1,第二章集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成,第一節(jié)集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式及功能第二節(jié)DCS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第三節(jié)JX-300X集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成,2,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(diǎn)。典型系統(tǒng)分為四個(gè)層次,集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式：分四個(gè)層次,第一節(jié)集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式及功能,一、分層結(jié)構(gòu),3,四個(gè)層次,4,1、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的功能采集過程數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；輸出過程操作命令；進(jìn)行直接數(shù)字控制；完成與過程裝置控制級(jí)的數(shù)據(jù)通信；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和診斷。,現(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)控制的前提：微處理器進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)變送器、傳感器和執(zhí)行器；現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用。部分或完全完成過程控制級(jí)的功能。,5,四個(gè)層次,第二層,6,2、控制級(jí)的功能,結(jié)構(gòu)：過程控制設(shè)備(下位機(jī))+I/O卡件功能：進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理；數(shù)據(jù)的監(jiān)視和存儲(chǔ)；實(shí)施連續(xù)、批量或順序控制的運(yùn)算和輸出控制作用；數(shù)據(jù)和設(shè)備的自診斷；數(shù)據(jù)通信。,7,8,9,四個(gè)層次,第三層,10,3、監(jiān)控級(jí)的功能,中央控制室：操作站、工程師站(上位機(jī))、打印機(jī)、計(jì)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(hù)操作）；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和壓縮歸檔；報(bào)警、事件的診斷和處理；系統(tǒng)組態(tài)、維護(hù)和優(yōu)化處理；數(shù)據(jù)通信；報(bào)表打印和畫面硬拷貝。,11,12,(集散控制系統(tǒng)DCS）集中操作監(jiān)控級(jí),13,四個(gè)層次,第四層,14,4、全廠優(yōu)化和調(diào)度管理級(jí)的功能,從系統(tǒng)的觀點(diǎn)：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(jì)劃和各部門的聯(lián)系；主要數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)和打??；數(shù)據(jù)通信。,15,二、集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式二：分塊結(jié)構(gòu),16,（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(jié)構(gòu)：“三大塊”,17,（1）分散過程控制裝置(下位機(jī)),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(jī)構(gòu)。數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、控制算法、軟件濾波等,18,分散過程控制裝置部分的特征適應(yīng)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(shí)時(shí)性；獨(dú)立性和可靠性要求高。,19,（2）操作管理裝置(上位機(jī)),是集散控制系統(tǒng)與操作人員、管理人員間的界面，即人機(jī)界面。監(jiān)視和操作。,20,集中操作和管理系統(tǒng)部分特征,信息量大；易操作性；容錯(cuò)性好；,21,（3）通信系統(tǒng),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。,22,通信系統(tǒng)部分特征,開放性：上層與其他廠商產(chǎn)品間互操作性：下層與其他廠商變送器、執(zhí)行器間傳輸速率誤碼率,23,中央操作臺(tái),網(wǎng)間連接器,生產(chǎn)管理級(jí),LAN局域網(wǎng),過程管理級(jí),管理計(jì)算機(jī),工程師操作站,操作員站,高速數(shù)據(jù)公路,過程控制級(jí),DDC直接數(shù)字控制站,數(shù)據(jù)采集站,多功能控制站,可編程邏輯控制站,單回路調(diào)節(jié)控制站,24,（1）工業(yè)級(jí)微機(jī)+通信系統(tǒng)+商用PC機(jī)（或工業(yè)級(jí)微機(jī)）工業(yè)級(jí)微機(jī)用作多功能、多回路的分散控制裝置；操作管理機(jī)使用PC機(jī)，相應(yīng)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(jí)微機(jī)回路控制器作為分散控制裝置；工業(yè)級(jí)微機(jī)作為操作管理站，通用性強(qiáng)、自行開發(fā)軟件。適用于中小型企業(yè)（集散控制系統(tǒng)）。,三、典型硬件構(gòu)成分析,25,（3）PLC+通信系統(tǒng)+工業(yè)級(jí)微機(jī)PLC作為分散控制裝置；其他同2。