集散控制系統(tǒng)電子教學(xué)案

電子教案

模塊名稱內(nèi)容教案

1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及應(yīng)用類型

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根基

根基

集散控制系統(tǒng)必備知識L3集散控制系統(tǒng)概論

模塊

1.4集散控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)造

1.5集散控制系統(tǒng)軟件體系

2.1JX-300X系統(tǒng)根基知識

2.2控制站組成及主要卡件

模塊一浙大中控2.3系統(tǒng)組態(tài)

JX-300X集散控制系統(tǒng)2.4系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

2.5系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)

26工程應(yīng)用實(shí)例

3.1TDC-3000系統(tǒng)概述

3.2TPS系統(tǒng)概述

模塊二霍尼維爾

3.3TPS控制站組成

TDC-3000和TPS/PKS集

3.4TPS系統(tǒng)組態(tài)

散控制系統(tǒng)

3.5系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

區(qū)6工程應(yīng)用實(shí)例

4.1CENTUM-CS系統(tǒng)根基知識

應(yīng)用

模塊三日本橫河4.2現(xiàn)場控制站組成及主要卡件

模塊

CENTUM-CS集散控制系4.3系統(tǒng)組態(tài)

統(tǒng)4.4系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

4.5工程應(yīng)用實(shí)例

5.1MACS集散控制系統(tǒng)

模塊四其它集散控制5.2I/AS系統(tǒng)

系統(tǒng)5.3MACS系統(tǒng)組態(tài)

5.4工程應(yīng)用實(shí)例

6.1現(xiàn)場總線概述

6.2幾種典型的現(xiàn)場總線

模塊五現(xiàn)場總線控制6.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

系統(tǒng)6.4現(xiàn)場總線設(shè)備

6.5現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)

16現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

技能模塊一基本技能

技能

技能模塊二綜合技能

模塊

技能模塊三技能測試

1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及應(yīng)用類型

通過與模擬控制系統(tǒng)對比，認(rèn)識計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其組成。

1.1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心部件的自動(dòng)控制系統(tǒng)。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)承

當(dāng)著數(shù)據(jù)采集與處理、順序控制與數(shù)值控制、直接數(shù)字控制與監(jiān)視控制、最優(yōu)控制與自適應(yīng)

控制、生產(chǎn)管理與經(jīng)營調(diào)度等任務(wù)。它已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，并深入各行業(yè)的許多領(lǐng)域。

(一)基本概念

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成

有關(guān)的術(shù)語概念如下：

(1)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：利用計(jì)算機(jī)(通常稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī))來實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程自動(dòng)控

制的系統(tǒng)。

(2)在線方式：在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)過程和計(jì)算機(jī)直接連接，并受計(jì)算機(jī)控制

的方式。

(3)離線方式：生產(chǎn)過程不和計(jì)算機(jī)相連，且不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)展聯(lián)系并

作相應(yīng)操作的方式。

(4)實(shí)時(shí)：是指信號的輸入、計(jì)算和輸出都在一定的時(shí)間范圍內(nèi)完成。

2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為以下三個(gè)步驟：

(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集對測量變送裝置輸出的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)展處理。

(2)實(shí)時(shí)控制決策對被控變量的測量值進(jìn)展分析、運(yùn)算和處理，并按預(yù)定的控制規(guī)律進(jìn)

展運(yùn)算。

(3)實(shí)時(shí)控制輸出實(shí)時(shí)地輸出運(yùn)算后的控制信號，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成控

制任務(wù)。

上述過程不斷重復(fù)，使被控變量穩(wěn)定在設(shè)定值上。

(二)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大局部組成。如圖1.2所示。

工業(yè)控制機(jī)硬件：硬件是指計(jì)算機(jī)本身及外圍設(shè)備。硬件包括計(jì)算機(jī)、過程輸入、輸出

接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等。

生產(chǎn)過程包括被控對象，測量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)等裝置。

(三)軟件系統(tǒng)

軟件是指能完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

1.1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)種類繁多，命名方法也各有不同。

根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)、控制功能和系統(tǒng)構(gòu)造，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要可分為六種類型：數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總

線控制系統(tǒng)。

(一)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

如圖1.3所示

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)只承當(dāng)數(shù)據(jù)的采集和處理工作，而不直接參與控制。

(二)直接數(shù)字控制系統(tǒng)

直接數(shù)字控制(DirectDigitalControl,DDC)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1.4所示。

直接數(shù)字控制系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的對比：

(1)在DDC中，在信號出入計(jì)算機(jī)時(shí)必須經(jīng)D/A、A/D轉(zhuǎn)換

(2)其控制方式比常規(guī)控制系統(tǒng)靈活且又經(jīng)濟(jì)。

直接數(shù)字控制系統(tǒng)的性能特點(diǎn)：

由于DDC系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)直接承當(dāng)控制任務(wù)，所以要求實(shí)時(shí)性好、可靠性高和適應(yīng)性

強(qiáng)。

(三)計(jì)算機(jī)監(jiān)視控制系統(tǒng)

監(jiān)視計(jì)算機(jī)控制(SupervisoryComputerControl,SCC)系統(tǒng)，簡稱SCC系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)造

如圖1.5所示。

SCC系統(tǒng)是一種兩級微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其中DDC級微機(jī)完成生產(chǎn)過程的直接數(shù)字

控制；SCC級微機(jī)則根據(jù)生產(chǎn)過程的工況和已定的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)展優(yōu)化分析計(jì)算，產(chǎn)生最

優(yōu)化設(shè)定值，送給DDC級執(zhí)行。SCC級微機(jī)承當(dāng)著高級控制與管理任務(wù)，要求數(shù)據(jù)處理功

能強(qiáng)，存儲(chǔ)容量大等，一般采用較高檔微機(jī)。

(四)分級控制系統(tǒng)

