DeltaV distribueret kontrolsystem

DeltaV™ Distributed Control System (DCS), udviklet af Emerson, er en moderne, meget integreret procesautomatiseringsplatform designet til at hjælpe industrielle virksomheder med at optimere driftsydelsen, reducere projektrisikoen og forbedre produktionseffektiviteten og sikkerheden. Systemet er kendt for dets brugervenlighed, fleksibilitet og pålidelighed, og det er meget udbredt i procesindustrier som olie og gas, kemikalier, farmaceutiske produkter, elproduktion samt mad og drikkevarer.

Ved at integrere avancerede forudsigende teknologier, intelligente kontrolalgoritmer og en intuitiv menneske-maskine interface (HMI), muliggør DeltaV DCS effektiv forbindelse mellem personale, processer og produktion. Dens kernedesignfilosofi er 'forenkling' med det formål at reducere ingeniørmæssig kompleksitet, reducere implementeringstiden og yde kontinuerlig support og optimering gennem hele anlæggets livscyklus.

Vigtige systemfunktioner

1. Forenklet teknik og konfiguration

DeltaV-systemet bruger et samlet ingeniørmiljø, der integrerer alarmer, batchkontrol, avanceret kontrol, sikkerhedssystemer og historisk datalogning. Brugere kan hurtigt opsætte systemet ved hjælp af out-of-the-box skabeloner og modulære konfigurationsbiblioteker, hvilket reducerer ingeniørarbejde og tid betydeligt uden at kræve dyb specialiseret viden.

2. Elektronisk rangeringsteknologi

Traditionelle I/O-ledningsmetoder kræver ofte omfattende krydsledninger i styreskabe. DeltaVs Electronic Marshalling-teknologi gør det muligt at lande feltkabler uanset signaltype eller styrestrategi. Dette afkobler procesdesign fra I/O-infrastrukturdesign, hvilket i høj grad letter ændringer i de sene stadier og minimerer re-design og omlægning af ledninger.

3. Intuitiv operatørgrænseflade og menneskecentreret design (HCD)

DeltaV-systemet anvender en Human-Centered Design (HCD) tilgang, der giver intuitive og brugerdefinerbare brugergrænseflader. Operatører kan hurtigt få adgang til kritisk information, identificere unormale situationer og træffe passende handlinger. Systemet understøtter også HTML5-grafik, hvilket muliggør problemfri brug på forskellige enheder såsom desktops, tablets og smartphones, hvilket forbedrer operationel fleksibilitet og reaktionsevne.

4. Indlejrede avancerede kontrolapplikationer

DeltaV inkluderer indbyggede avancerede kontrolapplikationer såsom model prædiktiv kontrol (MPC), adaptiv tuning, neural netværkskontrol og fuzzy logic control. Disse applikationer kører direkte i controlleren uden yderligere konfiguration eller datakortlægning, hvilket forbedrer kontrolsløjfens ydeevne betydeligt, reducerer procesvariabilitet og forbedrer produktkvalitet og gennemløb.

5. Omfattende alarmstyring

Systemet giver indbygget alarmstyring og -analyse, herunder dynamisk alarmoversvømmelsesundertrykkelse, alarmhjælpeoplysninger, alarmklassificering og revisionsspor. Operatører kan reagere hurtigt baseret på alarmprioritet, status og ansvarsområde og undgår driftsfejl på grund af alarmoverbelastning.

6. Integrerede historikere

DeltaV tilbyder flere muligheder for historikere, herunder Continuous Historian, Advanced Continuous Historian og Enterprise Historian. Disse værktøjer fanger nøjagtigt systemhændelser, alarmer og brugerhandlinger og integreres problemfrit med virksomhedsdataplatforme såsom OSIsoft PI Server, hvilket understøtter effektiv dataanalyse og beslutningstagning.

7. Mobildriftssupport

Med DeltaV Mobile kan brugere se procesdata i realtid, trends, alarmer og batchinformation på mobile enheder, hvilket muliggør fjernovervågning og samarbejde, og forbedrer derved operationsfleksibilitet og responsmuligheder.

