System 302 - Tutorial

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smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR SYSTEM302 TUTORIAL PETROBRÁS P-40 Janeiro - 2003 Luis Carlos Geron - EAN Sergio Hideki Tateishi - DDE Fábio Moyses Junior - DDE Rogério Pessa - Treinamento smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CAMADA USUARIO "STACK" COMUNICAÇÃO COMO INSTALAR 1smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR Processo CAMADA USUÁRIO STACK Mettos HSE CAMADA FF normas com ISA/IEC, Camada Física Standard. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR INSTALAÇÃO TÍPICA Ethernet BRIDGE/FC302 FONTE IMPEDÂNCIA TERMINADOR TERMINADOR 2 -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR CAMADA FÍSICA IEC 1158-2 Fonte de Alimentação Topologias Tipo do Cabo Terminadores Distâncias Segurança Instrínseca Número de Dispositivos Garantia de Operação Número de Canais Tempo de Atualização do Controle smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR CAMADA DE REDE H1 ==>> 31,25 Kbits/s APLICAÇÕES MODO DO SINAL EM VOLTAGEM Fieldbus Mensagens "STACK" DE COMUNICAÇÃO CAMADA FÍSICA Fieldbus Tempo 3smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CAMADA DE REDE H1 ==>> 31,25 Kbits/s APLICAÇÕES MANCHESTER BIPHASE-L ENCODING Fieldbus Mensagens "STACK" DE COMUNICAÇÃO CAMADA FÍSICA Fieldbus Tempo - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR CONEXÕES - H1 Tipos de Dispositivos: - Bus powered => Dispositivos de campo alimentados pelo próprio barramento de comunicação - Non bus powered => Dispositivos de campo são alimentados por fontes independentes do barramento de comunicação 4smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CABEAMENTO REDE H1 o tamanho máximo do cabo depende do tipo de cabo usado. o tamanho total inclui o tronco e todos os ramos. Comprimento do Cabo = Comprimento do Tronco + Comprimento das Derivações Comprimento Máximo = 1900 metros com Cabo "Tipo A" smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR REDE H1 TIPO DE CABO & DESCRIÇÃO Gage Resistance Atten. AWG Ohms/km DB/km TYPE A Shielded, twisted-pair H1;31.25 KBPS 18 22 3 TYPE B Multi-twisted-pair, 22 56 5 w/shield;H1 TYPE C Single or multi-twisted-pair, 26 w/o shield; H1 132 8 TYPE D Multi-core,not twisted 16 20 8 with shield;H1 5smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR REDE H1 - TIPO DE CABO & DESCRIÇÃO BITOLA / COMPRIMENTO TYPE A Shielded, twisted-pair #18 AWG 1900 m H1;31.25 Kpbs - TYPE B Multi-twisted-pair, #22 AWG 1200 m w/shield;H1 TYPE C Single or multi-twisted-pair, - w/o shield; H1 #26 AWG 400 m - TYPE D Multi-core, not twisted - with shield;H1 #16 AWG 200 m - - - - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR REDE H1 - RAMOS OU DERIVAÇÕES Comprimento máximo recomendado dos ramos Total 1 por ramo 2 por ramo 3 4 25-32 1 m 1 m 1 m 1 m 19-24 30 m 1 m 1 m 1m 15-18 60 m 30 m 1 m 13-14 90m 60 m 30 m 1m 1-12 120 m 90 m 60 m 30m - - - - 6 -smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CASADOR DE IMPEDÂNCIA Permite o uso de fontes de alimentação comerciais. Saída: 18 +/-2 V, 300 mA. Terminador integral. Impedância ativa, possibilidade de redundância. Led de falha. Proteção contra curto-circuito. Montagem em painel ou trilho DIN. smar smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR CONTROLADOR DE IMPEDÂNCIA - CONEXÕES Conexão do Terminador Interno 7smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fleidbus COMO INSTALAR CONTROLADOR DE - CONEXÕES IN + 28 OUT1 + 4B Switches do Terminador 5B OUT2 + - OUT3 + - OUT4 + 10B BT smar smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR TERMINADOR FIELDBUS EXTERNO 1 uF 100 8smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR QUANTIDADE DE DEVICES POR REDE H1 Regras: - 16 dispositivos por canal H1. - 8 dispositivos por barreira de segurança intrínseca (DF47) em área classificada. Uma maior ou menor quantidade de dispositivos pode ser admitida dependendo: - da bitola do cabo, - do comprimento do barramento, - do consumo de corrente e - das características das barreiras de segurança intrinseca. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR QUANTIDADE DE DEVICES POR REDE H1 O uso de repetidores permite o aumento do comprimento máximo do barramento, porem não permite a utilização de um número maior de dispositivos, pois haveria comprometimento do númerro de conexões possíveis, do tempo de ciclo de controle e da atualização dos Displays. 9smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR REPETIDORES A DISTÂNCIA PODE SER AUMENTADA COM REPETIDORES MÁXIMO = 4 9.500 M 1.900 M 1.900 M 1.900 M 1900 REP1 REP2 REP3 REP4 smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR EXEMPLO DE COMPOSIÇÃO DE REDES Monitoração de Nível em Tanques, sem restrição de tempo: 16 Devices Loops de Controle, sem restrição de tempo : 16 Devices Loops de Controle com supervisão leve, 1sec scan time: 12 Devices Loops de Controle com supervisão pesada, 1sec control scan time: 10 Devices Loops Críticos: 2-3 Devices (Pertencentes ao mesmo loop) Loops Rápidos, tempo de scan do controlesmar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR PORQUE A REDE FF É IMUNE A RUÍDOS? É porque ele usa um par de cabos trançados i- i+ o ruído é cancelado devido a direção oposta da corrente em cada cabo. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR PORQUE A REDE FF É IMUNE A RUÍDOS? É porque o par de cabos trançados é shieldado. o shield, quando aterrado, elimina a indução de corrente nos cabos. 11smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR ATERRANDO O SHIELD O shield deve ser aterrado no terminal negativo da fonte de alimentação da rede FF. Somente uma das pontas do shield pode ser ligado. Shield Shield do tronco e das derivações unidos smar FIRST IN Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR CAIXA DE JUNÇÃO Interior da Caixa de CABO DO Junção BARRAMENTO PRINCIPAL a TERMINADOR DO BARRAMENTO - 12smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CAIXA DE JUNÇÃO - JM1 smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR TOPOLOGIAS REDE DE SERVIÇO /HSE FC302 (Terminadores não mostrados) CAIXA'DE JUNCAO REDE H1 Tradicional Barramento com Ponto a Ponto Árvore ou derivações Pé de Galinha 13smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR TOPOLOGIA COM RAMOS FIELDBUS HSE ( TERMINADORES NÃO FC302 MOSTRADOS BARRAMENTO DERIVAÇÃO smar FIRST IN FIELDSUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR TOPOLOGIA PONTO A PONTO OPERATOR WORKSTATION FIELDBUS HSE FC302 OF FIELDBUS UNIVERSAL Terminador JUNCTION BRIDGE BLOCK JUNCTION JUNCTION BLOCK BLOCK JM1 JUNCTION LD302 BLOCK JM1 JUNCTION BLOCK FY302 FIELDBUS H1 TT302 not Shown 14smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR TOPOLOGIA MISTA JUNCTION BOX FIELDBUS HSE Terminador FC302 FIELDBUS H1 Com Derivação Ponto a Ponto Árvore smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR TOPOLOGIA PONTO A PONTO Use somente um dos condutores elétricos para "entrada" e "saída" dos cabos, para manutenção ou troca do instrumento sem interromper a rede. 15smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR DO CASADOR DE IMPEDÂNCIA TERMINADOR EXTERNO 16smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR CONFIABILIDADE DO SISTEMA ALIMENTAÇÃO É GARANTIDA! COMUNICAÇÃO NÃO É GARANTIDA! POSIÇÃO DE FALHA É GUARANTIDA! smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR DE MESTRE FC302 Mestre Mestre Ativo 17smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DA BRIDGE PSI IMB PS ITF FB PS (DF49/ (DF50) (FC302) (DF52) DF53) I/O I/O Rack (DF1) Terminador Flat Cable smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DA BRIDGE DE W1 JUMPER ADDRESS CONECTOR DE DOS BARRAMENTO MODULOS 18smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DA BRIDGE COMO DEVE SER USADA A "ADDRESS KEY"? CADA RACK DEVE TER UM ENDEREÇO UNICO O PRIMEIRO RACK DEVE TER ENDEREÇO "F" => NÃO É UM ENDEREÇO VÁLIDO. smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DA BRIDGE W1 JUMPER => A SOMA DA CORRENTE CONSUMIDA POR TODOS MÓDULOS CONECTADOS APÓS UM MÓDULO DE FONTE NÃO DEVE EXCEDER 3A. => UMA VEZ QUE A SOMA DA CORRENTE CONSUMIDA SEJA PROXIMA DE 3A, UM MÓDULO ADICIONAL DE FONTE DEVE SER CONECTADO NO PRIMEIRO SLOT DE UM RACK E O JUMPER W1 DESTE RACK DEVE SER REMOVIDO (CORTADO). 