特點(diǎn)：控制功能分散，集中管理。

圖1.6所示的分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)四級系統(tǒng)。

⑴裝置控制級(DDC級)對生產(chǎn)過程進(jìn)展直接控制，如進(jìn)展P1D控制或前饋控制，使所

控制的生產(chǎn)過程在最優(yōu)工作狀況下工作。

(2)車間監(jiān)視級(SCC級)它根據(jù)廠級計(jì)算機(jī)下達(dá)的命令和通過裝置控制級獲得的生產(chǎn)過

程數(shù)據(jù)，進(jìn)展最優(yōu)化控制。它還擔(dān)負(fù)著車間內(nèi)各工段間的協(xié)調(diào)控制和對DDC計(jì)算機(jī)級進(jìn)展

監(jiān)視的任務(wù)。

(3)工廠集中控制級它可根據(jù)上級下達(dá)的任務(wù)和本廠情況，制定生產(chǎn)方案、安排本廠工

作、進(jìn)展人員調(diào)配及各車間的協(xié)調(diào)，并及時(shí)將SCC級和DDC級的情況向上級報(bào)告。

(4)企業(yè)管理級制定長期開展現(xiàn)劃、生產(chǎn)方案、銷售方案，發(fā)命令至各工廠，并承受各

工廠、各部門發(fā)回來的信息，實(shí)現(xiàn)全企業(yè)的總調(diào)度。

(五)集散控制系統(tǒng)

組成：集散控制系統(tǒng)分為多個(gè)層次，每層由多個(gè)計(jì)算機(jī)組成，分別行使不同的功能，主

要由數(shù)據(jù)采集站、控制站、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、操作站、工程師站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、輸入輸出通道

等局部組成

特點(diǎn)：集中監(jiān)視、集中操作，分散控制、分散不安全

其構(gòu)造如圖1.7所示。

(六)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem,FCS),是新一代分布式控制構(gòu)造，如圖1.8

所示。

幾個(gè)概念：

智能儀表：傳統(tǒng)儀表與DDC相結(jié)合，帶有通訊端口。

現(xiàn)場總線：連接工業(yè)現(xiàn)場儀表和控制裝置之間的全數(shù)字化、雙向、多站點(diǎn)的串行通信網(wǎng)

絡(luò)。被稱為21世紀(jì)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)特點(diǎn)：

(1)全數(shù)字化

(2)徹底分散化

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)根基

1.2.1通信網(wǎng)絡(luò)

舉例解釋計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和DCS的通信網(wǎng)絡(luò)的概念

1.局部網(wǎng)絡(luò)的概念

局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LocalAreaNetwork,LAN),簡稱為局部網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)，是一種分布在有

限區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是利用通信介質(zhì)將分布在不同地理位置上的多個(gè)具有獨(dú)立工作能力

的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,并配置網(wǎng)絡(luò)軟件的一種網(wǎng)絡(luò)，廣闊用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)中的所有硬件、

軟件和數(shù)據(jù)等資源。

2.局部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造

解釋拓?fù)錁?gòu)造的概念

通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造主要是星型、環(huán)型、總線型、樹型和菊花鏈型。

(1)星型構(gòu)造星型構(gòu)造如圖1.9所示?特點(diǎn)：可靠性差，一旦中央節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則整個(gè)

系統(tǒng)就會(huì)癱瘓。

(2)環(huán)型構(gòu)造環(huán)型構(gòu)造如圖1.10所示。特點(diǎn)：鏈路控制簡單，節(jié)點(diǎn)數(shù)量太多時(shí)會(huì)影響通

信速度；環(huán)是封閉的，不便于擴(kuò)大。

(3)總線型構(gòu)造總線型構(gòu)造如圖1.11所示。特點(diǎn)：構(gòu)造簡單，便于擴(kuò)大。

(4)樹型構(gòu)造樹型拓?fù)涫菑目偩€型拓?fù)溲葑冞^來的，形狀像一棵倒置的樹，頂端有一個(gè)帶

分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。圖1.12就是這種樹型拓?fù)錁?gòu)造。

這種拓?fù)浜蛶в袔讉€(gè)段的總線拓?fù)涞闹饕獏^(qū)別在于根(也稱頭端)的存在。當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)，

根接收該信號，然后再重新播送發(fā)送到全網(wǎng)。這種構(gòu)造不需要中繼器。

(5)菊花鏈型構(gòu)造圖1.13為菊花鏈型拓?fù)錁?gòu)造圖。菊花鏈型也稱鏈型構(gòu)造。這種拓?fù)錁?gòu)造,

在一個(gè)網(wǎng)段中現(xiàn)場總線電纜從一臺(tái)現(xiàn)場儀表走到另一臺(tái)現(xiàn)場儀表，在每個(gè)現(xiàn)場儀表的端子上

互連。使用這種拓?fù)錁?gòu)造應(yīng)該使用聯(lián)接器，否則，在拆卸一臺(tái)儀表時(shí)容易使整個(gè)總線斷路。

3.傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)的物質(zhì)根基。主要有雙絞線、同軸電纜和光纜三種如圖2.11所示。

分別解釋雙絞線、同軸電纜和光纜的性能特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)

1.2.2通信協(xié)議

1.通信協(xié)議的概念

在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中，對數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)展管理的規(guī)則被稱為協(xié)議。(舉例)

協(xié)議關(guān)鍵要素：〔解釋其作用并舉例)

語法(Syntax)

語義(Semantics)

時(shí)序(Timing)

為了使各種網(wǎng)絡(luò)能夠互連，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardsOrganization,ISO)

提出了一個(gè)開放系統(tǒng)互連(OpenSystemsInterconnection,0SI)參考模型，簡稱ISO/OSI模型。

它是系統(tǒng)之間相互交換信息所共同使用的一組標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則，凡按照該模型建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)就可以

