集散控制系統(tǒng)的構成PPT課件

1、1 功能分層是集散控制系統(tǒng)的體系特征，反映了集散控制系統(tǒng)的“分散控制、集中管理”的特點。 典型系統(tǒng)分為四個層次p 集散控制系統(tǒng)的構成方式：分四個層次集散控制系統(tǒng)的構成方式：分四個層次第一節(jié) 集散控制系統(tǒng)的構成方式及功能一、分層結構第1頁/共125頁2四個層次四個層次第2頁/共125頁31、現(xiàn)場級的功能 采集過程數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉換； 輸出過程操作命令； 進行直接數(shù)字控制； 完成與過程裝置控制級的數(shù)據(jù)通信； 對現(xiàn)場控制級的設備進行檢測和診斷。現(xiàn)場級實現(xiàn)控制的前提：微處理器進入現(xiàn)場變送器、傳感器和執(zhí)行器；現(xiàn)場總線的應用。部分或完全完成過程控制級的功能。第3頁/共125頁4四個層次四個層次第二層

2、第4頁/共125頁52 2、控制級的功能、控制級的功能結構：過程控制設備(下位機)+I/O卡件功能： 進行數(shù)據(jù)轉換和處理； 數(shù)據(jù)的監(jiān)視和存儲； 實施連續(xù)、批量或順序控制的運算和輸出控制作用； 數(shù)據(jù)和設備的自診斷； 數(shù)據(jù)通信。第5頁/共125頁6通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡I/O卡卡控制器控制器第6頁/共125頁7第7頁/共125頁8四個層次四個層次第三層第8頁/共125頁93 3、監(jiān)控級的功能、監(jiān)控級的功能中央控制室：操作站、工程師站(上位機)、打印機、計算站功能： 數(shù)據(jù)顯示與記錄； 過程操作（含組態(tài)操作、維護操作）； 數(shù)據(jù)存儲和壓縮歸檔； 報警、事件的診斷和處理； 系統(tǒng)組態(tài)、維護和優(yōu)化處理； 數(shù)據(jù)通信；

3、 報表打印和畫面硬拷貝。第9頁/共125頁10工作站工作站通信網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡第10頁/共125頁11(集散控制系統(tǒng) DCS）集中操作監(jiān)控級第11頁/共125頁12四個層次四個層次第四層第12頁/共125頁13 4 4、全廠優(yōu)化和調(diào)度管理級的功能、全廠優(yōu)化和調(diào)度管理級的功能 從系統(tǒng)的觀點：原料銷售；優(yōu)化協(xié)調(diào)功能：優(yōu)化控制；協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計劃和各部門的聯(lián)系；主要數(shù)據(jù)的顯示、存儲和打印；數(shù)據(jù)通信。第13頁/共125頁14二、集散控制系統(tǒng)的構成方式二：分塊結構第14頁/共125頁15（1）分散過程控制裝置（2）操作管理裝置（3）通信系統(tǒng)集散系統(tǒng)的基本結構： “三大塊”第15頁/共125頁16（1）

4、分散過程控制裝置(下位機) 是集散控制系統(tǒng)與生產(chǎn)過程間的界面，即過程界面。 過程變量分散過程控制裝置操作監(jiān)視的數(shù)據(jù) 操作信息分散過程控制裝置執(zhí)行機構。 數(shù)/模、模/數(shù)轉換、控制算法、軟件濾波等第16頁/共125頁17分散過程控制裝置部分的特征 適應惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境； 分散控制，監(jiān)視和控制分離； 實時性； 獨立性和可靠性要求高。第17頁/共125頁18（2）操作管理裝置(上位機) 是集散控制系統(tǒng)與操作人員、管理人員間的界面，即人機界面。 監(jiān)視和操作。第18頁/共125頁19集中操作和管理系統(tǒng)部分特征集中操作和管理系統(tǒng)部分特征信息量大；易操作性；容錯性好；第19頁/共125頁20（3）通信系統(tǒng)

5、是 分 散 過 程 控制 裝 置 與 操 作管 理 裝 置 之 間數(shù) 據(jù) 傳 遞 和 交換的橋梁。第20頁/共125頁21通信系統(tǒng)部分特征通信系統(tǒng)部分特征n 開放性：上層與其他廠商產(chǎn)品間n 互操作性：下層與其他廠商變送器、執(zhí)行器間n 傳輸速率n 誤碼率第21頁/共125頁22中央操作臺網(wǎng)間連接器管理計算機第22頁/共125頁23（1）工業(yè)級微機+通信系統(tǒng)+商用PC機（或工業(yè)級微機） 工業(yè)級微機用作多功能、多回路的分散控制裝置；操作管理機使用PC機，相應軟件由軟件廠商開發(fā)。（2）回路控制器+通信系統(tǒng)+工業(yè)級微機 回路控制器作為分散控制裝置；工業(yè)級微機作為操作管理站，通用性強、自行開發(fā)軟件。適用于

