1是截止阀。系统给出的Parameter默认值是OUT_D.设置完成后的参数窗口如图:练习 4： 完成控制模块：创建控制模块，都有四个必须的步骤:1，定义与模块相关的操作画面。2，分配模块给控制器(控制器是控制网络与I/O通道之间的信号中转装置，见DeltaV硬件结构图)。3，把模块保存到数据库.4，校验模块配置。下面将依次介绍这些步骤。（还有一个余外的步骤是下载。可以把模块分别下载到控制器上。不过本例中将要下载的是整个控制策略,下载方法见本章结尾。）定义相关的操作画面：与控制模块相关的画

18、面有三种：主控画面（Primary control）、面板画面(Faceplate）、详情画面（Detail）。这三种画面的特点和作用在第5章、第6章有详细说明。在这里，只是简单介绍如何把画面和模块链接起来。主控画面与控制模块的链接在Control Studio中,点击工具栏的属性按钮（或者选择File Properties），出现属性对话框。选择Displays（显示）选项卡，在Primary Control（主控）下输入TANK101。以后在第5章里，将创建一个名为TANK101的主控画面(画面的名字必须字母开头,不可以用连字符 ，不可以有DeltaV的关键字）。同样，在下面的Detail

19、和Faceplate 两栏可以分别填入“详情”和“面板”两种画面的名字，实现另外两种画面链接.完成后，点OK。分配模块到控制器节点:如果你已经配置了控制器或添加了占位器，接下来可以把模块下载到控制器，或分配到占位器。如果还没有做这些配置，请参考第8章“配置控制器节点”.关于控制器的硬件连接，参考硬件手册Installing Your DeltaV Digital Automation System。分配步骤如下：在工具栏点“分配到节点”按钮，或选择File Assign to Node，出现浏览对话框。如右图。在对话框里选择合适的控制器，点OK.保存模块：点击按钮，或File Save，出现保

20、存对话框，在Objects Type（对象形式）框里选择Modules，在Look in框里找到Control Strategies- TANK101.，把模块命名为XV101,保存。校验模块配置：点击属性按钮,或File - Properties，出现属性对话框，选择Tools（工具）选项卡,点Verify Now（现在校验）按钮。如右图。系统会弹出一个对话框,提示校验成功。现在，我们已经完成了两个模块，一个控制电机，一个控制截止阀。下一个练习创建液位计模块LI101。练习5：从头开始创建一个模块（LI101）在本练习中，将创建一个模块,用来监测液位.包括一个模拟量输入块（AI块），一个输出

21、块，一个“提升”块。“提升”块在元素板的Special Items里.作用是把AI块的输出参数升格成一个独立的功能块，使之更容易被系统接受。另外还有4个任务:1，修改输入块的IO参数，使之对应到液位变送器的DST（信号标识）LT1。2，修改输入块的OUT_SCALE参数，从默认的100改为10000(加仑）。3，HI_HI_LIM值设为1000.4，给输入块的PV添加历史采集（History collection)，使液位记录能在“过程历史查看”（Process History View）子程序中显示。新建：在Control Studio界面中点击或File New，弹出新建对话框。直接点OK

22、，确认默认设置。Control Studio出现一个未命名的空白页。添加和修改模拟量输入（AI）块:从元素板的IO类里找到Analog Input (AI) function block，用鼠标拖拽到页面上，如下图.如果想知道关于AI功能块的更多信息,选中AI块，点右键,选择Whats this?，将出现关于AI块的简要说明.如下图.在参数窗口中双击HI_HI_LIM(或右键选择Properties），弹出属性对话框，把数值改为1000，点OK。然后，在参数窗口双击IO_IN，在Device Signal Tag框输入LT1（液位变送器的位号).点OK。注意：参数列表中,有一个L_TYPE参数

23、，表示线性方式(linearization type)，默认值为Indirect。（间接方式）.必须保证这一参数为默认的Indirect。方式，不作改动，才能进行下一步：定义输入量的工程单位(Engineering Units)。设置工程单位（EU)和测量范围:双击OUT_SCALE参数，属性对话框设置如右图。其中scale表示测量范围，Engineering unit表示单位 （这里选加仑），Decimal place表示小数点位置。设置完成,点OK。为实测值(process value，即PV值）的输出添加一个功能块：设置PV块的作用：对于一个输出值来说,作为一个独立的功能块-而不仅仅是某

24、个功能块下的一个参数-更容易被系统识别、计算、处理。本练习中要为AI块的OUT做历史曲线，那么， LI-101/PV比 LI-101/AI1/OUT更适合做历史采集的数据源。在元素板中选择Special Items（特殊功能块）， 找到Output Parameter（输出参数），用鼠标拖拽到AI块右边，弹出属性对话框,把参数名字改为PV（实测值)。其他设置:Parameter（参数) = Floating point with status（浮点型），Parameter category（参数类型）= I/O。完成，点OK。功能块图上出现一个名为PV的功能块。给PV添加历史采集（histor

