Freelance2000新一代過程控制系統（ABB）

面向未來的新一代過程控制系統
　　Freelance2000是面向未來新一代的過程控制系統，它具有很好的兼容性和擴展能力，并能夠充分發揮標準化技術優勢，不斷融進新技術的特征。這一系統不僅隨著硬件成本的降低，而依舊保持著優良的內在質量及結構的靈活性，而且還不斷地完善著系統功能，逐步降低軟件編制和工程費用，使整個系統更具市場的競爭力。
Freelance2000 的主要特性

   采用全開放式體系結構

   使用一套設計組態工具軟件，實現對全系統所有功能的組態。

   自動建立全系統包括過程站、操作員站之間的通信。

   建立系統全局數據庫，使數據的輸入簡便、省時及保持數據的*性。

   系統對用戶程序、格式等進行統一檢查。

   高效、直觀的圖形化組態軟件，符合IEC1131—3標準，支持下列編程語言：

     - 功能塊圖FBD

     - 梯形圖LD

     - 指令表IL

     - 順控圖表SFC

     - 用戶自定義功能塊及宏邏輯庫，增強了組態工具的能力。

   *支持現場總線

建立在Windows 2000操作系統基礎之上的操作員站，具有優良的系統界面及可快速進行操作的功能。它向用戶提供面板信息，快速操作、操作提示，標準圖形接口、數據記錄、報警信息管理等功能。

    DigiBatch軟件是專門的批量控制軟件。它遵循S88標準，并通過對工廠區域與設備的圖形表達，以比較簡單的方式把基本控制功能塊，到配方程序的標準操作接口內，使用戶能夠根據快速的市場變化，而改變控制參數以滿足生產要求。

Freelance2000系統的部件均采用通行標準，通過各項質量認證，使系統具有CE標志。

系統結構

Freelance2000系統包括了操作與過程等兩層結構。

操作層包括傳統控制功能如：操作與監視，歸檔與信息記錄，趨勢與報警。

過程層包括基本和高級的回路控制、高速邏輯、順序控制及數據采集等功能。

    Freelance2000系統的操作層

操作層包括工程師站、操作員站。

操作員站采用標準PC（普通PC或工業PC）；以WindowsNT操作系統做為運行平臺。工程師站是工程工具，主要用于系統的配置、組態、編程與調試。它既可以是臺式PC又可以是便攜機，并且操作員站也可以兼做工程師站。

    Freelance2000過程層

 Freelance2000系統過程層由一個或幾個過程站組成。每一過程站又包括了*單元、擴展I/O單元、通信接口、電源等結構。過程站中的CPU模件及電源可以冗余配置，系統具有各種I/O模件，實現與現場信號的連接。

系統通信

   系統提供兩種工業標準網絡。

       過程站總線DigiNetP（CAN）:

    用于現場I/O數據通信，具有很高的安全性及傳遞速度。

       DigiNetS系統網絡：（Ethernet）

    用于過程與操作層的通信，其傳輸介質可以選擇同軸電纜或光纜。

       子系統（DigiLink）：

    與PLC及其它智能設備通過DigiLink鏈接。

       可與Symphony DCS系統組成高層過程控制結構。

       采用現場總線控制器，可支持Ethernet,CAN,Modbus,Peofibus,Fieldbus Foundation,interbus多種協議。

過程站

過程站硬件

1個*單元及4個相應的I/O擴展單元結合在一起統稱過程站。過程站由安裝機架、各種模件組成。它們包括：

    Link模塊：用于系統供電及系統I/O單元的通信；

    CPU模件：處理應用程序實現控制及現場的通信；

    Input/Output模件（I/O）：與現場過程設備連接；

    通信模件：與其它系統或設備接口；

    *單元基本配置結構：1個link模件、1/2個CPU模件（冗余配置需2個CPU模件）、8個I/O模件。

擴展I/O單元基本配置結構：1個Link模件、9個I/O模件。它通過DigiNetP站總線與*單元通信，其通信距離長達400m。

CPU模件

    CPU模件作為過程站的核心元件，它是32位RISC處理器，并能冗余配置，具有很強的數據處理能力。

DCP10 CPU模件包括下列性能：

    8MB S-RAM

    用于系統通信的以太網接口

    用于與冗余CPU通信的以太網接口

    RS232模件診斷接口

    使用MODBUS協議連接外部子系統的RS485接口

智能I/O模件

    I/O模件與現場直接連接，并與CPU模件一起構成現場控制結構。I/O模件執行下列任務。

    采集各種類型的過程信號，并進行轉換；

    過程信號與系統間的電氣隔離；

    輸入/輸出狀態指示；

    外部電源輸入；

    自動故障檢測，及溫度監視；

    傳感器斷線監視；

    開關量輸出模件的短路及過載保護；

    開關量輸入模件信號極性反接保護；

    模擬量輸入信號隔離；

    在系統運行中可更換模件；

    無開關或跳線、撥碼，所有設置均通過軟件實現；

    現場信號均通過前面扳接入，并通過定位針，防止接線錯誤；

所有I/O模件均智能化，它們均有自己的處理器。每個模件的掃描時間用戶可以通過組態定義。

輸出模件隨時查詢DigiNetP總線狀況，一旦發現出現故障，它自動將輸出切換至設置的安全值狀態。

機械設計

過程站的結構設計采用了前面板連接技術，使設備非常方便的在現場進行接線和墻壁安裝。模件采用金屬密封外殼，從前部插入機架和使用螺絲定位，在模件外部沒有任何開關，硬跳線等設置部件。