8. Virtualisering og simuleringsunderstøttelse

DeltaV Virtual Studio understøtter implementering, test og træning af kontrolsystemer i et virtuelt miljø. Kontrollogikvalidering og operatørtræning kan gennemføres uden fysisk hardware, hvilket væsentligt reducerer projektrisiko og omkostninger.

9. Sikkerhed og netværksbeskyttelse

DeltaV-systemet er ISASecure SSA Level 1-certificeret og overholder IEC 62443-standarderne. Det inkorporerer flere lag af sikkerhedsbeskyttelse, herunder netværkssegmentering, portlåsning, brugergodkendelse, indtrængningsdetektion og automatiseret patch management, hvilket sikrer, at kontrolsystemet er beskyttet mod cybertrusler.

10. Batchproceskontrol

Baseret på ISA S88-standarden leverer DeltaV Batch en fuldt integreret batchløsning, der understøtter receptstyring, udstyrsallokering, kvalitetsforudsigelse i realtid og automatiseret rapportering. Den er velegnet til en lang række batchprocesser, fra pilotanlæg til komplekse produktionslinjer.

Systemprincipper og arkitektur

1. Distribueret kontrolarkitektur

DeltaV DCS anvender en distribueret kontrolarkitektur, der decentraliserer kontrolfunktioner på tværs af flere controllere, der hver især er ansvarlige for et specifikt område eller en enhed. Denne arkitektur forbedrer systemets pålidelighed og fleksibilitet - en fejl i én controller påvirker ikke hele systemet.

2. Samlet database og ingeniørmiljø

Systemet bruger en samlet global database til at administrere alle konfigurationsoplysninger, hvilket eliminerer problemer med datakortlægning mellem flere databaser. Tekniske værktøjer såsom DeltaV Explorer, Control Studio og Diagnostics giver en komplet systemvisning og online fejlfindingsfunktioner, der understøtter både lokal og fjernkonfiguration.

3. Smart Field Device Integration

DeltaV understøtter flere kommunikationsprotokoller, herunder HART, FOUNDATION Fieldbus, WirelessHART, Profibus og DeviceNet, hvilket muliggør plug-and-play-integration med smart field-enheder. Enhedsstatus og diagnostisk information kan uploades direkte til kontrolsystemet, hvilket understøtter forudsigelig vedligeholdelse og realtidsoptimering.

4. Elektronisk rangering og I/O-fleksibilitet

Gennem CHARMs (Characterization Modules) teknologi muliggør DeltaV signaltype-uafhængig I/O-terminering. Brugere kan tilslutte enhver type signal hvor som helst, hvilket understøtter distribueret I/O-implementering og reducerer kabelomkostninger og installationstid markant.

5. Controllere og hardwareplatforme

DeltaV tilbyder flere controllermuligheder, herunder M-Series, S-Series og PK-controllere, der understøtter hot-swapping, redundans og trådløs I/O. PK-controlleren er særligt velegnet til små skridsystemer og kan fungere selvstændigt eller integreres problemfrit i et fabriksdækkende DeltaV-system.

6. Cybersikkerhed og pålidelighed

Systemet isolerer kontrolnetværket fuldstændigt fra virksomhedens netværk ved hjælp af smarte switche og firewalls for at forhindre uautoriseret adgang. Indbyggede sikkerhedsfunktioner omfatter brugergodkendelse, operationskontrol og kontrol af filintegritet, hvilket sikrer systemstabilitet selv under cybertrusler.

7. Simulerings- og træningsmiljø

DeltaV Simulate giver fuld kontrolsystemsimuleringsfunktioner, der understøtter virtuel drift af controllere, I/O og SIS-logik. Det kan bruges til kontrolstrategivalidering, operatørtræning og systemtestning, hvilket væsentligt forbedrer projektsuccesrater og sikkerhed.

Reference: https://www.emerson.com/documents/automation/brochure-deltav-dcs-platform-deltav-en-7217850.pdf