25、y collection)：选中AI块，在参数窗口找到PV参数，右键,选择Add History Recorder（添加历史记录）,出现历史采集对话框,如下图.在Parameter field path（参数路径）框显示历史采集的对象为PV参量的当前值（current value,即CV)，如果这里没有显示AI1/PV。CV,可以通过Browse(浏览)找到。然后勾选Enabled（激活）。Display Representation(显示方法)选择Line(线形）.取样周期选择默认的60秒。设置完成，点OK。注意：“Line可以在Process History View子程序中修改.稍后，我

26、们将把Area （TANK-101) 配置到Continuous Historian （连续历史数据库）子系统中，激活工作站的历史数据采集功能，然后下载工作站,使历史记录被收集和显示。连接两个功能块：点击工具条上的功能块连接按钮，鼠标变成铅笔形状，在AI块的OUT参数和PV参数间画一条直线.当右端连接到位时，铅笔会变成形状。点空白处或按钮，鼠标恢复常态。完成后的图形如下：完成LI101模块：创建一个模块的最后几步,在练习4里已有详细介绍，这里只简述一下,不再细讲：1，连接控制画面。选择File -Properties，把Primary Control picture设为 TANK101。2，分

27、配模块到控制器。File Assign to Node，在浏览对话框里选择合适的控制节点.3，保存模块.File Save，找到Control Strategies-TANK101，保存形式为module,名字为LI-101.完成之后，关闭Control Studio.练习6:创建PID控制回路模块（FIC-101）本练习中，将使用PID_LOOP模块模板（在模板库的Analog Control group里）建立一个PID控制模块，作为控制流量阀的基础模块。这次，我们将通过DeltaV浏览器创建模块，将其分配到控制器,并且设定大多数相关的参数.创建模块、分配到控制器：1，新建。打开Delta

28、V Explorer,选择Library Module Templates -Analog Control PID_LOOP，把PID_LOOP模板拖到厂区TANK101下。在TANK101 area中，把PID_LOOP_1改名为 FIC101。2，分配。右键，选择Assign,或者直接把FIC-101拖拽到Physical Network Control Network下，在浏览对话框找到合适的控制器，点OK。 设置模块：在浏览器里双击FIC-101，右侧窗口列出了FIC101模块下的所有功能块。选择 PID1(一个PID回路功能块），右侧窗口显示出它的所有参数.如右图。接下来,设定一些必

29、要的参数。双击 IO_IN，在弹出的属性对话框里， 把Device Tag（位号）设为 FT1。同样方法设置如下参数:IO_OUT：Device Tag = FY1；GAIN（调谐）：value = 1;RESET：value = 3(每次重复间隔3秒）；PV_SCALE：Engineering unit = GPM(加仑每分钟）；另外,CONTROL_OPTS（control options)参数表示作用方式,如果不选正作用（Direct acting）的话,默认为反作用（reverse acting）。IO_OPTS （I/O options）参数, Increase to close i

30、s not selected,meaning that it is set as increase to open.转换到Control Studio界面：在浏览器中选择FIC-101,右键，Open Open with Control Studio,打开Control Studio界面。如右图.为PID模块设置报警：报警主要用于DeltaV操作子程序（在run模式下），提醒操作人员现场发生的异常状况。在操作画面上，通常以报警栏的形式显示在主控画面的最下方,以及面板画面（Faceplate）、或其它设置了报警显示的画面上.作为FIC101模块的核心功能块，PID_LOOP块带有多种类型的报警，

31、可以在Control Studio界面下方的报警窗口中查看。本例中，只有3个报警可用：HI_ALM,LO_ALM，和PVBAD_ALM。在报警窗口双击HI_ALM，或右键-Properties，弹出属性窗口。如右图。把Limit value(最低值）改为90。当流量超过90加仑每分钟的时候，激活高报。完成模块：前面已经把模块分配到了控制器，这里只需连接到主控画面TANK101，然后保存模块。练习7：对电机模块(MTR101）进行设置在练习2中,我们利用MTR_11_ILOCK模板创建了一个电机模块MTR-101，本练习中,我们将在Control Studio里对其进行编辑。注意：如果有打印机,可以通过File Print，把Control Studio界面中的模块结构图打印出来。电机模块内部结构比较复杂，如下图所示。图中所有功能块都来自元素板的Logical（逻辑）分类。主要包括：8个条件功能块（Condition blocks，CND)，Boolean Fan