19 -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 o FC302 é composto por 4 módulos principais: DF50 - Módulo Fonte de Alimentação FC302 - Módulo CPU FC302 DF52 - Módulo Fonte de Alimentação Barramento FF DF53 - Módulo Impedância para Barramento FF smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Módulo FC302 Módulos DF52 and DF53 1 porta Eth 10Mbps Fonte e Impedância para 4 portas FF 1 porta Modbus 4 portas FF H1 Módulo DF50 Fonte + E/S 20smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Até 256 pontos de entradas e saídas digitais e analógicas smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 - Arquitetura Modular - Poderosas características de comunicação - Multifunção Ponte H1-H1 Ponte H1-HSE* Fonte de Alimentação H1 Barreira H1 Gateway Modbus Gateway Ethernet E/S Convencional *futuras versões 21smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Hardware Backplane DF1 - Rack with 4 Slots; Módulo Processador DF51 - DFI302 Processor 1x10 Mbps, 4xH1; Fonte DF50 - Power Supply for backplane 90-264VAC; Fonte FieldBus DF52 - Power Supply for Fieldbus; Impedância DF53 - Power Supply Impedance for Fieldbus (4 ports); Terminador DF2 - Terminator for the last rack; Cabo padrão Ethernet DF54 - Twisted-Pair (10 base T) Cable - Length 2 m; Software DFI OLE Server; Software de Configuração - Syscon; Servidor DHCP; FBTools; FCView smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 É importante observar que: -Um Backplane é requerido para cada 4 módulos; -Um Flat Cable é requerido entre seções de Backplanes; -É requerido um terminador para cada -Um Fonte para FieldBus por Backplane e um Módulo Processador é requerido, no mínimo, para cada DFI302; -Fontes adicionais para FieldBus podem ser requeridas; -A Licença para o DFI OLEServer está disponível em diferentes níveis, com diferentes capacidades de blocos funcionais; 22smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Módulo Processador Poderoso - DF51 Baseado em um processador 32-bit RISC e programa armazenado em Flash, este módulo manipula comunicação e tarefas de controle. 1 Porta Ethernet @ 10Mbps 4 Portas Fieldbus H1@ 31.25Kbps 232 Modbus - 1 Porta EIA232 @ - CPU clock @ 25MHz, 2MB NVRAM 18 28 38 H1 Fieldbus 68 106 smar smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Módulo Fonte - DF50 Fonte padrão de 24 VDC de alta performance. Módulo Fonte para Fieldbus - DF52 É um equipamento com segurança composto de uma fonte universal de entrada AC (90 a 260 Vac, 47 a 440 Hz ou um equivalente DC), e uma saída 24 Vdc isolada, proteção contra curto-circuito e sobrecorrente, pico (ripple) e indicação de falha (falta) apropriada para alimentação de elementos fieldbus. Módulo Fonte de Impedância - DF49/DF53 O módulo de Fonte de Impedância para Fonte Fieldbus (Power Supply Impedance) - 2 portas DF49 ou 4 portas DF53 fornece uma impedância entre Fonte e a rede Fieldbus para garantir que a Fonte não curto-circuite o sinal de comunicação na rede Fieldbus. 23smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Instalação do Hardware Observe os detalhes da vista frontal dos módulos: OUT ETH OUT 2 OUT OUT FUSE FUSE smar smar smar smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - - FC302 COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 Basicamente temos os seguintes passos: 1. Conecte os quatro módulos (DF50, DF51, DF52, DF53) mais o terminador (DF2 no backplane (DF1); 2. Conecte a saída AC na entrada do DF50 e DF52; 3. Conecte a saída do DF52 a entrada do DF53; 4. Plug o cabo Ethernet (cabo Par Trançado), ligando o DF51 ao HUB; 5. Conecte o barramento Fieldbus H1 as portas FF H1 do DF51 e do DF53; 6. O DFI302 obterá automaticamente um endereço IP do DHCP Server, mas se este servidor não estiver disponível, então inicialmente terá um IP fixo (este endereço IP fixo inicial poderá ser mudado através do FBTools); 24smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO INSTALAR COMPOSIÇÃO DO FC302 FAIL RUN smar smar smar smar smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO INSTALAR CONEXÕES HSE FC302 PC - Cabo Cross, Par Trançado Não Shieldado 10 Base-T, DF55. FC302 HUB -Cabo Par Trançado Shieldado 10 Base-T, DF54. HUB DF55 DF54 ITF 25smar FIRST IN Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR SYSTEM302 TUTORIAL PETROBRÁS P-40 Janeiro - 2003 Luis Carlos Geron - EAN Sergio Hideki Tateishi - DDE Fábio Moyses Junior - DDE Rogério Pessa - Treinamento smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR CAMADA COMO USUARIO CONFIGURAR "STACK" COMUNICAÇÃO 