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

   采用全開放式體系結(jié)構

   使用一套設計組態(tài)工具軟件，實現(xiàn)對全系統(tǒng)所有功能的組態(tài)。

   自動建立全系統(tǒng)包括過程站、操作員站之間的通信。

   建立系統(tǒng)全局數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)的輸入簡便、省時及保持數(shù)據(jù)的*性。

   系統(tǒng)對用戶程序、格式等進行統(tǒng)一檢查。

   高效、直觀的圖形化組態(tài)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(tài)工具的能力。

   *支持現(xiàn)場總線

建立在Windows 2000操作系統(tǒng)基礎之上的操作員站，具有優(yōu)良的系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(qū)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(nèi)，使用戶能夠根據(jù)快速的市場變化，而改變控制參數(shù)以滿足生產(chǎn)要求。

Freelance2000系統(tǒng)的部件均采用通行標準，通過各項質(zhì)量認證，使系統(tǒng)具有CE標志。

系統(tǒng)結(jié)構

Freelance2000系統(tǒng)包括了操作與過程等兩層結(jié)構。

操作層包括傳統(tǒng)控制功能如：操作與監(jiān)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(shù)據(jù)采集等功能。

    Freelance2000系統(tǒng)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(yè)PC）；以WindowsNT操作系統(tǒng)做為運行平臺。工程師站是工程工具，主要用于系統(tǒng)的配置、組態(tài)、編程與調(diào)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(tǒng)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(jié)構。過程站中的CPU模件及電源可以冗余配置，系統(tǒng)具有各種I/O模件，實現(xiàn)與現(xiàn)場信號的連接。

系統(tǒng)通信

   系統(tǒng)提供兩種工業(yè)標準網(wǎng)絡。

       過程站總線DigiNetP（CAN）:

    用于現(xiàn)場I/O數(shù)據(jù)通信，具有很高的安全性及傳遞速度。

       DigiNetS系統(tǒng)網(wǎng)絡：（Ethernet）

    用于過程與操作層的通信，其傳輸介質(zhì)可以選擇同軸電纜或光纜。

       子系統(tǒng)（DigiLink）：

    與PLC及其它智能設備通過DigiLink鏈接。

       可與Symphony DCS系統(tǒng)組成高層過程控制結(jié)構。

       采用現(xiàn)場總線控制器，可支持Ethernet,CAN,Modbus,Peofibus,Fieldbus Foundation,interbus多種協(xié)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(jié)合在一起統(tǒng)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(tǒng)供電及系統(tǒng)I/O單元的通信；

    CPU模件：處理應用程序?qū)崿F(xiàn)控制及現(xiàn)場的通信；

    Input/Output模件（I/O）：與現(xiàn)場過程設備連接；

    通信模件：與其它系統(tǒng)或設備接口；

    *單元基本配置結(jié)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(jié)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(shù)據(jù)處理能力。

DCP10 CPU模件包括下列性能：

    8MB S-RAM

    用于系統(tǒng)通信的以太網(wǎng)接口

    用于與冗余CPU通信的以太網(wǎng)接口

    RS232模件診斷接口

    使用MODBUS協(xié)議連接外部子系統(tǒng)的RS485接口

智能I/O模件

    I/O模件與現(xiàn)場直接連接，并與CPU模件一起構成現(xiàn)場控制結(jié)構。I/O模件執(zhí)行下列任務。

    采集各種類型的過程信號，并進行轉(zhuǎn)換；

    過程信號與系統(tǒng)間的電氣隔離；

    輸入/輸出狀態(tài)指示；

    外部電源輸入；

    自動故障檢測，及溫度監(jiān)視；

    傳感器斷線監(jiān)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(tǒng)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(xiàn)；

    現(xiàn)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(tài)定義。

輸出模件隨時查詢DigiNetP總線狀況，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障，它自動將輸出切換至設置的安全值狀態(tài)。