在制造業(yè)廣泛應(yīng)用的集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，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(jí)微機(jī)智能前端指用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的智能控制設(shè)備，作為分散控制裝置；用于小型集散控制系統(tǒng)。,26,1、分級(jí)遞階控制體系結(jié)構(gòu)集散控制系統(tǒng)在水平和垂直方向都是分級(jí)（層、塊）的。垂直分級(jí)：是指功能方面不同的分級(jí)，至少有兩個(gè)分級(jí)，即監(jiān)控級(jí)和控制級(jí)。,第二節(jié)DCS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),27,（1）按控制功能多層結(jié)構(gòu)控制級(jí)：一般的簡(jiǎn)單控制優(yōu)化控制或監(jiān)控級(jí)：對(duì)象數(shù)學(xué)模型和參數(shù)已知，確定直接控制層的控制器的設(shè)定值,28,學(xué)習(xí)層或自適應(yīng)層：對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的觀測(cè)來辨識(shí)優(yōu)化層中所使用的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)，使模型和實(shí)際過程一致自組織層：按系統(tǒng)總控制目標(biāo)選擇下層所用的模型結(jié)構(gòu)、控制策略等,29,（2）多級(jí)結(jié)構(gòu)水平分級(jí)：各過程控制級(jí)之間是互相協(xié)調(diào)的分級(jí)，它們把數(shù)據(jù)向上送達(dá)操作管理級(jí)，同時(shí)接受操作管理級(jí)的指令，各水平分級(jí)之間也進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；為了減少同一級(jí)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(jí)協(xié)調(diào)級(jí)。,30,（3）多重結(jié)構(gòu)信息：自下向上逐漸集中，自上而下逐漸分散。第一重：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(jì)實(shí)體，評(píng)價(jià)其效益和利潤(rùn)（經(jīng)濟(jì)學(xué)角度）比較：多重結(jié)構(gòu)：主要從建?？紤]；多級(jí)結(jié)構(gòu)：子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、橫向分解、縱向分級(jí)；多層結(jié)構(gòu)：復(fù)雜控制規(guī)律,31,（4）DCS遞階控制結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活，容易改變，系統(tǒng)的容量可以擴(kuò)大或縮?。豢刂乒δ茉鰪?qiáng)，除了直接控制外，還有優(yōu)化控制、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)和自組織等功能；降低了信息存儲(chǔ)量、計(jì)算量，減少了計(jì)算時(shí)間；可以設(shè)置備用自系統(tǒng)，降低成本，提高可靠性；各級(jí)的智能化將進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。,32,2、分散控制結(jié)構(gòu),分散控制結(jié)構(gòu)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,33,垂直型(層次分散)與水平型(水平分散)示意圖,34,DCS的分散控制結(jié)構(gòu)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(fù)荷的分散。,35,3、冗余控制結(jié)構(gòu),為了提高系統(tǒng)的可靠性，集散控制系統(tǒng)重要設(shè)備、對(duì)全局系統(tǒng)有影響的公共設(shè)備上常采用冗余結(jié)構(gòu)。經(jīng)常采用的冗余方式有：同步運(yùn)轉(zhuǎn)方式；待機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式；后退運(yùn)轉(zhuǎn)方式；多級(jí)操作方式。,36,（1）同步運(yùn)轉(zhuǎn)方式,讓兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的裝置以相同的方式同步運(yùn)轉(zhuǎn)，輸入相同的信號(hào)，進(jìn)行相同的處理，然后對(duì)輸出進(jìn)行比較，如果輸出保持一致則系統(tǒng)是正常運(yùn)行的。雙重冗余、“三中取二”（連鎖）應(yīng)用于可靠性要求極高的場(chǎng)合,37,（2）待機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式,采用N臺(tái)同類設(shè)備，采用一臺(tái)后備設(shè)備，平時(shí)后備設(shè)備處于準(zhǔn)備狀態(tài)，一旦N臺(tái)設(shè)備中某一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障，能啟動(dòng)后備設(shè)備使其運(yùn)轉(zhuǎn)。1：1備用系統(tǒng)、N：1備用系統(tǒng),38,（3）后退運(yùn)轉(zhuǎn)方式,正常時(shí)，N臺(tái)設(shè)備各自分擔(dān)各自功能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備損壞時(shí)，其余設(shè)備放棄部分不重要的功能，以此來完成損害設(shè)備的功能。例如：操作站（第一臺(tái)監(jiān)視、第二臺(tái)操作、第三臺(tái)報(bào)警）,39,（4）多級(jí)操作方式,縱向冗余的方法。