6、中小型企業(yè)（集散控制系統(tǒng)）。三、典型硬件構成分析第23頁/共125頁24（3）PLC+通信系統(tǒng)+工業(yè)級微機 PLC作為分散控制裝置；其他同2。在制造業(yè)廣泛應用的集散控制系統(tǒng)的結構，尤其適用于有大量邏輯順序控制的過程。（4）智能前端+通信系統(tǒng)+工業(yè)級微機 智能前端指用于生產(chǎn)現(xiàn)場的智能控制設備，作為分散控制裝置；用于小型集散控制系統(tǒng)。第24頁/共125頁251、分級遞階控制體系結構 集散控制系統(tǒng)在水平和垂直方向都是分級（層、塊）的。 垂直分級：是指功能方面不同的分級，至少有兩個分級，即監(jiān)控級和控制級。第二節(jié) DCS的結構特點第25頁/共125頁26（1）按控制功能多層結構 控制級：一般的簡單控制

7、優(yōu)化控制或監(jiān)控級：對象數(shù)學模型和參數(shù)已知，確定直接控制層的控制器的設定值第26頁/共125頁27 學習層或自適應層：對實際系統(tǒng)的觀測來辨識優(yōu)化層中所使用的數(shù)學模型結構和參數(shù)，使模型和實際過程一致 自組織層：按系統(tǒng)總控制目標選擇下層所用的模型結構、控制策略等第27頁/共125頁28（2）多級結構 水平分級：各過程控制級之間是互相協(xié)調(diào)的分級，它們把數(shù)據(jù)向上送達操作管理級，同時接受操作管理級的指令，各水平分級之間也進行數(shù)據(jù)交換；為了減少同一級的各子系統(tǒng)之間信息的交換和決策的沖突，在分散的各決策子系統(tǒng)添加一級協(xié)調(diào)級。第28頁/共125頁29（3）多重結構信息：自下向上逐漸集中，自上而下逐漸分散。 第一

8、重：按一定物理規(guī)律變化的物理現(xiàn)象； 第二重：受控系統(tǒng)（從信息處理和控制角度）； 第三重：經(jīng)濟實體，評價其效益和利潤（經(jīng)濟學角度） 比較： 多重結構：主要從建?？紤]； 多級結構：子系統(tǒng)關聯(lián)、橫向分解、縱向分級； 多層結構：復雜控制規(guī)律第29頁/共125頁30（4）DCS遞階控制結構的優(yōu)點 系統(tǒng)結構靈活，容易改變，系統(tǒng)的容量可以擴大或縮??； 控制功能增強，除了直接控制外，還有優(yōu)化控制、自學習、自適應和自組織等功能； 降低了信息存儲量、計算量，減少了計算時間； 可以設置備用自系統(tǒng)，降低成本，提高可靠性； 各級的智能化將進一步提高系統(tǒng)的性能。第30頁/共125頁312 2、分散控制結構、分散控制結構分

9、散控制結構的類型：垂直型（階層型）：監(jiān)視、調(diào)整水平型：自我管理二者混合型第31頁/共125頁32垂直型(層次分散層次分散)與與水平型(水平分散水平分散)示意圖示意圖第32頁/共125頁33DCS的分散控制結構體現(xiàn)在：的分散控制結構體現(xiàn)在： （1）組織人事的分散； （2）地域的分散； （3）功能的分散； （4）負荷的分散。第33頁/共125頁343 3、冗余控制結構、冗余控制結構 為了提高系統(tǒng)的可靠性，集散控制系統(tǒng)重要設備、對全局系統(tǒng)有影響的公共設備上常采用冗余結構。 經(jīng)常采用的冗余方式有： 同步運轉方式； 待機運轉方式； 后退運轉方式； 多級操作方式。第34頁/共125頁35（1）同步運轉方式

10、）同步運轉方式 讓兩臺或兩臺以上的裝置以相同的方式同步運轉，輸入相同的信號，進行相同的處理，然后對輸出進行比較，如果輸出保持一致則系統(tǒng)是正常運行的。 雙重冗余、“三中取二”（連鎖） 應用于可靠性要求極高的場合第35頁/共125頁36（2）待機運轉方式）待機運轉方式 采用N臺同類設備，采用一臺后備設備，平時后備設備處于準備狀態(tài)，一旦N臺設備中某一臺設備發(fā)生故障，能啟動后備設備使其運轉。 1：1備用系統(tǒng)、N：1備用系統(tǒng)第36頁/共125頁37（3）后退運轉方式）后退運轉方式 正常時，N臺設備各自分擔各自功能進行運轉，當其中一臺設備損壞時，其余設備放棄部分不重要的功能，以此來完成損害設備的功能。 例