互連。

2.網(wǎng)絡(luò)控制方法

通俗講述什么是網(wǎng)絡(luò)控制方法，并解釋下面三種網(wǎng)絡(luò)控制方法的工作過程及其特點(diǎn)。

(1)查詢式

(2)自由競爭式

載波偵聽多工訪問/沖突檢測(CSMA/CD)方法就是一個(gè)典型例子。

(3)令牌傳送圖1.15是一個(gè)令牌傳送示意圖。

令牌傳送既適合于環(huán)型網(wǎng)，也適合于總線型網(wǎng)。在總線型網(wǎng)的情況下，各站被賦予一個(gè)邏

輯位置，所有站形成一個(gè)邏輯環(huán)。令牌傳送效率高，信息吞吐量大，實(shí)時(shí)性好。

令牌傳送與CSMA/CD相比，重載時(shí)響應(yīng)時(shí)間較短，實(shí)時(shí)性較好。而CSMA/CD在網(wǎng)絡(luò)重

載時(shí)將不斷地發(fā)生沖突，因此響應(yīng)時(shí)間較長，實(shí)時(shí)性變差。但令牌方式控制較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)

展時(shí)必須重新初始化。

(4)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)式

1.3集散控制系統(tǒng)概論

簡單介紹集散控制系統(tǒng)產(chǎn)生的必要性

1.3.1第一代集散控制系統(tǒng)

1975年美國Honeywell公司推出了TDC—2000集散控制系統(tǒng)，它是一個(gè)多處理器的分

布式控制系統(tǒng)，抑制了集中型控制系統(tǒng)的不安全集中的致命弱點(diǎn)。

主要產(chǎn)品：美國的Foxboro公司的Spectrum系統(tǒng)，貝利公司的N—90系統(tǒng)，英國肯特

公司的P4000系統(tǒng)，德國西門子公司的TelepermM系統(tǒng)，日本橫河的CENTUM系統(tǒng)等。

系統(tǒng)組成：現(xiàn)場監(jiān)測站、現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)公路、CST操作站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等組成。

主要特點(diǎn)：監(jiān)控站以8位微處理器為主，通信采用DCS制造商自己的通信協(xié)議。在技

術(shù)上尚有明顯的局限性。

1.3.2第二代集散控制系統(tǒng)

主要產(chǎn)品：Honeywell的TDC—3000；橫河的CENTUMA、B、C；Tayor公司的MOD300；

Bailey公司的NETWORK—90；西屋公司的WDPF等。

主要特點(diǎn)：采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)，現(xiàn)場控制站使用16位微處理器，增強(qiáng)型操作站使

用32位微處理器，板級模塊化，使之?dāng)U展靈活方便，控制功能更加完善，它能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采

集、連續(xù)控制、順序控制和批量控制等功能，用戶界面更加友好，為操作人員、工程師和維

護(hù)人員提供了一種綜合性的面向過程的單一窗口，便于他們完成各自的操作。

1.3.3第三代集散控制系統(tǒng)

美國Foxboro公司在1987年推出的I/AS系統(tǒng)標(biāo)志著集散控制系統(tǒng)進(jìn)入第三代。

主要產(chǎn)品：Honeywell公司的TDC—3000/PM、橫河公司的CENTUM—XL、Foxboro

公司的I/SS、貝利公司的INFI—90等。

主要特點(diǎn)：

(1)實(shí)現(xiàn)開放式的系統(tǒng)通信

(2)控制站使用32位CPU,使控制功能更強(qiáng)。

(3)操作站也采用了32位高等計(jì)算機(jī)，增強(qiáng)圖形顯示功能，采用多窗口技術(shù)和使用觸摸

屏調(diào)出畫面，使操作更簡便，操作響應(yīng)速度加快。

(4)過程控制組態(tài)采用CAD算法，使其更直觀方便，并引人專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自整定功能。

1.3.4第四代集散控制系統(tǒng)

在20世紀(jì)9()年代初，隨著對控制和管理要求的不斷提高，第四代集散控制系統(tǒng)以控管

一體化的形式出現(xiàn)。

主要產(chǎn)品：Honeywell公司的TPS控制系統(tǒng)橫河公司的CENTUM—CS控制系統(tǒng)，ABB

公司Advant系列OCS開放控制系統(tǒng)等。

主要特點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造上增加了工廠信息網(wǎng)(intranet)并可與國際信息網(wǎng)(internet)

連網(wǎng)。在軟件上采用UNIX和X—WINDOWS的圖形用戶界面，系統(tǒng)的軟件更豐富，在信

息的管理、通信等方面提供了綜合的解決方案。

1.4集散控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)造

從總體構(gòu)造上看，DCS是由工作站和通信網(wǎng)絡(luò)兩大局部組成的。

1.4.1集散控制系統(tǒng)的體系構(gòu)造

集散控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想：集中管理、分散控制

集散控制系統(tǒng)的組成特點(diǎn)：縱向分層、橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)的基本組成：現(xiàn)場監(jiān)測站、現(xiàn)場控制站、操作員站、工程師站、上位機(jī)

和通訊網(wǎng)絡(luò)。

圖1.16為一個(gè)DCS的典型體系構(gòu)造。（首先簡單說明各層硬件及其功能）

（一）現(xiàn)場控制級

現(xiàn)場控制級由現(xiàn)場控制級設(shè)備和現(xiàn)場總線等構(gòu)成。

1、現(xiàn)場控制級設(shè)備及其功能

現(xiàn)場控制級設(shè)備直接與生產(chǎn)過程相連，是DCS的根基。典型的現(xiàn)場控制級設(shè)備是各類傳

感器、變送器和執(zhí)行器。

現(xiàn)場控制級設(shè)備的功能：一是完成過程數(shù)據(jù)采集與處理。二是直接輸出操作命令、實(shí)現(xiàn)分

散控制。三是完成與上級設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫共享。四是完成對現(xiàn)場控制級智

能設(shè)備的監(jiān)測、診斷和組態(tài)等。

2、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的功能與信息傳遞方式

現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)與各類現(xiàn)場傳感器、變送器和執(zhí)行器相連，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)測與控制。

同時(shí)與過程控制級的計(jì)算機(jī)相連，接收上層的管理信息，傳遞裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞方式，一是傳統(tǒng)的模擬信號（如4?20mADC或者其他類型的模擬

量信號）傳輸方式；二是全數(shù)字信號（現(xiàn)場總線信號）傳輸方式；三是混合信號（如在4?