正常操作是從上一層進(jìn)行的，如該層故障則由下一層完成，這樣逐步向下形成對(duì)最終元件執(zhí)行器的控制。例如：功能模塊設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)切換開關(guān),40,第三節(jié)JX-300X集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成,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。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(luò)通訊等領(lǐng)域的最新技術(shù)，成為近幾年國(guó)外著名DCS系統(tǒng)在中國(guó)市場(chǎng)的最主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一。,41,JX-300X應(yīng)用了最新信號(hào)處理技術(shù)、高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、可靠的軟件平臺(tái)和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，采用了高性能的微處理器和成熟的先進(jìn)控制算法，全面提高了JX-300的功能和性能。使其兼具了高速可靠的數(shù)據(jù)輸入、輸出、運(yùn)算、過程控制功能和PLC聯(lián)鎖邏輯控制功能，能適應(yīng)更廣泛更復(fù)雜的應(yīng)用要求，成為一個(gè)全數(shù)字化、結(jié)構(gòu)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。,42,JX-300X系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),43,JX-300X系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),OS：操作站ES：工程師站BCU：總線變換單元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(jì)算站,44,系統(tǒng)硬件,控制站（CONTROLSTATION,簡(jiǎn)稱CS，或AS）由主控制卡、通信卡件、I/O卡件、供電單元組成通過不同的硬件配置和軟件設(shè)置可構(gòu)成不同功能的控制站過程控制站PCS邏輯控制站LCS數(shù)據(jù)采集站DAS核心部件是主控制卡，它能進(jìn)行多種過程控制運(yùn)算和數(shù)字邏輯運(yùn)算，并能通過下一級(jí)通信總線（SBUS)獲得各種I/O卡件的信息。,過程控制級(jí)（ProcessControlUnit）,45,JX-300X典型的通信網(wǎng)絡(luò),SBUS總線,46,SBUS總線SBUS總線是控制站內(nèi)部各卡件之間進(jìn)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(gè)機(jī)籠的I/O卡件的。,第一層為雙重化總線SBUS-S2，位于控制站所管轄的I/O機(jī)籠之間，連接主控制卡和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡。,第二層為SBUS-S1網(wǎng)絡(luò)，位于各I/O機(jī)籠內(nèi)，連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各塊I/O卡件。,47,SBUS-S2,圖5.4SBUS總線結(jié)構(gòu)示意圖,SBUS-S1,48,JX-300XDCS機(jī)籠正面結(jié)構(gòu)圖,機(jī)籠主體由金屬框架和母板組成，內(nèi)部有20個(gè)槽位用于固定卡件。,49,機(jī)柜結(jié)構(gòu),外殼采用金屬材料以提供電磁屏蔽。,機(jī)柜內(nèi)部裝有多層機(jī)架，安裝電源及多種模件,為保證散熱降溫，柜內(nèi)裝有風(fēng)扇。,柜內(nèi)大多設(shè)有溫度自動(dòng)控制裝置,50,機(jī)柜示例：浙大中控JX系統(tǒng),控制站插件箱,I/O插件箱,柜頂風(fēng)扇,接線端子,51,52,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(chǎng)控制站供電系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、無干擾。每一現(xiàn)場(chǎng)控制站場(chǎng)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(guān)的大功率用電設(shè)備，應(yīng)采用超級(jí)隔離變壓器，將其初級(jí)、次級(jí)線圈間的屏蔽層可靠接地。這樣能很好的隔離共模干擾。對(duì)控制連續(xù)性要求特別高的場(chǎng)合，應(yīng)裝設(shè)不間斷供電電源UPS。,53,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）供給柜內(nèi)直流母線。各層機(jī)架內(nèi)設(shè)有子電源單元，將母線上送來的單一直流電壓轉(zhuǎn)變成機(jī)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,54,I/O通道,在過程控制計(jì)算機(jī)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(duì)象的被測(cè)信號(hào)通過輸入卡件，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)控制站，然后按一定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過輸出卡件向執(zhí)行設(shè)備送出控制或報(bào)警等信息。,55,AI通道AO通道SI通道SO通道,I/O通道,56,模擬量輸入通道(AI),一般由端子板、信號(hào)調(diào)節(jié)器、A/D插板、及柜內(nèi)連接電纜組成。端子板：用于連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電纜，對(duì)每一路信號(hào)線路提供正負(fù)極兩個(gè)接線端子及屏蔽層的接地端子。