11、如：操作站（第一臺監(jiān)視、第二臺操作、第三臺報警）第37頁/共125頁38（4）多級操作方式）多級操作方式 縱向冗余的方法。正常操作是從上一層進行的，如該層故障則由下一層完成，這樣逐步向下形成對最終元件執(zhí)行器的控制。 例如：功能模塊設有手動、自動切換開關第38頁/共125頁39第三節(jié) JX-300X集散控制系統(tǒng)的構成p浙江中控于1997 年推出了全數(shù)字化的新一代集散控制系統(tǒng)JX-300。p該系統(tǒng)不僅具有原JX-100 集散控制系統(tǒng)的所有功能和優(yōu)良性能， 更吸納了九十年代微處理器、CRT 圖形顯示和網(wǎng)絡通訊等領域的最新技術，成為近幾年國外著名DCS 系統(tǒng)在中國市場的最主要競爭對手之一。第39頁/共

12、125頁40pJX-300X應用了最新信號處理技術、高速網(wǎng)絡通信技術、可靠的軟件平臺和軟件設計技術以及現(xiàn)場總線技術，采用了高性能的微處理器和成熟的先進控制算法，全面提高了JX-300的功能和性能。p使其兼具了高速可靠的數(shù)據(jù)輸入、輸出、運算、過程控制功能和PLC聯(lián)鎖邏輯控制功能，能適應更廣泛更復雜的應用要求，成為一個全數(shù)字化、結構靈活、功能完善的新型開放式集散控制系統(tǒng)。為區(qū)別于早期推出的JX-300系統(tǒng)，我們稱該新型系統(tǒng)為JX-300X。第40頁/共125頁41JX-300X系統(tǒng)的基本結構第41頁/共125頁42JX-300X系統(tǒng)的基本結構系統(tǒng)的基本結構OS：操作站ES：工程師站BCU：總線變換

13、單元CIU：通訊接口單元PCS：過程控制站DAS：數(shù)據(jù)采集站LCS：邏輯控制站MFS：多功能計算站第42頁/共125頁43系統(tǒng)硬件控制站（控制站（CONTROL STATION, CONTROL STATION, 簡稱簡稱CSCS，或或ASAS）由主控制卡、通信卡件、由主控制卡、通信卡件、I/OI/O卡件、供電單元組成卡件、供電單元組成通過不同的硬件配置和軟件設置可構成不同功能的控制站通過不同的硬件配置和軟件設置可構成不同功能的控制站 過程控制站過程控制站PCSPCS 邏輯控制站邏輯控制站LCSLCS 數(shù)據(jù)采集站數(shù)據(jù)采集站DASDAS核心部件是主控制卡，它能進行多種過程控制運算和數(shù)字核心部件是

14、主控制卡，它能進行多種過程控制運算和數(shù)字邏輯運算，并能通過下一級通信總線（邏輯運算，并能通過下一級通信總線（SBUS)SBUS)獲得各種獲得各種I/OI/O卡件的信息?？男畔?。過程控制級（Process Control Unit ）第43頁/共125頁44JX-300X典型的通信網(wǎng)絡SBUS 總線第44頁/共125頁45SBUS總線 SBUS總線是控制站內(nèi)部各卡件之間進行信息交換的通道。主控制卡就是通過SBUS總線來管理分散于各個機籠的I/O卡件的。 第一層為雙重化總線第一層為雙重化總線SBUS-S2，位于控制站所管，位于控制站所管轄的轄的I/O機籠之間機籠之間，連接主控制卡和數(shù)據(jù)轉發(fā)卡。

15、，連接主控制卡和數(shù)據(jù)轉發(fā)卡。 第二層為第二層為SBUS-S1網(wǎng)絡網(wǎng)絡，位于各，位于各I/O機籠內(nèi)機籠內(nèi)，連接數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和各塊連接數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和各塊I/O卡件?？５?5頁/共125頁46SBUS-S2圖5.4 SBUS總線結構示意圖SBUS-S1第46頁/共125頁47冗余主控卡冗余數(shù)據(jù)轉發(fā)卡015號I/O槽位JX-300X DCS機籠正面結構圖機籠主體由機籠主體由金屬框架和金屬框架和母板組成，母板組成，內(nèi)部有內(nèi)部有2020個個槽位用于固槽位用于固定卡件。定卡件。第47頁/共125頁48機柜結構機柜結構外殼采用金屬材料以提供電磁屏蔽。 機柜內(nèi)部裝有多層機架，安裝電源及多種模件為保證散熱降溫，柜