20mADC模擬量信號上，疊加調(diào)制后的數(shù)字量信號）傳輸方式。

現(xiàn)場信息以現(xiàn)場總線為根基的全數(shù)字傳輸是今后的開展方向。

（二）過程控制級

過程控制級主要由過程控制站、數(shù)據(jù)采集站和現(xiàn)場總線接口等構(gòu)成。

過程控制級的主要功能：一是采集過程數(shù)據(jù)，進(jìn)展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理；二是對生產(chǎn)過程進(jìn)

展監(jiān)測和控制，輸出控制信號，實(shí)現(xiàn)反響控制、邏輯控制、順序控制和批量控制功能；三是

現(xiàn)場設(shè)備及I/O卡件的自診斷；四是與過程操作管理級進(jìn)展數(shù)據(jù)通信。

（三）過程管理級

過程管理級的主要設(shè)備有操作站、工程師站和監(jiān)控計(jì)算機(jī)等。

1、操作站功能及其配置要求

功能：操作站是操作人員與DCS相互交換信息的人機(jī)接口設(shè)備，是DCS的核心顯示、操

作和管理裝置。（舉例說明）

配置要求：由一臺(tái)具有較強(qiáng)圖形處理功能的微型機(jī)，以及相應(yīng)的外部設(shè)備組成，一般配

有CRT或LCD顯示器、大屏幕顯示裝置（選件）、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等，開放型DCS采

用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為人機(jī)接口站。

2、工程師站功能及其配置

功能：工程師站是為了控制工程師對DCS進(jìn)展配置、組態(tài)、調(diào)試、維護(hù)所設(shè)置的工作站。

工程師站的另一個(gè)作用是對各種設(shè)計(jì)文件進(jìn)展歸類和管理，形成各種設(shè)計(jì)、組態(tài)文件，如各

種圖樣、表格等。

配置要求：工程師站一般由PC機(jī)配置一定數(shù)量的外部設(shè)備組成，例如打印機(jī)、繪圖儀等。

3、監(jiān)控計(jì)算機(jī)功能及其配置

功能：（1）用于實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)視控制（2）通過獲取過程控制級的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

配置要求：由超級微型機(jī)或小型機(jī)構(gòu)成，對運(yùn)算能力和運(yùn)算速度的要求較高。

（四）經(jīng)營管理級

功能:監(jiān)測企業(yè)各部門的運(yùn)行情況,利用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)測可能發(fā)生的各種情況,

從企業(yè)全局利益出發(fā)，幫助企業(yè)管理人員進(jìn)展決策，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)其方案目標(biāo)。（舉例說明）

經(jīng)營管理級是屬廠級的，也可分成實(shí)時(shí)監(jiān)控和日常管理兩局部。

配置要求：（1）能夠?qū)刂葡到y(tǒng)做出高速反響的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。（2）能夠連續(xù)運(yùn)行可

冗余的高可靠性系統(tǒng)。（3）優(yōu)良的、高性能的、方便的人機(jī)接口，豐富的數(shù)據(jù)庫管理軟件,

過程數(shù)據(jù)收集軟件，人機(jī)接口軟件以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)生成等工具軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工廠的

網(wǎng)絡(luò)化和計(jì)算機(jī)的集成化。

1.4.2集散控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)造

DCS的硬件系統(tǒng)主要由集中操作管理裝置、分散過程控制裝置和通信接口設(shè)備等組成,

通過通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將這些硬件設(shè)備連接起來。

（重點(diǎn)介紹DCS的現(xiàn)場控制站和操作站）

（一）DCS的現(xiàn)場控制站

主要功能：進(jìn)展數(shù)據(jù)采集及處理，對被控對象實(shí)施閉環(huán)反響控制、批量控制和順序控制。

按其功能不同的分類：數(shù)據(jù)采集站、邏輯控制站、過程控制站

硬件組成：機(jī)柜、電源、輸入輸出通道和控制計(jì)算機(jī)等。

1、機(jī)柜

組成

制作安裝本卷須知

2、電源

舉例說明各種可靠性措施

3、控制計(jì)算機(jī)

控制計(jì)算機(jī)是現(xiàn)場控制站的核心，一般是由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出通道等基本局

部組成。（重點(diǎn)講述模擬量輸入輸出通道（AI/AO）開關(guān)量輸入/輸出通道（SI/SO）脈沖輸入通道

（PI）的作用并觀察實(shí)物）

（二）DCS的操作站

主要功能：為過程顯示和控制、系統(tǒng)生成與診斷、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和恢復(fù)顯示等。

分類：一般分為操作員站和工程師站兩種。

工程師站與操作員站的對比：工程師站主要是控制技術(shù)人員與控制系統(tǒng)的人機(jī)接口，或

者對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)展監(jiān)視。與操作員站最大的區(qū)別是工程師站上配有一套組態(tài)軟件，為用戶提

供一個(gè)靈活的、功能齊全的工作平臺(tái)，通過它來實(shí)現(xiàn)用戶所要求的各種控制策略。

硬件組成：操作臺(tái)、微處理機(jī)系統(tǒng)、外部存儲(chǔ)設(shè)備、圖形顯示設(shè)備、操作站鍵盤、打印

輸出設(shè)備等。

通用操作站是DCS的開展方向。（解釋）

（三）DCS的冗余技術(shù)

要使DCS的運(yùn)行不受故障的影響，主要依靠冗余技術(shù)的采用。

1、冗余方式

2、冗余措施

按照DCS冗余設(shè)備的不同

除了硬件冗余外，DCS還采用了信息冗余技術(shù)，就是在發(fā)送信息的末尾增加多余的信息

位，以提供檢錯(cuò)及糾錯(cuò)的能力。

1.5集散控制系統(tǒng)軟件體系

一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件一般包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩局部。

1.5.1集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件

集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件是一組支持開發(fā)、生成、測試、運(yùn)行和維護(hù)程序的工具軟件。

操作系統(tǒng)是一組程序的集合，用來控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用戶程序的執(zhí)行順序，為用戶程序