1 -- smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 - COMO CONFIGURAR - - NÍVEL DO USUÁRIO Fornece Scheduling de Blocos STACKDE Fornece Device Descriptions que permite ao host operar devices sem de programaçaodedicada - - - - smar - FIRST IN FIELDBUS Computador de - COMO CONFIGURAR DEVICE DESCRIPTION (DD) - - - - que é um "Device Description" (DD) ? Uma descrição detalhada das características de um - instrumento Os "Device Descriptions são escritos em uma - linguagem especial de programação chamada - "Device Description Language"( (DDL). - - - - - 2 - -smar Computador de Vazão - - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR DEVICE DESCRIPTION (DD) Os Device Descriptions são fornecidos para um sistema anfitrião assim o anfitrião pode "interpretar" os dados fornecidos para o equipamento fieldbus. Standard DD Standard Device Descriptions da Fieldbus Foundation. PARA UM SISTEMA ANFITRIÃO Device Descriptions adicional de diversos fabricantes . A smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR DEVICE DESCRIPTION (DD) Número de dígitos de precisão Valor é lido de um Unidade de Engenharia equipamento fieldbus. Etiqueta do valor A Descrição do valor é lida proveniente de de anfitrião um um Fieldbus Device Description. 3smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR DEVICE DESCRIPTION (DD) Device Description permite operação de equipamentos de diferentes fabricantes na mesma rede fieldbus com somente uma versão de interface de programação. Device Descriptions Equipamento do fabricante A Equipamento do fabricante B Fieldbus - - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR DEVICE DESCRIPTION (DD) PARAMETROS UNIVERSAIS PARAMETROS DE BLOCOS RECURSOS PID DE FUNÇÕES PARAMETROS DE BLOCOS TRANSDUTORES PARAMETROS ESPECIFICOS DO FABRICANTE BLOCO DE BLOCOS BLOCOS DE RECURSOS TRANSDUTORES FUNÇÕES - - - 4 - -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR Blocos Funcionais smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR NÍVEL DO USUÁRIO - BLOCOS Blocos Resource Block Transducer Function Block Block Tecnologia "STACK" DE FOUNDATION COMUNICAÇÃO Nível Físico Fieldbus FIELDBUS 5 -- - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR MODELO DO BLOCO FUNCIONAL ALGORITHM Entradas Example: Saídas PID Parametros "Contained" (Manual, Auto, Kp, Tr, etc.) - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR Fieldbus é uma Arquitetura completa de Sistema de Controle. Os ajustes de um device Fieldbus vão além da calibração - é necessário uma configuração da estratégia de controle. E a Estratégia de Controle é obtida graças ao uso dos Blocos Funcionais - - - - 6 - - -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR DEVICES DE CAMPO Blocos Funcionais smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR Instanciação de Blocos Funcionais Device Memory Function Block Library Running Function Blocks PID x2 PID CHAR PID Download ISS ARTH SPLT TIMER 7smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR Advanced PID Analog Alarm Analog Input Arithmetic Characterization Constant Density Input Selector Integrator Lead Lag Output Signal Selector and Dynamic Limiter PID Set Point Generator Splitter Timer / Logic smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR RES - Resource Block Este bloco contem dados que é especifico ao hardware que esta associado com seus recursos. - Não tem Links - Não tem Function Schematic - Não tem Data Processing - Cada Device tem que ter um bloco RES 8smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR TRD - Transducer Block - Bloco Especifico do Fabricante - Cada device tem um bloco TRD diferente - Calibração - Informação do Sensor - Status - Readback smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR Al ML PD DI BG PID AO SEL RA DO BLOCOS FUNCIONAIS BÁSICOS 9smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR BRINCANDO DE LEGO PID AO PID CONTROLE CASCATA FIELDBUS smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR LIGAÇÕES DE ENTRADAS / SAÍDAS TRANSMISSOR COMMUNICATION FIELDBUS "STACK" CAMADA FÍSICA OUT DISPOSITIVO FIELDBUS P/ VÁLVULA PID IN AO IN OUT 10 -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR Estratégias de Controle Um Bloco Funcional representa a função básica de automação em uma aplicação