16、內(nèi)裝有風扇。柜內(nèi)大多設有溫度自動控制裝置第48頁/共125頁49機柜示例機柜示例 ：浙大中控：浙大中控JX系統(tǒng)系統(tǒng) 第49頁/共125頁50第50頁/共125頁51 交流電源： 交流電源經(jīng)過集散系統(tǒng)的電盤的斷路器給系統(tǒng)供電，保證現(xiàn)場控制站供電系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、無干擾。每一現(xiàn)場控制站場均用雙相交流電源供電，兩相互為冗余。如果附近有經(jīng)常開關的大功率用電設備，應采用超級隔離變壓器，將其初級、次級線圈間的屏蔽層可靠接地。這樣能很好的隔離共模干擾。對控制連續(xù)性要求特別高的場合，應裝設不間斷供電電源UPS 。第51頁/共125頁52 柜內(nèi)直流穩(wěn)壓電源： 統(tǒng)一的主電源單元將交流電整流成直流電（一般為24V）供

17、給柜內(nèi)直流母線。各層機架內(nèi)設有子電源單元，將母線上送來的單一直流電壓轉變成機架所需的各種電壓（+5V、 12V、 15V等）。 主控電源采用1：1冗余配置。 子電源單元采用1：1或N：1冗余配置第52頁/共125頁53I/O通道通道 在過程控制計算機中，種類最多，數(shù)量最大的是各種I/O接口模件(卡件)。 來自過程對象的被測信號通過輸入卡件，進入現(xiàn)場控制站，然后按一定的算法進行數(shù)據(jù)處理，并通過輸出卡件向執(zhí)行設備送出控制或報警等信息。第53頁/共125頁54AI通道 AO通道 SI通道 SO通道I/O通道第54頁/共125頁55模擬量輸入通道模擬量輸入通道(AI) 一般由端子板、信號調(diào)節(jié)器、A/D

18、插板、及柜內(nèi)連接電纜組成。 端子板：用于連接現(xiàn)場信號電纜，對每一路信號線路提供正負極兩個接線端子及屏蔽層的接地端子。 柜內(nèi)電纜：端子板、信號調(diào)節(jié)器與A/D板之間的信號連接。 信號調(diào)節(jié)器：將各種范圍的模擬量輸入信號統(tǒng)一轉換成05V或010V的電壓信號送入A/D板。 采用差動放大器，并且每一路都串接了濾波器。 A/D插板：信號調(diào)節(jié)器輸入的多路模擬信號，按CPU的指令逐一轉變?yōu)閿?shù)字量送給CPU。DCS多用12位A/D轉換器。時間在100微秒左右。每塊A/D插板輸入864路模擬信號第55頁/共125頁56模擬量輸出通道（AO）輸出420mA或010mA的直流電流信號。組成： 輸出端子板 柜內(nèi)電纜 每板

19、可提供48路模擬輸出，精度有8位、12位幾種。輸出負載能力一般要求小于500歐。第56頁/共125頁57SISI通道通道 開關量輸入通道。用來輸入各種限位開關、繼電器或電磁閥門連動觸點的開、關狀態(tài)；輸入信號可能是交流電壓信號，直流電壓信號或干接點。 開關量輸出通道，用于控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲開關量輸出通道，用于控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲報警器等只具有開、關兩種狀態(tài)的設備，它是由端子板、報警器等只具有開、關兩種狀態(tài)的設備，它是由端子板、SOSO板及機柜內(nèi)電纜構成。板及機柜內(nèi)電纜構成。開關量輸入開關量輸入/ /輸出通道（輸出通道（SI/SOSI/SO）第57頁/共125頁58JX-

20、300X/JX-300XPJX-300X/JX-300XP第58頁/共125頁59卡件實例圖卡件實例圖第59頁/共125頁60監(jiān)控級監(jiān)控級控制系統(tǒng)工程師、操作員與控制系統(tǒng)工程師、操作員與DCS的界面的界面人機界面。人機界面。 HMIHuman Machine Interface； OIOperator Interface操作人員了解生產(chǎn)過程的運行指令功能功能以操作、監(jiān)視為主要任務、兼有部分管理功能，可對系統(tǒng)進行組織、監(jiān)視和操作，對生產(chǎn)過程控制管理、故障診斷等。第60頁/共125頁61特征 信息量大 易操作性 容錯性好 構成裝置構成裝置監(jiān)控級監(jiān)控級第61頁/共125頁62操作員站（操作員站（OP