與系統(tǒng)硬件提供接口軟件，并允許這些程序(包括系統(tǒng)程序和用戶程序)之間交換信息。用戶

程序也稱為應(yīng)用程序，用來完成某些應(yīng)用功能。在實(shí)時(shí)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用程序用來完

成在功能標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的功能，而操作系統(tǒng)則是控制計(jì)算機(jī)自身運(yùn)行的系統(tǒng)軟件。

1.5.2集散控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件

(一)基本概念

1、組態(tài)

組態(tài)(Configuration)是指集散控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn)過程控制時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要

求，預(yù)先將硬件設(shè)備和各種軟件功能模塊組織起來，以使系統(tǒng)按特定的狀態(tài)運(yùn)行。

2、組態(tài)軟件主要解決的問題

(1)若何與控制設(shè)備之間進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，并將來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上的

各元素關(guān)聯(lián)起來。

(2)處理數(shù)據(jù)報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警。

(3)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)和支持歷史數(shù)據(jù)的查詢。

(4)各類報(bào)表的生成和打印輸出。

(5)具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享.

(6)為用戶提供靈活多變的組態(tài)工具，以適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

3、基于組態(tài)軟件的工業(yè)控制系統(tǒng)的一般組建過程〔舉例說明〕

(1)組態(tài)軟件的安裝

(2)工程工程系統(tǒng)分析

(3)設(shè)計(jì)用戶操作菜單

(4)畫面設(shè)計(jì)與編輯

(5)編寫程序進(jìn)展調(diào)試

(6)綜合調(diào)試

(二)常用組態(tài)軟件

1、常用組態(tài)軟件

目前市場上的組態(tài)軟件很多，常用的幾種組態(tài)軟件有：

2、組態(tài)功能

DCS組態(tài)功能包括很廣的范疇。從大的方面講，可以分為硬件組態(tài)和軟件組態(tài)。

DCS的硬件組態(tài)又稱配置。它采用模塊化的構(gòu)造。一般硬件配置包含以下幾方面的內(nèi)容:

工程師站、操作員站的選擇；現(xiàn)場控制站的配置(個(gè)數(shù)、地域分配、每站中各種模板的種類

和塊數(shù))；電源的選擇等。

DCS的軟件組態(tài)包括系統(tǒng)組態(tài)、畫面組態(tài)和控制組態(tài)。

3、控制系統(tǒng)的組態(tài)

(1)功能模塊或算法的概念

(2)功能模塊或算法的分類

4、組態(tài)信息的輸入

各制造商的產(chǎn)品雖然有所不同，但歸納起來，組態(tài)信息的輸入方法有兩種。

(1)功能表格或功能圖法

(2)編制程序法

5、組態(tài)軟件的特點(diǎn)

盡管各種組態(tài)軟件的具體功能各不一樣，但他們具有共同的特點(diǎn)。

(1)實(shí)時(shí)多任務(wù)

(2)接口開放

(3)強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

(4)可擴(kuò)展性強(qiáng)

(5)可靠性和安全性高

2.1JX-300X系統(tǒng)根基知識

簡述其開展歷程及應(yīng)用情況

2.1.1總體概述

JX-300X系統(tǒng)的整體構(gòu)造如圖2.1所示

基本組成包括工程師站(ES)、操作站(OS)、控制站(CS)和通信網(wǎng)絡(luò)SCnetlh

1、系統(tǒng)主要設(shè)備〔解釋各種硬件的功能〕

(1)控制站(CS)掛接在SCnetll網(wǎng)上，直接控制生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)。

捏供汨模擬量和開關(guān)至

'信號的基本監(jiān)視功能

數(shù)據(jù)采巢站(DAS)

<-1

A1/A0—384點(diǎn)

或DI/DO<-1024點(diǎn)

、

不同的硬件配置和控制站蛆成

軟件設(shè)^可構(gòu)成不ti供馬達(dá)按?病繼電器

(功能擴(kuò)展了的

同功能的控制站類型的惠散邏輯功能

計(jì)算機(jī))

邏輯控制站(LCS)

AI<-64點(diǎn)

或DI/DO<-1024點(diǎn)

提供案部回路正副的斷

有功龐和順序控制方案

過程控田M

(PCS)

A1—25點(diǎn).A。―128

或DI/DO<-1024點(diǎn)

2、系統(tǒng)軟件

眾所周知，計(jì)算機(jī)僅有硬件是無法工作的。為進(jìn)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)并使系統(tǒng)正常運(yùn)行，JX-300X

系統(tǒng)除硬件設(shè)備外，還配備了給CS、OS、MFS等進(jìn)展組態(tài)的專用軟件包。

實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件：AdvanTrol/AdvanTrol-Pro完成實(shí)時(shí)監(jiān)視、操作、記錄、打印、事故報(bào)警。

2.1.2通信網(wǎng)絡(luò)