de controle. "A Linguagem de Blocos Funcionais é ideal para a construção de estratégias de controle." smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR Estratégias de Controle PID CASCATA RELAÇÃO NÍVEL A 3 ELEMENTOS 11smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR FLEXIBILIDADE DE ENGENHARIA Não importa onde esta locado o PID ! FT FT PID AO Al PID AO FY TT TT Al PID PID PID SECUNDÁRIO LOCADO NO PID SECUNDÁRIO LOCADO NO TRANSMISSOR DE VAZÃO POSICIONADOR DE VÁLVULA smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 - COMO CONFIGURAR BLOCOS FUNCIONAIS Ajuste de Parâmetros 12 -smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR Ajuste de Parâmetros Blocos Funcionais são configurados através de parâmetros. Cada parâmetro tem um propósito especifico e há três tipos deles: - CONTAINED INPUT - OUTPUT smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR PARÂMETRO INPUT - Pode ser linkado à saída de outro bloco - Contém informação de STATUS - Quando linkado, reflete valor e status do parâmetro da saída correspondente. Ele indica se este valor está sendo ou não recebido(indicação de falha de comunicação). Exemplos típicos: - IN (the "PV input") - CAS IN (the "SP input") - BKCAL_IN (used as feedback input when in Cas mode) - IN_D (used for digital values) 13smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR PARÂMETRO OUTPUT - Pode ser linkado em uma entrada de outro bloco - Contém informação de STATUS - Indica a qualidade do valor, e modo do bloco Exemplo: - OUT (Primary output of a bock) - BKCAL_OUT (used as feedback output when in Cas mode) - OUT_ALM (Alarm output) - OUT_D (discrete) smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR PARÂMETRO CONTAINED - É configuravel, ajustado pelo operador ou calculado pelo algoritmo do bloco. - Não é linkavel a entradas ou saídas de outros blocos - Não possui informação de STATUS Exemplo: - MODE_BLK : Cas, Auto, Man - L_TYPE : Direct, Indirect with Sqr Root - XD_SCALE : 0 to 200 inH20 (68°F) - CONTROL_OPTS Direct or Reverse Acting, - : 1000 - OUT_ALM_SUM : None, LO_LO, LO, LOWs, HI, ... 14smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR PARÂMETROS DEFAULT a P 130 Parâmetros O que fazer? Todos os parâmetros vêm com valores default. Basta alterar apenas alguns deles para pôr o bloco ativo e funcionando. Exemplo - Bloco Al para leitura de temperatura: MODE BLOCK: Auto Direct 0 - 100 °C 1 Apenas 4 de 36 parametros são necessários. Todos os outros parametros são mantidos com o valor default. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR BRIDGE Módulos de I/O e Blocos 15smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR ARQUITETURA DO SISTEMA SYSCON HMI ETH P D S F I/C I/O 1 4H1 smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR Totalmente configurável via Syscon, idêntico aos Devices Plant Macro } VFD2 FY-101 (Analog Output Feed Water FC-101P Control Feed Water (Drum FC-1015 (PID Control (FY Plant FT-101A Boder House LT-101 (Analog FC-1019 Control FIY-101 ) Control Network: (Analog Output Fieldbus Macro Cycle ) Steam Pressure Macro Cycle Combustion Macro Cycle 100 ms 16smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR MÓDULOS DE I/O Descrição I/O Type Available slot No I/O DF51 DFI302 Processor 1x 4xH1 No I/O DF50 Power Supply 90-264VAC No I/O DF56 Power Supply for Backplane 20-30VDC No I/O DF52 Power Supply for Fieldbus No I/O DF49 2-channel Power Supply Impedance No I/O DF53 4-channel Power Supply Impedance No I/O DF11 2 Groups of 8 24VDC Inputs (Isolated) 16-discrete input DF12 2 Groups of 8 48VDC Inputs (Isolated) 16- discrete input DF13 2 Groups of 8 60VDC Inputs (Isolated) discrete input DF14 2 Groups of 8 125VDC Inputs (Isolated) 16- discrete input DF15 2 Groups of 8 24VDC Inputs (Sink)(Isolated) 16- discrete input DF16 2 Groups of 4 120VAC Inputs (Isolated) discrete input smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS Foundation COMO CONFIGURAR MÓDULOS DE I/O DF17 2 Groups of 4 240VAC Inputs (Isolated) 8- discrete input DF18 2 Groups of 8 120VAC Inputs (Isolated) 16- discrete input DF19 2 Groups of 8 240VAC Inputs (Isolated) 16- discrete input DF20 Group of 8 On/Off Switches discrete input DF21 Group of 16 Open Collector Outputs 16- discrete output DF22 2 Group of 8 Transistor