21、ERATER STATION, OPERATER STATION, 簡稱簡稱OSOS） 以工業(yè)以工業(yè)PCPC機為基礎的人機接口設備，實機為基礎的人機接口設備，實現(xiàn)工藝過程監(jiān)視、操作、記錄等功能?？梢袁F(xiàn)工藝過程監(jiān)視、操作、記錄等功能?？梢砸粰C配多一機配多 CRTCRT，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏幕，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏幕等輸入方式。等輸入方式。 具有豐富、使用、友好的實時監(jiān)控界面。具有豐富、使用、友好的實時監(jiān)控界面。具有分組顯示、趨勢圖、動態(tài)流程、報警管具有分組顯示、趨勢圖、動態(tài)流程、報警管理、報表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。理、報表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。第62頁/共125頁63工程師站（ENGIN

22、EERING STATION ENGINEERING STATION 簡稱ESES) )用于控制應用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護的工程設備用于控制應用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護的工程設備組態(tài)軟件第63頁/共125頁64JX-300XDCS專用組態(tài)軟件包的組成組態(tài)軟組態(tài)軟件包件包SCKey（系統(tǒng)組態(tài)）SCDraw（流程圖繪制）SCControl（圖形化組態(tài)）SCDiagnoseSCDiagnose（系統(tǒng)診斷）實時監(jiān)控軟件AdvanTrol/AdvanTrol-Pro第64頁/共125頁65第65頁/共125頁66標題欄標題欄狀態(tài)欄狀態(tài)欄組態(tài)樹顯示組態(tài)樹顯示菜單欄菜單欄工具欄工具欄操作顯示區(qū)操作

23、顯示區(qū)組態(tài)軟件SCKey主畫面第66頁/共125頁67當今的當今的DCSDCS工程師站、操作員站的功能強，速度快，記錄數(shù)工程師站、操作員站的功能強，速度快，記錄數(shù)據(jù)大，所以對操作員站內(nèi)的處理機系統(tǒng)提出了更高的要求。據(jù)大，所以對操作員站內(nèi)的處理機系統(tǒng)提出了更高的要求。第67頁/共125頁68（1 1）操作員鍵盤）操作員鍵盤 通常采用防水、防塵能力，有明確圖案（或名稱）通常采用防水、防塵能力，有明確圖案（或名稱）標志的薄膜鍵盤。操作鍵根據(jù)其功能可以分為：系統(tǒng)功標志的薄膜鍵盤。操作鍵根據(jù)其功能可以分為：系統(tǒng)功能鍵、控制調(diào)節(jié)鍵、翻頁控制鍵、光標控制鍵、報警控能鍵、控制調(diào)節(jié)鍵、翻頁控制鍵、光標控制鍵、報

24、警控制鍵、字母數(shù)字鍵、可編程功能鍵、用戶自定義鍵。制鍵、字母數(shù)字鍵、可編程功能鍵、用戶自定義鍵。（2 2）工程師鍵盤：）工程師鍵盤： 在組態(tài)和編制程序時使用。在組態(tài)和編制程序時使用。PCPC機通用鍵盤。機通用鍵盤。第68頁/共125頁69概貌顯示畫面概貌顯示畫面 第69頁/共125頁70儀表面板顯示畫面儀表面板顯示畫面 第70頁/共125頁71報警顯示畫面報警顯示畫面 第71頁/共125頁72故障診斷畫面故障診斷畫面 第72頁/共125頁73調(diào)整畫面調(diào)整畫面第73頁/共125頁74主要任務主要任務： 收集各種信息收集各種信息( (經(jīng)濟情報、市場預測、經(jīng)濟情報、市場預測、 銷售合同、原材料庫存狀

25、況、生產(chǎn)進銷售合同、原材料庫存狀況、生產(chǎn)進 度、工藝流程及工藝參數(shù)度、工藝流程及工藝參數(shù)).). 產(chǎn)生綜合性報表產(chǎn)生綜合性報表 進行長期性的趨勢分析進行長期性的趨勢分析 審查最優(yōu)化審查最優(yōu)化 協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計劃和各部門的關系協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計劃和各部門的關系管理范圍管理范圍：工程技術、經(jīng)濟、商業(yè)實務、人事活動：工程技術、經(jīng)濟、商業(yè)實務、人事活動生產(chǎn)管理級第74頁/共125頁75第75頁/共125頁76系統(tǒng)主要特點 JX-300X 覆蓋了大型集散控制系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡擴展功能、集成的用戶界面及信息存取功能，除了具有模擬量信號輸入輸出、數(shù)字量信號輸入輸出、回路控制等常規(guī)DCS

26、的功能，還具有高速數(shù)字量處理、高速順序事件記錄（SOE）、可編程邏輯控制等特殊功能； 它不僅提供功能塊圖、梯形圖等直觀的圖形組態(tài)工具，還提供開發(fā)復雜高級控制算法（如模糊控制）的類C 語言編程環(huán)境SCX。系統(tǒng)規(guī)模變化靈活，可以實現(xiàn)從一個單元的過程控制，到全廠范圍的自動化集成。第76頁/共125頁771.高速、可靠、開放的通訊網(wǎng)絡SCnet II JX-300X 系統(tǒng)控制網(wǎng)絡SC net 連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡采用總線形或星形拓撲結構，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的TCP/IP 協(xié)議和IEEE802.3標準。 SC net采用1 1 冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP 的傳