柜內(nèi)電纜：端子板、信號(hào)調(diào)節(jié)器與A/D板之間的信號(hào)連接。信號(hào)調(diào)節(jié)器：將各種范圍的模擬量輸入信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成05V或010V的電壓信號(hào)送入A/D板。采用差動(dòng)放大器，并且每一路都串接了濾波器。A/D插板：信號(hào)調(diào)節(jié)器輸入的多路模擬信號(hào)，按CPU的指令逐一轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量送給CPU。DCS多用12位A/D轉(zhuǎn)換器。時(shí)間在100微秒左右。每塊A/D插板輸入864路模擬信號(hào),57,模擬量輸出通道（AO）,輸出420mA或010mA的直流電流信號(hào)。組成：D/A插板輸出端子板柜內(nèi)電纜,D/A插板,每板可提供48路模擬輸出，精度有8位、12位幾種。輸出負(fù)載能力一般要求小于500歐。,58,SI通道,開關(guān)量輸入通道。用來輸入各種限位開關(guān)、繼電器或電磁閥門連動(dòng)觸點(diǎn)的開、關(guān)狀態(tài)；輸入信號(hào)可能是交流電壓信號(hào)，直流電壓信號(hào)或干接點(diǎn)。,SO通道,開關(guān)量輸出通道，用于控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲報(bào)警器等只具有開、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備，它是由端子板、SO板及機(jī)柜內(nèi)電纜構(gòu)成。,開關(guān)量輸入/輸出通道（SI/SO）,59,JX-300X/JX-300XP,60,卡件實(shí)例圖,61,監(jiān)控級(jí),控制系統(tǒng)工程師、操作員與DCS的界面人機(jī)界面。HMIHumanMachineInterface；OIOperatorInterface,操作人員,了解生產(chǎn)過程的運(yùn)行指令,給生產(chǎn)過程發(fā)出操作指令,操作管理裝置,功能：以操作、監(jiān)視為主要任務(wù)、兼有部分管理功能，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組織、監(jiān)視和操作，對(duì)生產(chǎn)過程控制管理、故障診斷等。,顯示各種參數(shù),62,特征信息量大易操作性容錯(cuò)性好,構(gòu)成裝置監(jiān)控計(jì)算機(jī)工程師操作站ES操作員操作站OS(配有技術(shù)手段齊備、功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)、CRT顯示器、操作鍵盤、及較大存儲(chǔ)量的軟、硬盤),監(jiān)控級(jí),63,操作員站（OPERATERSTATION,簡(jiǎn)稱OS）以工業(yè)PC機(jī)為基礎(chǔ)的人機(jī)接口設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工藝過程監(jiān)視、操作、記錄等功能?？梢砸粰C(jī)配多CRT，并配有薄膜鍵盤、觸摸屏幕等輸入方式。具有豐富、使用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面。具有分組顯示、趨勢(shì)圖、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管理、報(bào)表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。,64,工程師站（ENGINEERINGSTATION簡(jiǎn)稱ES),用于控制應(yīng)用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)的工程設(shè)備,組態(tài)軟件,65,JX-300XDCS專用組態(tài)軟件包的組成,組態(tài)軟件包,SCKey（系統(tǒng)組態(tài)）SCDraw（流程圖繪制）SCControl（圖形化組態(tài)）SCDiagnose（系統(tǒng)診斷）實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件AdvanTrol/AdvanTrol-Pro,66,67,標(biāo)題欄,狀態(tài)欄,組態(tài)樹顯示,菜單欄,工具欄,操作顯示區(qū),組態(tài)軟件SCKey主畫面,68,硬件：高性能的工業(yè)控制機(jī),當(dāng)今的DCS工程師站、操作員站的功能強(qiáng)，速度快，記錄數(shù)據(jù)大，所以對(duì)操作員站內(nèi)的處理機(jī)系統(tǒng)提出了更高的要求。,69,操作員鍵盤和工程師鍵盤,（1）操作員鍵盤通常采用防水、防塵能力，有明確圖案（或名稱）標(biāo)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(yè)控制鍵、光標(biāo)控制鍵、報(bào)警控制鍵、字母數(shù)字鍵、可編程功能鍵、用戶自定義鍵。,（2）工程師鍵盤：在組態(tài)和編制程序時(shí)使用。PC機(jī)通用鍵盤。,70,概貌顯示畫面,71,儀表面板顯示畫面,72,報(bào)警顯示畫面,73,故障診斷畫面,74,調(diào)整畫面,75,主要任務(wù)：收集各種信息(經(jīng)濟(jì)情報(bào)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、銷售合同、原材料庫(kù)存狀況、生產(chǎn)進(jìn)度、工藝流程及工藝參數(shù)).產(chǎn)生綜合性報(bào)表進(jìn)行長(zhǎng)期性的趨勢(shì)分析審查最優(yōu)化協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計(jì)劃和各部門的關(guān)系,管理范圍：工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)實(shí)務(wù)、人事活動(dòng),生產(chǎn)管理級(jí),76,硬件：高性能的服務(wù)器和PC,77,系統(tǒng)主要特點(diǎn),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(luò)擴(kuò)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(hào)輸入輸出、數(shù)字量信號(hào)輸入輸出、回路控制等常規(guī)DCS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(fù)雜高級(jí)控制算法（如模糊控制）的類C語(yǔ)言編程環(huán)境SCX。