控制功能

過程站提供的功能塊與IEC1131-3標準相兼容。此外，它還提供大量經過無數實踐驗證的功能、功能塊。

系統所提供的用戶自定義功能塊，使系統更能滿足現場特殊控制功能的需要。

過程站的程序執行，采用實時多任務方式，并根據不同控制任務采用不同方式如：

循環處理方式zui小周期為5ms；

快速處理方式（PLC方式）；

系統通信

    DigiNet S 系統網絡

Digi Net S系統網絡承擔過程站、操作員站及工程師站之間的通信。

Digi Net S網絡采用DIN/ISO8802，Part 3 （IEEE 802.3） 協議。通信介質采用同軸電纜、光纖或二者混合使用。

Digi Net S系統網絡：

  覆蓋較長距離；

  具有較高的數據傳輸速率 10Mbit/s；

  能適應多種傳輸介質（同軸或光纜）；

  靈活的網絡布線特征；

  適用于大范圍工廠設備應用；

  通過TCP/IP協議與高層管理系統連接；

  預編程的路由選擇防止路障事件發生；

  具有良好的EMC指標；

  網絡節點可在運行中插入，退出；

DigiNet P總線

CPU模件與I/O模件通過DigiNet P接口互連。

DigiNet P總路線遵循CAN工業總線標準。

DigiNet P總線特征：

  支持中短距離通信；

  快速的數據通信速率，2ms（開關量）10ms（模擬量）；

  可靠的數據傳輸安全等級，Hamming distance = 6；

  較高的EMC指標；

  總線節點可在運行中插入，退出；

  自動初始化新安裝的模件；

    現場線控制器

  使用該控制器，各類現場總線智能儀表、遠程I/O、控制設備可以直接與系統連接通信。

    該控制器可以做為系統過程級中的一個節點，使Freelance2000系統結構更加靈活，具有較強的擴展能力。

該控制器支持的協議：

    * Ethernet

    * ProfBus

    * FieldBus Foundation

    * ModBus

    * CAN

    * Interbus

系統以開放的型式，讓用戶在控制領域有更廣泛的機會選擇現場設備。

操作員站

Freelance 2000 系統操作員站運行在高性能的PC機和工業PC機上。

DigiVis軟件包基于MSWindowsNT系統，其圖形操作接口增強了系統使用的能力。該系統可配置10個操作員站和1個工程師站。

DigiVis軟件的特征：

  操作界面及操作語言為中文

  快速的數據更新與操作；

  大量標準顯示；

  MS-WINDOWS圖形化工業操作標準；

  直接快速選擇測點信息；

  全圖形顯示；

  每條報警可配置語音信息；

  報警與操作提示信息統一定義和列表顯示；

  多達16個用戶組和1000個用戶的存取權限；

  使用DIGILOCK為每個用戶規定操作密碼；

  趨勢與歸檔；

  實時操作記錄；

  系統診測；

過程顯示支持

  標準顯示；

  工廠標準過程圖形顯示；

  測點的面板顯示；

  可劃分15個區域；

用戶自定義流程顯示

用戶自定義流程顯示是用當前過程數據、逼真的工藝設備圖形及動態棒圖、趨勢窗等，構成的滿足操作人員特殊需求的一種顯示。它所涉及的圖形符號可以替換，閃爍與顏色變換等。對于所選擇的過程測點詳細顯示，既可以在圖形菜單中通過面板方式顯示，也可以在組顯示中使用標準定義顯示。另外，它提供菜單方式的選擇將位于顯示屏幕底部。在任何情況下，操作員都可以調用所需測點的顯示類型。

Freelance 2000中的流程圖形數量僅受硬盤容量限制。

DigiVis 圖形顯示（略）

標準預定義顯示

系統提供下列形式的標準顯示

     總貌顯示

     組顯示

     面板顯示

     SFC顯示

     時間調度表顯示

     趨勢顯示

     信息列表與操作提示列表

     系統顯示

趨勢顯示與歸檔

模擬與開關量過程數據能以趨勢形式顯示與歸檔。在一個操作員站內，已配置多達42個趨勢顯示畫面，在一個顯示畫面內顯示下列內容：

     zui大6條不同顏色的趨勢曲線

     注釋及檢測點名字

     當前測量值及相應的標尺和單位趨勢顯示支持下列操作：

     移動時間軸顯示

     暫時移去趨勢曲線

     放大趨勢曲線

     每個趨勢的特殊設置

     變量時間范圍

趨勢顯示的數據歸檔可以用任何媒體或文件傳輸協議拷貝至以太網上的其它節點進行備份。

信息與操作提示

分布過程狀態通過過程站輸入，并標注時鐘標記反饋回操作員站。

該系統對下列信息可作出提示：系統故障、故障信息、狀態信息等類型，并且了不同的優先級（1-4），系統故障優先級（s1-s3）。

信息行

顯示區的zui上邊為信息行顯示，它可顯示整個過程不同類型信息的zui高優先級報警信息。信息行通常顯示zui近5條信息。

信息列表

信息列表提供測點的所有故障信息，也可以用于存儲故障列表等。在信息行中，不同的優先級有不同的顏色，信息可以用塊或頁的方式進行確認。同時，它還可以根據15個區域進行報警分類。

信息列表顯示

該顯示為每個故障及狀態信息配置了如：故障原因，操作幫助等操作幫助提示，并且所有提示信息都應進入到提示列表中。

了解詳細請參考：http://www.tiankangjituan。。ｃｏｍ