27、輸協(xié)議輔以實時的網(wǎng)絡故障診斷，其特點是可靠性高、糾錯能力強、通信效率高。通訊速率為10Mbps。系統(tǒng)的主要特點如下：第77頁/共125頁782.分散、獨立、功能強大的控制站 控制站通過主控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和相應的I/O卡件實現(xiàn)現(xiàn)場過程信號的采集、處理、控制等功能。根據(jù)現(xiàn)場要求的不同，系統(tǒng)配置規(guī)?？梢詮膸讉€回路、幾十個信息量到1024個控制回路、6144個信息量。 在一個控制站內(nèi)，通過SBUS 總線可以掛接6 個IO或遠程IO單元。一個IO單元可以帶16塊I/O卡件。I/O卡件可對現(xiàn)場信號進行預處理。 主控制卡可以冗余配置，保證實時過程控制的可靠性，尤其是主控制卡的高度模件化結構，可以用簡單的配

28、置方法實現(xiàn)復雜的過程控制。第78頁/共125頁793.多功能的協(xié)議轉換接口 JX-300X系統(tǒng)中還增加了與多種現(xiàn)場總線儀表、PLC以及智能儀表通信互連的功能，已實現(xiàn)了MODBUS、Host Link 等多種協(xié)議的網(wǎng)際互聯(lián)，可方便地完成對它們的隔離配電、通訊、修改組態(tài)等 如Rosemount公司、ABB公司、上海自動化儀表公司、西安儀表廠、川儀集團等著名廠家的產(chǎn)品以及浙大中控開發(fā)的各種智能儀表和變送器，實現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性和互操作性第79頁/共125頁804.全智能化設計 控制站的所有卡件都按智能化要求設計，即均采用專用的微處理器負責卡件的控制、檢測、運算、處理以及故障診斷等工作，在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)了

29、全數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。 在此基礎上，還實現(xiàn)了萬能模擬信號輸入功能，能自動根據(jù)用戶的設置采集電壓、電流、熱電阻、熱電偶、毫伏信號等多種模擬量信號，有效減少系統(tǒng)維護中備品備件的數(shù)量。第80頁/共125頁815.任意冗余配置 JX-300X控制站的電源、主控卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡和模擬量卡均可按不冗余或冗余的要求配置（開關量卡不能冗余）。從而在保證系統(tǒng)可靠性和靈活性的基礎上，降低了用戶的費用。第81頁/共125頁826.簡單、易用的組態(tài)手段和工具 JX-300X的組態(tài)工作是通過組態(tài)軟件SC Key來完成的。該軟件用戶界面友好、功能強大、操作方便，充分支持各種控制方案。SC Key 組態(tài)軟件是基于中文

30、Windows 2000/NT操作系統(tǒng)開發(fā)的，全面支持系統(tǒng)各種控制方案的組態(tài)。軟件體系運用了面向對象的程序設計（OOP）技術和對象鏈接與嵌入（OLE）技術，可以幫助工程師們系統(tǒng)有序地完成信號類型、控制方案、操作手段等的設置。 同時，系統(tǒng)還增加和擴充了上位機的使用和管理軟件Advantrol-PIMS，開發(fā)了SCX 控制語言（類C語言）、梯形圖、順序控制語言功能塊圖、結構化語言等算法組態(tài)工具，完善了諸如流程圖設計操作、實時數(shù)據(jù)庫開放接口、報表、打印管理等附屬軟件。第82頁/共125頁837.豐富、實用、友好的實時監(jiān)控界面 實時監(jiān)控軟件 AdvanTrol是基于中文 Windows 2000/NT

31、開發(fā)的應用軟件，支持實時數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，用戶界面友好，具有分組顯示、趨勢圖、動態(tài)流程、報警管理、報表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。 操作站可以是一機配多臺CRT，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏、跟蹤球等輸入方式。操作員通過豐富的多種彩色動態(tài)界面，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)視和操作。第83頁/共125頁848.豐富、實用、友好的實時監(jiān)控界面 JX-300X 提供了功能強大的過程順序事件記錄、操作人員的操作記錄、過程參數(shù)的報警記錄等多種事件記錄功能，并配以相應的事件存取、分析、打印、追憶等軟件。 JX-300X 系統(tǒng)配有最小事件分辨時間間隔(1ms)的事件序列記錄（SOE）卡件，可以通過多卡時間同步的方法同時對