系統(tǒng)規(guī)模變化靈活，可以實(shí)現(xiàn)從一個(gè)單元的過程控制，到全廠范圍的自動(dòng)化集成。,78,1.高速、可靠、開放的通訊網(wǎng)絡(luò)SCnetII,JX-300X系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)SCnet連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的TCP/IP協(xié)議和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。SCnet采用11冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP的傳輸協(xié)議輔以實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)故障診斷，其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、通信效率高。通訊速率為10Mbps。,系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：,79,2.分散、獨(dú)立、功能強(qiáng)大的控制站,控制站通過主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和相應(yīng)的I/O卡件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過程信號(hào)的采集、處理、控制等功能。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求的不同，系統(tǒng)配置規(guī)?？梢詮膸讉€(gè)回路、幾十個(gè)信息量到1024個(gè)控制回路、6144個(gè)信息量。在一個(gè)控制站內(nèi)，通過SBUS總線可以掛接6個(gè)IO或遠(yuǎn)程IO單元。一個(gè)IO單元可以帶16塊I/O卡件。I/O卡件可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。主控制卡可以冗余配置，保證實(shí)時(shí)過程控制的可靠性，尤其是主控制卡的高度模件化結(jié)構(gòu)，可以用簡(jiǎn)單的配置方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的過程控制。,80,3.多功能的協(xié)議轉(zhuǎn)換接口,JX-300X系統(tǒng)中還增加了與多種現(xiàn)場(chǎng)總線儀表、PLC以及智能儀表通信互連的功能，已實(shí)現(xiàn)了MODBUS、HostLink等多種協(xié)議的網(wǎng)際互聯(lián)，可方便地完成對(duì)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(dòng)化儀表公司、西安儀表廠、川儀集團(tuán)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(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性和互操作性,81,4.全智能化設(shè)計(jì),控制站的所有卡件都按智能化要求設(shè)計(jì)，即均采用專用的微處理器負(fù)責(zé)卡件的控制、檢測(cè)、運(yùn)算、處理以及故障診斷等工作，在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。在此基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)能模擬信號(hào)輸入功能，能自動(dòng)根據(jù)用戶的設(shè)置采集電壓、電流、熱電阻、熱電偶、毫伏信號(hào)等多種模擬量信號(hào)，有效減少系統(tǒng)維護(hù)中備品備件的數(shù)量。,82,5.任意冗余配置,JX-300X控制站的電源、主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和模擬量卡均可按不冗余或冗余的要求配置（開關(guān)量卡不能冗余）。從而在保證系統(tǒng)可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上，降低了用戶的費(fèi)用。,83,6.簡(jiǎn)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SCKey來完成的。該軟件用戶界面友好、功能強(qiáng)大、操作方便，充分支持各種控制方案。SCKey組態(tài)軟件是基于中文Windows2000/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(yùn)用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）技術(shù)和對(duì)象鏈接與嵌入（OLE）技術(shù)，可以幫助工程師們系統(tǒng)有序地完成信號(hào)類型、控制方案、操作手段等的設(shè)置。同時(shí)，系統(tǒng)還增加和擴(kuò)充了上位機(jī)的使用和管理軟件Advantrol-PIMS，開發(fā)了SCX控制語(yǔ)言（類C語(yǔ)言）、梯形圖、順序控制語(yǔ)言功能塊圖、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言等算法組態(tài)工具，完善了諸如流程圖設(shè)計(jì)操作、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)開放接口、報(bào)表、打印管理等附屬軟件。,84,7.