JX-300X系統(tǒng)為了適應(yīng)各種過程控制規(guī)模和現(xiàn)場要求，通信系統(tǒng)對于不同構(gòu)造層次分別

采用了信息管理網(wǎng)、SCnetU網(wǎng)絡(luò)和SBUS總線，其典型的拓?fù)錁?gòu)造如圖2.2所示。

1、信息管理網(wǎng)Ethernet

舉例講述信息網(wǎng)絡(luò)的作用

信息管理網(wǎng)的基本特性為：

(1)拓?fù)錁?gòu)造總線形或星形構(gòu)造。

(2)傳輸方式曼徹斯特編碼方式。

(3)通信控制符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

(4)通信速率10Mbps、100Mbps、1Gbps等。

(5)網(wǎng)上站數(shù)最大1024個(gè)。

(6)通信介質(zhì)雙絞線(星形連接)、50C細(xì)同軸電纜、50。粗同軸電纜(總線形連接,

帶終端匹配器)、光纖等。；

(7)通信距離最大距離為10km。

(8)信息管理網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)采用PIMS軟件。

2、過程控制網(wǎng)絡(luò)SCnetll

舉例講述過程控制網(wǎng)絡(luò)的作用

SCnetII基本性能指標(biāo)如下

(1)拓?fù)錁?gòu)造總線形或星形構(gòu)造。

(2)傳輸方式曼徹斯特編碼方式。

(3)通信控制符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

(4)通信速率10Mbps、100Mbps等。

(5)節(jié)點(diǎn)容量最多15個(gè)控制站、32個(gè)操作站或工程師站或多功能站。

(6)通信介質(zhì)雙絞線、RG-58細(xì)同軸電纜、RG-11粗同軸電纜、光纜。

(7)通信距離最大lOkrrio

JX-300XSCnetII網(wǎng)絡(luò)采用雙重化冗余構(gòu)造，如圖2.3所示。在其中任一條通信線發(fā)生

故障的情況下，通信網(wǎng)絡(luò)仍保持正常的數(shù)據(jù)傳輸。

SCnetII特點(diǎn)：高速、可靠、在線實(shí)時(shí)診斷、查錯(cuò)、糾錯(cuò)

3、SBUS總線

SBUS總線是控制站各卡件之間進(jìn)展信息交換的通道。SBUS總線由兩層構(gòu)成，即

SBUS-S1和SBUS-S2,如圖2.4所示。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。

SBUS-S2總線性能指標(biāo)為：

(1)用途是主控制卡與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡之間進(jìn)展信息交換的通道。(2)電氣標(biāo)準(zhǔn)EIA的

RS-485標(biāo)準(zhǔn)。

(3)通信介質(zhì)特性阻抗為120c的八芯屏蔽雙絞線。

(4)拓?fù)錁?gòu)造總線形構(gòu)造。

(5)傳輸方式二進(jìn)制碼。

(6)通信協(xié)議采用主控制卡指揮式令牌存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議。

(7)通信速率1Mbps(MAX)?

(8)節(jié)點(diǎn)數(shù)目最多可帶16塊(8對)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡。

(9)通信距離最遠(yuǎn)1.2km(使用中繼器)。

(10)冗余度1：1熱冗余。

SBUS-S1總線性能指標(biāo)為：

(1)通信控制采用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡指揮式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)通信協(xié)議。

(2)傳輸速率156kbps?

(3)電氣標(biāo)準(zhǔn)TTL標(biāo)準(zhǔn)。

(4)通信介質(zhì)印刷電路板連線。

(5)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)數(shù)目最多可帶16塊智能I/O卡件。

SBUS-S1屬于系統(tǒng)內(nèi)局部總線，采用非冗余的循環(huán)尋址(I/O卡件)方式。

2.1.3系統(tǒng)主要特點(diǎn)

?高速、可靠、開放的通信網(wǎng)絡(luò)SCnetH

?分散、獨(dú)立、功能強(qiáng)大的控制站

?多功能的協(xié)議轉(zhuǎn)換接口

?全智能化設(shè)計(jì)

?任意冗余配置

?簡單、易用的組態(tài)手段和工具

?豐富、實(shí)用、友好的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面

?事件記錄功能

?與異構(gòu)化系統(tǒng)的集成

?安裝方便、維護(hù)簡單、產(chǎn)品多元化、標(biāo)準(zhǔn)化

2.2控制站組成及主要卡件

2.2.1控制站組成

控制站主要由機(jī)柜、機(jī)籠、供電單元和各類卡件(包括主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和各種

I/O卡件)組成。

1、機(jī)柜

采用拼裝構(gòu)造，機(jī)柜外殼均采用金屬材料(鋼板或鋁材)，活動(dòng)局部(如柜門與機(jī)柜主

體)之間保證良好的電氣連接，為內(nèi)部的電子設(shè)備提供完善的電磁屏蔽。機(jī)柜應(yīng)可靠接地,

接地電阻應(yīng)小于4C。機(jī)柜頂部安裝兩個(gè)散熱風(fēng)機(jī)，底部安裝有可調(diào)整尺寸的電纜線入口，

側(cè)面安裝有可活動(dòng)的匯線槽。

2、機(jī)籠

按圖2.5講述機(jī)籠的布局、各卡件型號、功能、指標(biāo)及編號。

3、電源

電源配置可按照系統(tǒng)容量及對安全性的要求靈活選用單電源供電、冗余雙電源供電等配

電模式?？刂普究蠊╇婋妷簽?5V和+24V,由220V交流電經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換，引出5

根電源線，其中2根為+5V,1根為+24V,2根為GND（直流地）。

2.2.2控制站卡件

控制站卡件位于控制站的卡件機(jī)籠內(nèi)，主要由主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和I/O卡（信號輸

入/輸出卡）組成?？?guī)則為

控制站卡件的類型及功能見表2.1所示。

表2.1控制站卡件一覽表

型號卜件名稱性能及輸入輸出點(diǎn)數(shù)

SP243主控制卡

負(fù)責(zé)采集、控制和通信等，10Mbps

X(SCnet11)

通信接口卡（SCnetRS232/RS485/RS422通信接口，可以與

SP244

II）PLC、智能設(shè)備等通信

SP233數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卜SBUS總線標(biāo)準(zhǔn)，用于擴(kuò)展I/O單元

SP313電流信號輸入卡4路輸入，可配電，分組隔離，可冗余

SP314電壓信號輸入卡4路輸入，分組隔離，可冗余

SP315應(yīng)變信號輸入卡2路輸入，點(diǎn)點(diǎn)隔離

SP316熱電阻信號輸入卡2路輸入，點(diǎn)點(diǎn)隔離，可冗余

熱電阻信號輸入k

SP3172路輸入，點(diǎn)點(diǎn)隔離，可冗余

〔定制小量程）

SP322模擬信號輸出卡4路輸出，點(diǎn)點(diǎn)隔離，可冗余

SP323四路PWM輸出卡總脈寬長為200ms,與SP542端子板配合用

四路SOE信號輸入

SP3344點(diǎn)分組隔離型

1<

SP335脈沖量輸入卡4路輸入，最高響應(yīng)頻率lOKHz

位置調(diào)節(jié)輸出卡

SP3411路模入，2路開入、2路開出

1PAT卡）

電平型開關(guān)量輸入

SP3617/8路輸入，統(tǒng)一隔離

卡

晶體管觸點(diǎn)開關(guān)量

SP3627/8路輸出，統(tǒng)一隔離

輸出卡

觸點(diǎn)型開關(guān)量輸入

SP3637/8路輸入，統(tǒng)一隔離

卡

繼電器開關(guān)量輸出

SP3647路輸出，統(tǒng)一隔離

1<

SP000空卡I/O槽位保護(hù)板

1、主控制卡（SP243X〕

主控制卡構(gòu)造如圖2.6所示，其面板上有2個(gè)互為冗余的SCnetII通信口和7個(gè)LED

狀態(tài)指示燈。（解釋各個(gè)指示燈的含義）

PORT-A（RJ451）通信端口0,通過雙絞線RJ45連接器與冗余網(wǎng)絡(luò)ScnetII的0#網(wǎng)絡(luò)