32、256點信號進行快速順序記錄。第84頁/共125頁859.與異構化系統(tǒng)的集成 網(wǎng)關卡SP244是通信接口單元的核心，它解決了JX-300X系統(tǒng)與其他廠家智能設備的互聯(lián)問題。 其作用是將用戶智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過通訊的方式聯(lián)入JX-300X系統(tǒng)中，通過SCnet II 網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)在JX-300X系統(tǒng)中的共享。已經(jīng)實現(xiàn)了符合Modbus-RTU、HostLink-ASCII通訊協(xié)議和一些通訊協(xié)議開放的智能設備的互聯(lián)。第85頁/共125頁8610.安裝方便、維護簡單、產(chǎn)品多元化、正規(guī)化 JX-300X立足國內(nèi)過程控制的需求，在總結多年工程應用和實踐經(jīng)驗的基礎上，依靠人才優(yōu)勢，運用當今世界的先進技術，簡

33、單、方便地實現(xiàn)了整個工廠控制、管理系統(tǒng)的集成。第86頁/共125頁87JX-300X系統(tǒng)性能1.工作環(huán)境 工 作 溫 度： 050； 存 放 溫 度： -4070； 濕 度： 50時，5%95%；（不凝露） 高 度： 海拔4000m； 振動（工作）：0.25G，3300Hz 下15分鐘； 振動(不工作)：0.5G，3300Hz 下15分鐘。第87頁/共125頁88系統(tǒng)性能2.電源性能 1控制站 雙回路供電，85264VAC，47400Hz， 最大600W，功率因素校正 （符合IEC61000-3-2標準）； 2操作站、工程師站和多功能站 200250VAC，50Hz，最大500W；第88頁/共

34、125頁89系統(tǒng)性能3.接地電阻 在普通場合接地電阻不大于4 歐姆，在變電所、電廠及有大型用電設備等場合接地電阻不大于1 歐姆。4.運行速度 采樣和控制周期： 50 毫秒5.0 秒（邏輯控制） 100 毫秒5.0 秒（回路控制）； 雙機切換時間： 小于一個控制周期；雙機冗余同步速度：1Mbps。第89頁/共125頁90系統(tǒng)性能5.電磁兼容性 系統(tǒng)滿足如下電磁兼容性標準： IEC61000-3-2(GB/17625-1-198)諧波電流限值； IEC61000-3-3電壓波動和閃爍限值； IEC61000-4-3(GB/T17626.3-1998)射頻電磁場輻射抗擾度； IEC61000-4-4

35、(GB/T17626.4-1998)電快速瞬變脈沖群擾試； IEC61000-4-5(GB/T17626.5)浪涌（沖擊）抗擾度。 IEC61000-4-8(GB/T17626.8-1998)工頻磁場抗擾度； IEC61000-4-9(GB/T17626.9-1998)脈沖磁場抗擾度； IEC61000-4-11(GB/T17626.11)電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度； EN50082-2(1995)工業(yè)環(huán)境的通用抗擾性標準。第90頁/共125頁91安裝條件 安裝JX-300X DCS 系統(tǒng)設備的機房和現(xiàn)場、環(huán)境要求、建筑要求等，應符合化工部自控設計標準控制室設計規(guī)定（HG-20508-

36、90）及設備的技術要求。 在設備安裝之前，必須明確設備和區(qū)域環(huán)境。一般將安裝環(huán)境劃分為二個主要區(qū)域：操作室和控制站室（簡稱控制室）。第91頁/共125頁92電源與信號的分離方式第92頁/共125頁93電纜交叉鋪設 不帶屏蔽的電源線與信號線應交叉敷設，由厚度至少為1.6mm帶接地的薄鋼板隔離。第93頁/共125頁94系統(tǒng)接地規(guī)范第94頁/共125頁95JX-300X系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 主要分系統(tǒng)調(diào)試和聯(lián)調(diào)兩部分工作。 系統(tǒng)調(diào)試是系統(tǒng)到現(xiàn)場后，對系統(tǒng)硬件、組態(tài)軟件進行現(xiàn)場檢驗的過程，以確保供應的硬件、軟件滿足用戶的要求。 聯(lián)調(diào)工作是系統(tǒng)同現(xiàn)場的一次測量元件聯(lián)動調(diào)試的過程，確保能夠正常反映現(xiàn)場實際的工