豐富、實(shí)用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面,實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件AdvanTrol是基于中文Windows2000/NT開發(fā)的應(yīng)用軟件，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶界面友好，具有分組顯示、趨勢(shì)圖、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管理、報(bào)表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。操作站可以是一機(jī)配多臺(tái)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(dòng)態(tài)界面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)視和操作。,85,8.豐富、實(shí)用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面,JX-300X提供了功能強(qiáng)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(bào)警記錄等多種事件記錄功能，并配以相應(yīng)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(shí)間間隔(1ms)的事件序列記錄（SOE）卡件，可以通過多卡時(shí)間同步的方法同時(shí)對(duì)256點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行快速順序記錄。,86,9.與異構(gòu)化系統(tǒng)的集成,網(wǎng)關(guān)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(shè)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SCnetII網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在JX-300X系統(tǒng)中的共享。已經(jīng)實(shí)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(shè)備的互聯(lián)。,87,10.安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品多元化、正規(guī)化,JX-300X立足國(guó)內(nèi)過程控制的需求，在總結(jié)多年工程應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依靠人才優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用當(dāng)今世界的先進(jìn)技術(shù)，簡(jiǎn)單、方便地實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工廠控制、管理系統(tǒng)的集成。,88,JX-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(shí)，5%95%；（不凝露）高度：海拔4000m；振動(dòng)（工作）：0.25G，3300Hz下15分鐘；振動(dòng)(不工作)：0.5G，3300Hz下15分鐘。,89,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(biāo)準(zhǔn)）；2操作站、工程師站和多功能站200250VAC，50Hz，最大500W；,90,系統(tǒng)性能,3.接地電阻在普通場(chǎng)合接地電阻不大于4歐姆，在變電所、電廠及有大型用電設(shè)備等場(chǎng)合接地電阻不大于1歐姆。4.運(yùn)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(jī)切換時(shí)間：小于一個(gè)控制周期；雙機(jī)冗余同步速度：1Mbps。,91,系統(tǒng)性能,5.電磁兼容性系統(tǒng)滿足如下電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-3-2(GB/17625-1-198)諧波電流限值；IEC61000-3-3電壓波動(dòng)和閃爍限值；IEC61000-4-2(GB.T17626.2-1998)靜電放電抗擾度；IEC61000-4-3(GB/T17626.3-1998)射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度；IEC61000-4-4(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(chǎng)抗擾度；IEC61000-4-9(GB/T17626.9-1998)脈沖磁場(chǎng)抗擾度；IEC61000-4-11(GB/T17626.11)電壓暫降、短時(shí)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(biāo)準(zhǔn)。,92,安裝條件,安裝JX-300XDCS系統(tǒng)設(shè)備的機(jī)房和現(xiàn)場(chǎng)、環(huán)境要求、建筑要求等，應(yīng)符合化工部自控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)控制室設(shè)計(jì)規(guī)定（HG-20508-90）及設(shè)備的技術(shù)要求。在設(shè)備安裝之前，必須明確設(shè)備和區(qū)域環(huán)境。一般將安裝環(huán)境劃分為二個(gè)主要區(qū)域：操作室和控制站室（簡(jiǎn)稱控制室）。,93,電源與信號(hào)的分離方式,94,電纜交叉鋪設(shè),不帶屏蔽的電源線與信號(hào)線應(yīng)交叉敷設(shè)，由厚度至少為1.6mm帶接地的薄鋼板隔離。