相連；PORT-B（RJ452）通信端口1,通過雙絞線RJ45連接器與冗余網(wǎng)絡(luò)ScnetII的1#網(wǎng)

絡(luò)相連。

主控制卡的網(wǎng)絡(luò)（ScnetII）節(jié)點(diǎn)地址是利用撥號開關(guān)SW2的S4、S5、S6、S7、S8共

五位來設(shè)置的。（并用主控制卡件實(shí)物演示若何進(jìn)展設(shè)置）詳細(xì)設(shè)置參見表2.2。

表2.2主控制卡的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址〔ScnetH〕設(shè)置

地址選擇SW2地地址選擇SW2地

S4S5S6S7S8址S4S5S6S7S8址

-ONOFFOFFOFFOFF16

-ONOFFOFFOFFON17

OFFOFFOFFONOFF02ONOFFOFFONOFF18

OFFOFFOFFONON03ONOFFOFFONON19

OFFOFFONOFFOFF04ONOFFONOFFOFF20

OFFOFFONOFFON05ONOFFONOFFON21

OFFOFFONONOFF06ONOFFONONOFF22

OFFOFFONONON07ONOFFONONON23

OFFONOFFOFFOFF08ONONOFFOFFOFF24

OFFONOFFOFFON09ONONOFFOFFON25

OFFONOFFONOFF10ONONOFFONOFF26

OFFONOFFONON11ONONOFFONON27

OFFONONOFFOFF12ONONONOFFOFF28

OFFONONOFFON13ONONONOFFON29

OFFONONONOFF14ONONONONOFF30

OFFONONONON15ONONONONON31

對TCP/IP協(xié)議地址采用表2.3的系統(tǒng)約定:

表2.3TCP/IP協(xié)議地址的系統(tǒng)約定

地址范圍

類別備注

網(wǎng)絡(luò)碼IP地址

128.128.

2?31每個(gè)控制站包括兩塊互為冗余

控制站1

主控制卡。同一塊主控制卡享用一

地址128.128.

2?31樣的IP地址，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)碼。

2

注：網(wǎng)絡(luò)碼128.128.1和128.128.2代表兩個(gè)互為冗余的網(wǎng)絡(luò)。在控制站表現(xiàn)為兩個(gè)冗余

的通信口，上為128.128.1,下為128.128.2,如圖2.7所示。

SW2的S1位是本卡件的SBUS總線端口波特率設(shè)置位「OFF”時(shí),通信速度為625kbps：

“ON"時(shí)，通信速度為156.25kbpso

主控制卡的波特率設(shè)置必須與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡波特率設(shè)置保持?致，否則SBUS不能正常工

作，主控制卡無法與I/O卡件正常通信。

J5實(shí)現(xiàn)RAM后備電池開/斷跳線控制.當(dāng)J5插入短路塊時(shí)（ON）,卡件內(nèi)置的后備電

池將工作。如果用戶需要強(qiáng)制去除主控制卡內(nèi)SRAM的數(shù)據(jù)（包括系統(tǒng)配置、控制參數(shù)、

運(yùn)行狀態(tài)等），只需拔去J5上的短路塊。出廠時(shí)的缺省設(shè)置為ON,后備電池處于上電狀

態(tài)，在掉電的情況下組態(tài)數(shù)據(jù)不會(huì)喪失。

卡件供電為DC5V,280mA；DC24V,5mA。

2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡〔SP233〕

圖2.8為SP233數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡與SBUS連接示意圖。

圖2.9為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡構(gòu)造簡圖，LED狀態(tài)指示燈分別是FAIL1卡件故障指示）、RUN

（卡件運(yùn)行指示）、WORK（工作/備用指示）、COM（數(shù)據(jù)通信指示）和POWER（電源

指示）。

SP233地址（SBUS總線）是利用撥號開關(guān)SW1的SI、S2、S3、S4共四位來設(shè)置的。

S1為低位，S4為高位。（并用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡件實(shí)物演示若何進(jìn)展設(shè)置）SP233跳線S1-S4

與地址的關(guān)系見表2.4。

表2.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡SP233跳線與地址關(guān)系

地址選擇跳線地地址選擇跳線地

S4S3S2SI址S4S3S2SI址

OFFOFFOFFOFF00ONOFFOFFOFF08

OFFOFFOFFON01ONOFFOFFON09

OFFOFFONOFF02ONOFFONOFF10

OFFOFFONON03ONOFFONON11

OFFONOFFOFF04ONONOFFOFF12

OFFONOFFON05ONONOFFON13

OFFONONOFF06ONONONOFF14

OFFONONON07ONONONON15

SP233冗余設(shè)置時(shí)，互為冗余的兩塊卡件的J2調(diào)線必須都用短路塊插上（ON）。

3、系統(tǒng)I/O卡件控制站卡件除了主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡外，還設(shè)置了多種I/O卡件。

電流信號輸入卡（SP313）

功能：帶模擬量信號調(diào)理功能的4路智能信號采集卡，并可為4路變送器提供+24V

的隔離電源。

輸入點(diǎn)數(shù)：4點(diǎn)，分組隔離（兩點(diǎn)為一組）.