37、藝狀況，驅動現(xiàn)場的執(zhí)行機構。 一般先做調(diào)試，后做聯(lián)調(diào)。第95頁/共125頁96調(diào)試的主要工作調(diào)試的主要工作 硬件開箱、安裝 通訊網(wǎng)絡設置、連接、標號 系統(tǒng)上電 確定計算機啟動時能夠自動進入NT畫面 確定系統(tǒng)重新啟動時沒有系統(tǒng)設備出錯的提示； 調(diào)試 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 控制方案成型 第96頁/共125頁97系統(tǒng)上電步驟系統(tǒng)上電前必須確認供電、接地良好，包括接地端子接觸、接地端對地電阻。1.首先合上配電箱的總斷路器，檢查輸出電壓是否符合220V10%；2.合上配電箱內(nèi)的各支路斷路器，分別檢查輸出電壓；3.若配有UPS或穩(wěn)壓電源，檢查UPS或穩(wěn)壓電源輸出電壓是否正常，不正常則查找原因，恢復后才能繼續(xù)以下上電步

38、驟；4.控制站上電（ 電源箱依次上電檢查； 機籠配電檢查； 卡件自檢；卡件冗余測試等） 5.操作站上電（ 操作站的顯示器、工控機等設備上電；計算機自檢通過，檢查確認Windows系統(tǒng)軟件、JX-300X系統(tǒng)軟件及應用軟件的文件夾和文件是否正確；硬盤剩余空間測試） 第97頁/共125頁98系統(tǒng)停電步驟1. 每個操作站依次退出實時監(jiān)控及操作系統(tǒng)后，關操作站工控機及顯示器電源；2. 逐個關控制站電源箱電源；3. 關閉各個支路電源開關；4. 關閉不間斷電源（UPS）電源開關；5. 關閉總電源開關。第98頁/共125頁99調(diào)試調(diào)試硬件測試硬件測試 目的：為了檢測控制站硬件是否工作正常 根據(jù)系統(tǒng)組態(tài)的信號

39、通道、信號類型、信號量程等資料，對每一通道進行25%、50%、75%三點測試，并記錄相應數(shù)據(jù)。該部分工作可根據(jù)用戶實際需要，相應進行實施。 為了正確的測試數(shù)據(jù)，要求測試時各測量工具的精度等級不低于0.2級第99頁/共125頁100接線端子接線端子1234576814X15X第100頁/共125頁101常見信號測試方法常見信號測試方法 4-20mA配電 所需工具為電阻箱、電流表和若干導線。將配電卡件通道、電阻箱和電流表構成一回路，調(diào)節(jié)電阻值使電流表分別指示在8mA(25%)、12mA(50%)和16mA(75%)，記錄實時監(jiān)控中相應位號的值。第101頁/共125頁102 4-20mA不配電 所需

40、工具為電流信號發(fā)生器、電流表和若干導線。將卡件通道、電流表、電流信號發(fā)生器串成一回路，調(diào)節(jié)電流信號發(fā)生器使電流表分別指示在8mA(25%)、12mA(50%)和16mA(75%)，記錄實時監(jiān)控中相應位號的值。 常見信號測試方法常見信號測試方法 第102頁/共125頁103 熱電阻 所需工具為電阻箱、分度表和若干導線。根據(jù)組態(tài)量程，確定所需測量的三點溫度點，查分度表得出相應的電阻值，通過電阻箱引入對應卡件的接線端子，記錄實時監(jiān)控中相應位號的值。 常見信號測試方法常見信號測試方法 第103頁/共125頁104熱電偶 所需工具為毫伏信號發(fā)生器、溫度計、分度表和若干導線。根據(jù)組態(tài)量程，確定所需測量的三

41、點溫度點，根據(jù)分度號查分度表得出相應的毫伏電壓值，通過毫伏信號發(fā)生器引入對應卡件的接線端子，記錄實時監(jiān)控中相應位號的值。常見信號測試方法常見信號測試方法 第104頁/共125頁1054-20mA輸出 所需工具為電流表。AO信號不能直接輸出，只能通過相應的控制回路給出閥位值。根據(jù)組態(tài)，通過相應的回路找到相應的輸出位號的端子，使回路輸出分別在25%、50%、75%，用電流表在端子后測出相應的電流，并記錄。 常見信號測試方法常見信號測試方法 第105頁/共125頁106DI 所需工具為導線。將導線短接相應的端子，觀察對應卡件通道指示是否正確。常見信號測試方法常見信號測試方法 第106頁/共125頁107DO 所需工具為萬用表。在實時監(jiān)控下閉合DO點，用萬用表測量相應通道是否短路。 常見信號測試方法常見信號測試方法 第107頁/共125頁108聯(lián)調(diào)前現(xiàn)場應具備的條件聯(lián)調(diào)前現(xiàn)場應具備的條件具備系統(tǒng)安裝調(diào)試階段所需的一切條件控制柜內(nèi)接線工作完成 現(xiàn)場接線工作大部分完成確定聯(lián)調(diào)配合人員聯(lián)聯(lián) 調(diào)調(diào)第108頁/共125頁109聯(lián)調(diào)方法聯(lián)調(diào)方法 基本和調(diào)試同，