Outputs (source) (Isolated) 16- discrete output DF23 2 Groups of 4 120/240VAC Outputs discrete output DF24 2 Groups of 8 120/240VAC Outputs 16- discrete output DF25 2 Groups of 4 NO Relays Outputs 8- discrete output DF26 2 Groups of 4 NC Relays Outputs 8- discrete output DF27 1 Group of 4 NO and 4 NC Relay Outputs 8- discrete output DF28 2 Groups of 8 NO Relays Outputs 16- discrete output DF29 2 Groups of 4 NO Relays Outputs (W/o RC) 8. discrete output DF30 2 Groups of 4 NC Relays Outputs (W/o RC) discrete output DF31 1 Group of 4 NO and 4 NC Relay Outputs (W/o RC) 8. discrete output DF32 1 Group of 8 24VDC Inputs and Group of 4 NO Relays 8- discrete discrete output 17smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR MÓDULOS DE I/O DF33 1 Group of 8 48VDC Inputs and Group of 4 NO Relays 8- discrete input/4- discrete output DF34 1 Group of 8 60VDC Inputs and 1 Group of 4 NO Relays 8- discrete input/4- discrete output DF35 1 Group of 8 24VDC Inputs and Group of 4 NC Relays 8- discrete input/4- discrete output DF36 1 Group of 8 48VDC Inputs and Group of 4 NC Relays 8- discrete input/4- discrete output DF37 I Group of 8 60VDC Inputs and Group of 4 NC Relays 8- discrete input/4- discrete output DF38 1 Group of 8 24VDC Inputs ,1 Group of 2 NO and 2 NC Relays 8- discrete input/4-discrete output DF39 1 Group of 8 48VDC Inputs Group of 2 NO and 2 NC Relays 8- discrete input/4- discrete output DF40 I Group of 8 60VDC Inputs 1 Group of 2 NO and 2 NC Relays 8- discrete input/4- discrete output DF41 2 Groups of 8 pulse inputs - low frequency 16-pulse input DF42 2 Groups of 8 pulse inputs - high frequency 16-pulse input DF43 1 Group of 8 analog Inputs 8-analog input DF44 1 Group of 8 analog inputs with shunt resistors 8-analog input DF57 1 Group of 8 differential analog inputs with shunt resistors 8-analog input DF45 1 Group of 8 temperature Inputs 8-temperature DF46 Group of 4 analog output 4-analog output smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR CONFIGURAÇÃO DO HARDWARE - BLOCO HC 18smar Computador de Vazão - FC302 Fieldbus FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR CONFIGURAÇÃO DO HARDWARE - BLOCO HC Configuração do hardware Controle do scan dos módulos de I/O : Man scan não realizado, Auto faz scan Overview do status dos I/O's smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONIVEIS RESOURCE DESCRIPTION RESOURCE - This block contains data that is specific to the hardware that is RS associated with the resource. TRANSDUCER BLOCKS DESCRIPTION DIAGNOSTICS TRANSDUCER - provides online measurement of block execution DIAG check of links between blocks and other features HARDWARE CONFIGURATION TRANSDUCER It configures the module type for HC each slot in the MODBUS CONFIGURATION - This transducer block is used to configure general MBCF features related to Modbus gateway. INPUT TRANSUCER BLOCKS DESCRIPTION DF-45 TEMPERATURE TRANSDUCER - - This is the transducer block for the module TEMP DF-45, an eight low signal input module for RTD, TC. mV, Ohm. 19smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONÍVEIS INPUT FUNCTION BLOCKS DESCRIPTION ANALOG INPUT - This block takes the analog input data from the analog input signal AI and it makes available to other function blocks. It has scaling conversion, filtering, square root, low cut and alarm processing. DISCRETEINPUT - This block takes the discrete input data from the discrete input DI signal, and it makes available to other function blocks. It has option to invert, filtering and alarm processing. MAI MULTIPLE ANALOG INPUT OUTPUT It provides a way to receive 8 analog variables from other modules. MDI MULTIPLE DISCRETE INPUT OUTPUT - It provides a way to receive 8 discrete variables from other modules. PUL PULSE INPUT - provides an analog value that represents a totalization of pulses in a physical discrete input. CONTROL AND CALCULATION FUNCTION BLOCKS DESCRIPTION PID CONTROL - This standard block has a lot of valuables features as setpoint PID treatment (value and rate limiting). filtering and alarm on PV, feedforward, output tracking and others. EPID ENHANCED PID - it has all the standard features plus bumpless or hard transfer from a "manual" mode to an "automatic" mode and bias. ADVANCED PID - It has all the standard features