分辨率：15bit,帶極性。

輸入阻抗：200C。

隔離電壓：現(xiàn)場與系統(tǒng)之間500VAC。

共模抑制比：＞120dBo

卡件供電：+5V：＜35mA；

+24V：四路均配電：＜160mA（MAX）；四路均不配電：＜30mA（MAX）。

配電方式：+24VDC。

短路保護(hù)電流（配電情況下）：＜30mA。

精度：對于不同的輸入信號，SP313卡可調(diào)理的范圍及精度為：H型標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)，測量范圍

0?10mA,精度±0.1%FS：III型標(biāo)準(zhǔn)電流時(shí)，測量范圍4?20mA,精度±0.1%FS。

電壓信號輸入卡（SP314）

輸入點(diǎn)數(shù)：4點(diǎn)，分組隔離。

分辨率：15bit,帶極性。

輸入阻抗：〉1M歐。

隔離電壓：現(xiàn)場與系統(tǒng)之間500VAC,通道間500VAe

共模抑制比：大于等于120dB

卡件供電：+5V,<30mA

精度：對于不同的輸入信號，SP314卡可調(diào)理的范圍及精度如表10-3所示。

熱電阻信號輸入卡(SP316)

輸入點(diǎn)數(shù)：2點(diǎn)，(點(diǎn)點(diǎn)隔離)。

分辨率：15bit,帶極性。

輸入阻抗：〉1M歐。

隔離電壓：現(xiàn)場與系統(tǒng)之間500VAC,兩組通道間500VAC。

共模抑制比：大于等于120dB

卡件供電：+5V,<35mAo

精度：對于不同的輸入信號，SP316卡調(diào)理的范圍幾精度如表10-4所示。

模擬信號輸出卡(SP322)

輸出點(diǎn)數(shù)：4點(diǎn)，點(diǎn)點(diǎn)隔離，具有輸出自檢。

輸出信號：0~10mA或4~20mA,可組態(tài)選擇。

輸出負(fù)載：(1.5kQ(0~10mA),<750Q(4-20mA).

精度：0.1%FSo

線性度：0.025%FS。

隔離電壓：現(xiàn)場與系統(tǒng)之間500VAC。

冗余方式：1：1熱冗余。

卡件供電：+5V,(30mA；+24V,〈100mA。

開關(guān)量輸出卡(P362)

電源功耗：5VDC20mA(MAX),24VDC20mA(MAX)

電壓的范圍：5c系統(tǒng),4.8V-5.2V；24V系統(tǒng)23.5V~24.5V。

輸出點(diǎn)數(shù)：7點(diǎn)或8點(diǎn)(跳線選擇)。

觸點(diǎn)類型：晶體管開關(guān)觸點(diǎn)(無源)。

隔離方式：光電隔離。

隔離電壓：現(xiàn)場側(cè)與系統(tǒng)側(cè)之間500VACo

4、系統(tǒng)端子板

系統(tǒng)端子板由安裝有端子的印刷電路板和端子盒構(gòu)成，端子盒起固定和保護(hù)作用.

JX-300X系統(tǒng)現(xiàn)場信號線可采用端子板轉(zhuǎn)接，再進(jìn)入相關(guān)功能的I/O卡件。端子板上具有濾

波、抗浪涌沖擊、過流保護(hù)、驅(qū)動(dòng)等功能電路，提供對信號的前期處理及保護(hù)功能。

2.2.3控制站特點(diǎn)

1、卡件任意冗余配置

2、回路控制和邏輯控制

3、信號隔離I/O

4、冗余電源供電

5、帶電插拔卡件

6、低功耗技術(shù)

2.3系統(tǒng)組態(tài)

2.3.1組態(tài)軟件SCKey

簡單介紹組態(tài)軟件的作用及其特點(diǎn)

1、SCKey主畫面及菜單

用鼠標(biāo)雙擊桌面上的SCKey快捷圖標(biāo)的，啟動(dòng)組態(tài)軟件SCKey,圖2.10為SCKey

組態(tài)環(huán)境的主畫面.

主畫面由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、操作顯示區(qū)和狀態(tài)欄五局部組成。(邊演示邊說

明各局部的主要功能及操作使用方法)

2.組態(tài)內(nèi)容

使用SCKey基本組態(tài)軟件對系統(tǒng)組態(tài)時(shí)，應(yīng)按照下面三個(gè)步驟進(jìn)展。(具體組態(tài)過

程參見教材基本技能)

(1)總體信息組態(tài)

(2)控制站組態(tài)，圖2.11為控制站組態(tài)的流程。

(3)操作站組態(tài)，圖2.12為操作站組態(tài)流程示意圖。

3、組態(tài)規(guī)格

表2.9列出了JX-300XDCS系統(tǒng)組態(tài)的最大規(guī)模和最大容量。

表2.9組態(tài)規(guī)格

內(nèi)容規(guī)格說明

地址：2?31

控制站15

AO<128AI+PI<384DI<1024DO<1024

操作站32地址：129?160

最多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡/控

8對

制站

最多I/O卡件/機(jī)籠16

1點(diǎn)：SP341

2點(diǎn)：

SP311SP311XSP315SP316SP316XSP317

最多點(diǎn)數(shù)/卡件16

8點(diǎn)：SP361XSP362XSP363XSP364X

16點(diǎn)：SP336SP337SP339

其他卡件均為4點(diǎn)

主控卡運(yùn)算周期0.1?5.0秒

以字節(jié)或下劃線開頭，以字符、數(shù)字、下劃

位號長度10字節(jié)

線和減號組成，前后不帶空格

注釋長度20字節(jié)前后不帶空格

單位長度8字節(jié)前后不帶空格

報(bào)警描述長度8字節(jié)前后不帶空格

開關(guān)描述長度8字節(jié)前后不帶空格

濾波常數(shù)0?20

小信號切除值0—100

報(bào)警級別0-9080?90只記錄不報(bào)警

時(shí)間系數(shù)不為0

單位系數(shù)不為0

報(bào)警限值下限-上限高三值之高二值之高一值〉低一值之低二值之低