VIDEREUTVIKLING AV PCS 7 - BASERT STYRESYSTEM PÅ ANLEGG I PROSESSHALLEN Lars Fjelltveit Vidar Kjeldsen Oddgeir J. Kolseth Stein Olav Myra Espen Pettersen

GRUPPEN Lars Fjelltveit Vidar Kjeldsen Oddgeir J. Kolseth Stein Olav Myra Espen Pettersen TIDSDISPOSISJON 50 minutter Spørsmål stilles etter presentasjon VIDEREUTVIKLING AV PCS 7 - BASERT STYRESYSTEM PÅ ANLEGG I PROSESSHALLEN Lars Fjelltveit

VIDEREUTVIKLING AV PCS 7 - BASERT STYRESYSTEM PÅ ANLEGG I PROSESSHALLEN Lars Fjelltveit Hovedveileder Morten Pedersen Biveileder Kjell Bunes Prosjektpartner Steffen Andreassen, Simens Oslo

I denne presentasjonen vil vi presentere: Systembeskrivelse Ombygging Demonstrasjon Oppsett og programmering av PLS VIDEREUTVIKLING AV PCS 7 - BASERT STYRESYSTEM PÅ ANLEGG I PROSESSHALLEN Lars Fjelltveit

Arbeidsoppgaver Montere ny tank med overløpsrør Flytte pumpe Skille sterk- og svakstrøm Utforme alarmfilosofi Lage PLS program med brukergrensesnitt i henhold til HMI standarddokument og alarmfilosofi Implementere reguleringsstrategier, samt lage og implementere softsensor og effektberegning Veksle mellom norsk og engelsk Utveksle data til Office eller skriver Innledning Lars Fjelltveit

Systembeskrivelse Lars Fjelltveit

Systembeskrivelse Lars Fjelltveit

Feltbuss Lars Fjelltveit

Ombygging Lars Fjelltveit

Ombygging Lars Fjelltveit

Komplett softwarepakke fra Siemens Inneholder program som Step 7, SIMATIC PDM og WinCC Explorer PCS 7 Lars Fjelltveit

CFC – Continious Function Chart Grafisk programmering med bruk av funksjonsblokker Enkelte funksjonsblokker genererer blokkikoner i WinCC Kan hentes fra ferdig bibliotek eller programmeres i f.eks SCL PCS 7 Lars Fjelltveit

SCL – Structured Control Language Programmeringsspråk som kombinerer elementer fra høynivåspråk programmering med typiske PLS funksjoner Kan settes inn maler for å hjelpe til med syntaks Programmert tre blokker med SCL: Softsensor, Effektberegning og Reguleringsventil. PCS 7 Lars Fjelltveit

SFC – Sequential Function Chart SFC består av tilstander med aksjoner og transisjonsbetingelser Transisjonsbetingelser må oppfylles før det går videre til neste tilstand SFC er brukt til opp- og nedkjørings av prosessanlegget. PCS 7 Lars Fjelltveit

SFC PCS 7 Lars Fjelltveit Tilstander Transisjonsbetingelser

Demo Espen Pettersen

Konfigurasjon av det fysiske systemet Hardwarekonfigurasjon Stein Olav Myra

Programmering Stein Olav Myra

Symbol og Farge bruk i henhold til HMI- standard dokument Brukergrensesnitt Stein Olav Myra SymbolBruksområde Magnetventil Reguleringsventil Pumpe Motor

Oppdeling av bilder Brukergrensesnitt Stein Olav Myra

Softsensoren skal detektere sensorutfall av nivåmåleren, for så å erstatte målesignalet med en beregnet verdi for nivået i tanken. Softsensor Vidar Kjeldsen

Softsensoren er programmert i programmeringsspråket SCL. Softsensor Vidar Kjeldsen

Effektberegning Vidar Kjeldsen

Effektberegningen simulerer sprangresponsen ved en settpunktsendringer Dette hjelper operatøren å velge den reguleringsstrategien som forbruker minst energi Effektberegning Vidar Kjeldsen

Effektberegningsblokken består av: Fire tidsdiskrete PI regulatorer To simuleringer av prosessen Stoppbetingelser for while-løkker Utregning av effektforbruk Effektberegning Vidar Kjeldsen

Problemstilling Fantes ikke funksjonsblokk i PCS 7 biblioteket Eksisterte ikke blokkikon eller faceplate Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Kriterier Funksjonsblokk med følgende funksjoner: Manuell og automatisk kjøring Feedback med mulighet for deaktivering Skalering av feedbacksignalet PID-regulator for korrigering av pådrag Generere blokkikon, faceplate og tag i WinCC automatisk Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Funksjonsblokken Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Programmering Viktige elementer: S7_m_c NAME Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Blokkikon Endre: Type Servername Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Faceplate Absolutt adressering (.QCONTROL) Veksling til parametervindu Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Faceplate Justere PID parametre Skalere feedback Reguleringsventil Oddgeir J. Kolseth

Alarmteori Alarmer Oddgeir J. Kolseth

Funksjonsblokker Special properties Alarmklasse Prioritet Alarmmelding Alarmer Oddgeir J. Kolseth

ALARM_8P Genererer opp til 8 alarmmeldinger Konfigurerbare alarmmeldinger Alarmer Oddgeir J. Kolseth

Automatisk undertrykking Blokkgruppe Tilstand Alarmer Oddgeir J. Kolseth

Kalibrere gjennomstrømningsmålere Muliggjøre utveksling av data fra noder Pumpen på anlegget Optimalisering av regulatorer Omrøreren Fornye lisens til WinCC Runtime på maskinen INST Forbedringspotensial Vidar Kjeldsen

Det er mulig å styre AS med WinCC fra ES25, men ikke fra INST Alarmfilosofien og HMI standarddokumentet fungerer godt som retningslinjer ved design av alarmsystemet og brukergrensesnittet Reguleringen til anlegget fungerer, men det er fortsatt mulig å optimalisere regulatorparameterne Det er mulig å bytte mellom norsk og engelsk skjermtekst, selv om norsk skjermtekst er noe mangelfull Oppsummering Vidar Kjeldsen

Utveksling av data fra PCS 7 er mulig ved å skrive ut rapporter til pdf-fil. Gruppen har laget tre funksjonsblokker i SCL - en softsensor for nivået i vanntanken - en effektberegningsblokk for settpunktsendringer - en funksjonsblokk for reguleringsventilene Gruppen har oppnådd alle målene som ble satt, bortsett fra innhenting av informasjon fra noder, og er meget godt fornøyd med resultatet. Oppsummering Vidar Kjeldsen

Spørsmål ? VIDEREUTVIKLING AV PCS 7 - BASERT STYRESYSTEM PÅ ANLEGG I PROSESSHALLEN