plus: bumpless or hard transfer from APID a "manual" mode to an "automatic" mode, bias. adaptive gain, PI deadband for error, special treatment for error, ISA or parallel algorithm ARTH ARITHMETIC - This calculation block provides some pre-defined equations ready for use in applications as flow compensation, HTG, ratio control and others. SPLITTER This block is used in two typical split ranging and SPLT sequencing. It receives the output of PID block, that is processed according to the selected algorithm, then it generates the values for the two analog output smar FIRST IN Computador de Vazão $ FC302 COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONÍVEIS CONTROL AND CALCULATION FUNCTION BLOCKS DESCRIPTION PID CONTROL - This standard block has a lot of valuables features as setpoint PID treatment (value and rate filtering and alarm on PV, feedforward, output tracking and others. EPID ENHANCED PID It has all the standard features plus bumpless or hard transfer from a "manual" mode to an mode and bias. ADVANCED PID It has all the standard features plus: bumpless or hard transfer from APID a "manual" mode to an "automatic" mode, bias. Adaptive gain, PI sampling, deadband for special treatment for error, ISA or parallel algorithm, ARTH ARITHMETIC This calculation block provides some pre-defined equations ready for use in applications as flow compensation, HTG, ratio control and others. SPLITTER This block is used in two typical applications: split ranging and SPLT It receives the output of PID block, that is processed according to the selected algorithm, then it generates the values for the two analog output blocks. 20smar Computador de Vazão - FC302 FIRST IN FIELDBUS COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONÍVEIS SIGNAL CHARACTERIZER - It has capability for two signal characterization based on the same curve. The second input has an option for swapping to providing an CHAR easy way to use the inverse that may be used in signal characterization of readback variables. INTEGRATOR - integrates a variable in function of the time. There is a second flow INTG input that may be used for the following applications: net flow totalization, volume/mass variation in vessels and precise flow ratio control. ANALOG ALARM - This alarm block has dynamic or static alarm limits, AALM temporary expansion of alarm limits on step setpoint changes to avoid nuisance two levels of alarm limits and delay for alarm detection. INPUT SELECTOR - This block has four analog inputs that may be selected by an ISEL input parameter or according to a criterion as first good, maximum, minimum, middle and average. SETPOINT RAMP GENERATOR - This block generates setpoint following a profile in SPG function of the time. Typical applications are temperature control, batch reactors, etc. TIMER and Logic This block has four discrete inputs, that are processed by a TIME combination logic. The selected timer processing type operates on the combined input signal to produce a measurement, delay, extension, pulse or LEAD-LAG - This block provides dynamic compensation of a variable. It is used LLAG normally in a feedforward control. OUTPUT LIMITER has two OSDL Output selector selection of output by a discrete input Dynamic limiter - this algorithm was developed specially for double cross limit in combustion control. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONÍVEIS DENSITY - This block has a special algorithm to calculate the density in different types DENS of engineering units: plato degree, INPM and others. CT CONSTANT - It provides analog and discrete output parameters with constant values. FLIP-FLOP AND EDGE TRIGGER it can be configured to work as SR flip-flop, RS FFET D-LATCH and EDGE TRIGGER (rising, falling or bi-directional) MODBUS CONTROL SLAVE When the device is working as gateway between MBCS Foundation Fieldbus and Modbus (slave device), this block may be used to exchange control data between both protocols. MODBUS SUPERVISION SLAVE When the device is working as gateway between Foundation Fieldbus and Modbus (slave device), this block may be used to convert MBSS Foundation Fieldbus parameters into Modbus variables. Such variables will be available to the supervisory with a Modbus driver. MODBUS CONTROL MASTER When the device is working as gateway between MBCM Foundation Fieldbus and Modbus (master device). this block may be used to exchange control data between both protocols. MODBUS SUPERVISION MASTER - When the device is working as gateway between Foundation Fieldbus and Modbus (master this block may be used to convert MBSM Modbus variables into Foundation Fieldbus parameters. Such parameters will be available to the supervisory with a Foundation Fieldbus driver (OPC). ADVANCED EQUATIONS - This block was specially designed to support specific AEQU calculations. 