,95,系統(tǒng)接地規(guī)范,96,JX-300X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(chǎng)后，對(duì)系統(tǒng)硬件、組態(tài)軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的過程，以確保供應(yīng)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(chǎng)的一次測(cè)量元件聯(lián)動(dòng)調(diào)試的過程，確保能夠正常反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的工藝狀況，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一般先做調(diào)試，后做聯(lián)調(diào)。,97,調(diào)試的主要工作,硬件開箱、安裝通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、連接、標(biāo)號(hào)系統(tǒng)上電確定計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)入NT畫面確定系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)沒有系統(tǒng)設(shè)備出錯(cuò)的提示；調(diào)試系統(tǒng)聯(lián)調(diào)控制方案成型,98,系統(tǒng)上電步驟,系統(tǒng)上電前必須確認(rèn)供電、接地良好，包括接地端子接觸、接地端對(duì)地電阻。首先合上配電箱的總斷路器，檢查輸出電壓是否符合220V10%；合上配電箱內(nèi)的各支路斷路器，分別檢查輸出電壓；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(fù)后才能繼續(xù)以下上電步驟；控制站上電（電源箱依次上電檢查；機(jī)籠配電檢查；卡件自檢；卡件冗余測(cè)試等）操作站上電（操作站的顯示器、工控機(jī)等設(shè)備上電；計(jì)算機(jī)自檢通過，檢查確認(rèn)Windows系統(tǒng)軟件、JX-300X系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件的文件夾和文件是否正確；硬盤剩余空間測(cè)試）,99,系統(tǒng)停電步驟,每個(gè)操作站依次退出實(shí)時(shí)監(jiān)控及操作系統(tǒng)后，關(guān)操作站工控機(jī)及顯示器電源；逐個(gè)關(guān)控制站電源箱電源；關(guān)閉各個(gè)支路電源開關(guān)；關(guān)閉不間斷電源（UPS）電源開關(guān)；關(guān)閉總電源開關(guān)。,100,調(diào)試硬件測(cè)試,目的：為了檢測(cè)控制站硬件是否工作正常根據(jù)系統(tǒng)組態(tài)的信號(hào)通道、信號(hào)類型、信號(hào)量程等資料，對(duì)每一通道進(jìn)行25%、50%、75%三點(diǎn)測(cè)試，并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。該部分工作可根據(jù)用戶實(shí)際需要，相應(yīng)進(jìn)行實(shí)施。,為了正確的測(cè)試數(shù)據(jù)，要求測(cè)試時(shí)各測(cè)量工具的精度等級(jí)不低于0.2級(jí),101,接線端子,102,常見信號(hào)測(cè)試方法,4-20mA配電所需工具為電阻箱、電流表和若干導(dǎo)線。將配電卡件通道、電阻箱和電流表構(gòu)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(shí)時(shí)監(jiān)控中相應(yīng)位號(hào)的值。,103,4-20mA不配電所需工具為電流信號(hào)發(fā)生器、電流表和若干導(dǎo)線。將卡件通道、電流表、電流信號(hào)發(fā)生器串成一回路，調(diào)節(jié)電流信號(hào)發(fā)生器使電流表分別指示在8mA(25%)、12mA(50%)和16mA(75%)，記錄實(shí)時(shí)監(jiān)控中相應(yīng)位號(hào)的值。,常見信號(hào)測(cè)試方法,104,熱電阻所需工具為電阻箱、分度表和若干導(dǎo)線。根據(jù)組態(tài)量程，確定所需測(cè)量的三點(diǎn)溫度點(diǎn)，查分度表得出相應(yīng)的電阻值，通過電阻箱引入對(duì)應(yīng)卡件的接線端子，記錄實(shí)時(shí)監(jiān)控中相應(yīng)位號(hào)的值。,常見信號(hào)測(cè)試方法,105,熱電偶所需工具為毫伏信號(hào)發(fā)生器、溫度計(jì)、分度表和若干導(dǎo)線。根據(jù)組態(tài)量程，確定所需測(cè)量的三點(diǎn)溫度點(diǎn)，根據(jù)分度號(hào)查分度表得出相應(yīng)的毫伏電壓值，通過毫伏信號(hào)發(fā)生器引入對(duì)應(yīng)卡件的接線端子，記錄實(shí)時(shí)監(jiān)控中相應(yīng)位號(hào)的值。,常見信號(hào)測(cè)試方法,106,4-20mA輸出所需工具為電流表。AO信號(hào)不能直接輸出，只能通過相應(yīng)的控制回路給出閥位值。根據(jù)組態(tài)，通過相應(yīng)的回路找到相應(yīng)的輸出位號(hào)的端子，使回路輸出分別在25%、50%、75%，用電流表在端子后測(cè)出相應(yīng)的電流，并記錄。,常見信號(hào)測(cè)試方法,107,DI所需工具為導(dǎo)線。將導(dǎo)線短接相應(yīng)的端子，觀察對(duì)應(yīng)卡件通道指示是否正確。,常見信號(hào)測(cè)試方法,108,DO所需工具為萬(wàn)用表。在實(shí)時(shí)監(jiān)控下閉合DO點(diǎn)，用萬(wàn)用表測(cè)量相應(yīng)通道是否短路。,常見信號(hào)測(cè)試方法,109,聯(lián)調(diào)前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)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(chǎng)接線工作大部分完成確定聯(lián)調(diào)配合人員,聯(lián)調(diào),110,聯(lián)調(diào)方法,基本和調(diào)試同，只是調(diào)試使用