機械設計

過程站的結(jié)構設計采用了前面板連接技術，使設備非常方便的在現(xiàn)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(jīng)過無數(shù)實踐驗證的功能、功能塊。

系統(tǒng)所提供的用戶自定義功能塊，使系統(tǒng)更能滿足現(xiàn)場特殊控制功能的需要。

過程站的程序執(zhí)行，采用實時多任務方式，并根據(jù)不同控制任務采用不同方式如：

循環(huán)處理方式zui小周期為5ms；

快速處理方式（PLC方式）；

系統(tǒng)通信

    DigiNet S 系統(tǒng)網(wǎng)絡

Digi Net S系統(tǒng)網(wǎng)絡承擔過程站、操作員站及工程師站之間的通信。

Digi Net S網(wǎng)絡采用DIN/ISO8802，Part 3 （IEEE 802.3） 協(xié)議。通信介質(zhì)采用同軸電纜、光纖或二者混合使用。

Digi Net S系統(tǒng)網(wǎng)絡：

  覆蓋較長距離；

  具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率 10Mbit/s；

  能適應多種傳輸介質(zhì)（同軸或光纜）；

  靈活的網(wǎng)絡布線特征；

  適用于大范圍工廠設備應用；

  通過TCP/IP協(xié)議與高層管理系統(tǒng)連接；

  預編程的路由選擇防止路障事件發(fā)生；

  具有良好的EMC指標；

  網(wǎng)絡節(jié)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(yè)總線標準。

DigiNet P總線特征：

  支持中短距離通信；

  快速的數(shù)據(jù)通信速率，2ms（開關量）10ms（模擬量）；

  可靠的數(shù)據(jù)傳輸安全等級，Hamming distance = 6；

  較高的EMC指標；

  總線節(jié)點可在運行中插入，退出；

  自動初始化新安裝的模件；

    現(xiàn)場線控制器

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

    該控制器可以做為系統(tǒng)過程級中的一個節(jié)點，使Freelance2000系統(tǒng)結(jié)構更加靈活，具有較強的擴展能力。

該控制器支持的協(xié)議：

    * Ethernet

    * ProfBus

    * FieldBus Foundation

    * ModBus

    * CAN

    * Interbus

系統(tǒng)以開放的型式，讓用戶在控制領域有更廣泛的機會選擇現(xiàn)場設備。

操作員站

Freelance 2000 系統(tǒng)操作員站運行在高性能的PC機和工業(yè)PC機上。

DigiVis軟件包基于MSWindowsNT系統(tǒng)，其圖形操作接口增強了系統(tǒng)使用的能力。該系統(tǒng)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(shù)據(jù)更新與操作；

  大量標準顯示；

  MS-WINDOWS圖形化工業(yè)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(tǒng)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(guī)定操作密碼；

  趨勢與歸檔；

  實時操作記錄；

  系統(tǒng)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(qū)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(shù)據(jù)、逼真的工藝設備圖形及動態(tài)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(diào)用所需測點的顯示類型。

Freelance 2000中的流程圖形數(shù)量僅受硬盤容量限制。

DigiVis 圖形顯示（略）

標準預定義顯示

系統(tǒng)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(diào)度表顯示

     趨勢顯示

     信息列表與操作提示列表

     系統(tǒng)顯示

趨勢顯示與歸檔

模擬與開關量過程數(shù)據(jù)能以趨勢形式顯示與歸檔。在一個操作員站內(nèi)，已配置多達42個趨勢顯示畫面，在一個顯示畫面內(nèi)顯示下列內(nèi)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(shù)據(jù)歸檔可以用任何媒體或文件傳輸協(xié)議拷貝至以太網(wǎng)上的其它節(jié)點進行備份。

信息與操作提示

分布過程狀態(tài)通過過程站輸入，并標注時鐘標記反饋回操作員站。

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

信息行

顯示區(qū)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(yōu)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(yōu)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(jù)15個區(qū)域進行報警分類。

信息列表顯示

該顯示為每個故障及狀態(tài)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