環境
鹽湖城Utah大學的化學燃料工程系是這個國家的主要工業和研究基地之一。位于聯邦研究資助的25個學院之一,大學為本科生和研究生提供了相關的現實世界的過程工程體驗。
目標
工業教學實驗室的20多套實驗裝置使用了300多個Opto 22 I/O點。
作為國家頂尖的大學之一,吸引了全國和國際上的大量學生,Utah大學在過程控制和數據采集領域面臨著跟上快速發展的最新技術的挑戰。Opto 22提供的新的分布式控制和數據采集系統使學生和員工們能在領先于大多數教育機構和過程工業的設備上工作。
基于Opto 22的研究領域包括:
非線性多變量過程控制
基礎燃燒建模
在線過程優化
蒸餾問題多穩態方案
基礎燃燒實驗
生物反應器
反應動力學
利用簡易的PC網絡和Opto 22硬件的分布處理能力,化學燃料工程系使學
生們能夠在工廠中才有的設備上獲得經驗。研究辦公室的大量實驗數據的使用權限提高了效率。更好的數據帶來了更好的實驗結果。
網絡使數據能在很多不同的領域中應用,不會有數據轉換和重復輸入的麻煩。一個領域的操作員界面能夠監控所有實驗室的工程項目。
結果
Opto 22控制和數據采集系統建立在網絡分布式控制結構上。在ARCNET和局部以太網上,幾個32位的處理器于多個操作員界面相連。每個32位的Mistic處理器都會幾個I/O設備相連。智能的I/O設備有很多高速的系統功能,包括瞬間時間的鎖存、數據事件的計數和頻繁測量、模擬工程設備轉換及PID環路控制。
通過在許多裝置中分配處理,Opto 22系統保持了良好的控制性能,獨立于整個系統的大小和復雜度之外。在一些各種實驗過程和其他的連續過程控制項目同時出現的情況下,這個優勢是非常重要的。
網絡可以使設備的任何地方都能使用任何數據。實驗室指導和助理都對所有的數據有訪問權限。假如有合理的安全權限,在任何地方都能監控和修改過程。
“軟件界面是非常棒的,不會被無經驗的用戶破壞。”部門經理Terry Ring博士說。
Klethley Metrabyte和Iotech數據采集設備以前都是在過程實驗室使用的。Opto 22設備增加了學院和研究辦公室網絡數據和用戶界面的能力。“Opto 22設備建立了學生們在工廠中可能會遇到的真實設備的模型。Opto 22界面要比任何以實驗室為主的軟件包都更為魯棒。”Ring博士說。
從教學和研究的角度考慮,建立更為精確的工業設備和過程控制問題的模型是非常有價值的。“我們的學生能獲得和他們要從事的職業相關的體驗。”
系統是用Opto 22開發的多任務的基于流程圖的語言來編程完成的。OptoControl 語言是Opto 22 FactoryFloor軟件的一部分,這一軟件包括通用的人機界面OptoDisplay和網絡連接工具OptoServer,這個工具可以在局域網上的任何地方都能訪問實時數據。
“我們的學生程序員在幾天之內就能變得熟練了。他在幾個星期之內就能變成使用Opto 22軟件的專家”,Ring博士說,“可視的編程界面可以自動記錄。另一個程序員很容易跟上前一個程序員的工作并做必要的修改。這個結構是非常魯棒的,并能自動檢測塊的兼容性。”
四層的精餾塔有40個I/O點和七個常規回路,包括幾個串級調節器。這個系統能從一個或者兩個主調節器上操作。八個PCs通過實驗室作為用戶MMI組成網絡。
目前系的任務就是把每個實驗裝置和引導設備和Opto 22集散控制系統(DCS)相連接。