21 -smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR BLOCOS DISPONÍVEIS OUTPUT FUNCTION BLOCKS DESCRIPTION ANALOG OUTPUT - The AO block provides an analog value to generate an analog AO output signa. It provides value and rate limiting, scaling conversion, fault state mechanism and other features. DISCRETE OUTPUT - The DO block provides a discrete value to generate a discrete DO output signal. There is option to invert the discrete value, fault state mechanism and other features. MAO MULTIPLE ANALOG OUTPUT - It provides a way to send 8 analog variables to other modules. MDO MULTIPLE DISCRETE OUTPUT OUTPUT It provides a way to send 8 discrete variables to other modules. STEP OUTPUT PID - It is used when the final control element has an actuator driven STEP by an electric motor. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR BLOCOS COM ACESSO A MÓDULO DE I/O Tipo debloco Tipo de 8-analog input 8-temperature AO,MAO 4-analog output DIMDI DO,MDO,STEP 16-discrete output 8-discrete output 8- discrete input/4- discrete output PUL TEMP 8-temperature 22smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR O PARÂMETRO CHANNEL Todos os pontos de I/O são endereçados pelos blocos através do parâmetro CHANNEL, que obedece às seguintes regras: valor do CHANNEL é do seguinte formato : RRSGP Onde: RR número do rack (0-14) S número do slot (0-3) G número do grupo (0-1) número do ponto (0-7,9) P=9 indica endereçamento de todo o grupo A escrita no CHANNEL será rejeitado se no corres- pondente rack/slot está configurado um tipo de mó- dulo não suportado pelo bloco smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR SEQUÊNCIA DE CONFIGURAÇÃO 1. Criar bloco HC - Hardware Configuration 2. Configurar o hardware : para cada rack/slot especificar o tipo de módulo 3. Criar os blocos com acesso a I/O 4. Configurar o "CHANNEL" dos blocos com acesso a I/O 23smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 Fieldbus COMO CONFIGURAR BLOCOS FUNCIONAIS MODO DO BLOCO - smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR MODO DO BLOCO (MODE BLK) Existem 5 tipos de modos , sendo que somente 4 deles serão mostrados pelo Syscon : 1. TARGET - Este modo é ajustado pelo operador, entre um dos modos permitidos pelo "MODE_BLK.Permitted" 2. ACTUAL - o modo que o bloco está sendo executado, podendo ser diferente do modo Target devido às condições de processo. O valor deste modo é calculado como parte de execução do bloco. 3. PERMITTED - Define os modos que são permitidos para determinado bloco. É configurado baseado na aplicação. - - - 24smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR 4. NORMAL - Este modo deve ser usado durante as condições normais de operação. Este parâmetro pode ser configurado e lido pôr uma Interface, mas não é usado no algoritmo do bloco. 5. SUPPORTED - Todos os modos que o tipo de função suporta. Não é visualizado pelo Syscon. O Permitted é um sub-conjunto deste modo. PRIORIDADE DOS MODOS Os modos obedecem a uma prioridade que é definida pela tabela a seguir. O conceito de prioridade é seguido quando o algorítmo deve ajustar um modo com valor diferente do definido no modo TARGET. smar FIRST IN FIELDBUS Computador de Vazão - FC302 COMO CONFIGURAR CÁLCULO DE MODO MODO SP OUT COMENTÁRIOS HIGH os Don't care Don't care IMAN Don't care BKCAL IN LO Don't care Algorithm Condição de Operação/Processo MAN Don't care User Usuário não altera o status AUTO User Algorithm CAS Algorithm Algorithm CAS RCAS Computer Algorithm RCAS IN não se conecta via link. Computador deve ajusta-lo. LOW ROUT Don't care Computer ROUT IN não se conecta via link. Computador deve NOTA : IMAN e LO não podem ser ajustados pelo operador como MODEBLK.Target. 25