企业培训_中控jx-300xp系统硬件培训课件

浙大中控JX 300XP系统 硬件基础作者张永杰 课件介绍 浙大中控JX 300XPDCS控制系统在我公司多套装置中使用 本教程通过大量图片 对该系统结构 各常用卡件及网络等基础知识进行总结 归纳 使岗位职工通过本课件的学习 能够对JX 300XP系统组成有清楚的认识 并掌握各类卡件的使用及设置方法 为下一步的DCS组态学习打下基础 同时提高日常维护工作的能力 系统介绍 机柜 机笼 电源 主控卡 数据转发卡 常用I O卡件 硬件基础 网络基础 系统介绍 系统简介 JX 300XP系统是SUPCONWebField系列控制系统十余年成功经验的总结 吸收了近年来快速发展的通信技术 微电子技术 充分应用了最新信号处理技术 高速网络通信技术 可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术 采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法 全面提高了JX 300XP的功能和性能 能适应更广泛更复杂的应用要求 成为一个全数字化 结构灵活 功能完善的开放式集散控制系统 JX 300XPDCS体系结构 系统基本硬件组成 现场控制站 实时控制 直接与工业现场进行信息交互工程师站 工程师的组态和维护平台操作员站 操作人员完成过程监控管理任务的人机界面过程控制网络 实现工程师站 操作站 控制站的通讯 系统软件组成 组态软件包 授权管理 权限的设置系统组态软件 系统参数设置流程图制作软件 流程图制作报表制作软件 报表制作二次计算软件 实现二次计算功能SCX语言编程软件 控制方案编程图形化编程软件 控制方案编程实时监控软件 实时监控软件 实现数据采集 数据管理 系统的主要特点 高速 可靠 开放的通讯网络ScnetII分散 独立 功能强大的控制站多功能的协议转换接口全智能化设计任意冗余配置简单 易用的组态手段和工具丰富 实用 友好的实时监控界面事件记录功能 SOE卡 安装方便 维护简单 产品多元化 正规化 硬件基础 JX 300XP系统硬件基本组成 1 控制站2 工程师站 操作员站3 控制网络 硬件基础 机柜 机笼 电源 机柜 为拼装结构尺寸 2100 800 600散热 风扇散热外部安装 焊接或螺栓固定内部安装 架装结构内含系统接地铜条机柜底部 有可调整尺寸的电缆线入口安装容量 1个电源机笼 4个I O机笼 4个电源模块和相关的端子板 2个交换机 1个交流配电箱 机笼 机笼分为电源箱机笼和I O机笼 电源机笼 I O机笼 电源机笼 电源系统 双路AC输入冗余设计单个电源模块150W5VDC 24VDC输出内置低通AC滤波器和因素校正 导轨式的插接方式安装 系统电源 AC配电 系统电源 DC配电 I O机笼 盛放卡件的笼子机笼框架内部固定有20条导轨 用于固定卡件 每个槽位有具体的分工 通过母板上的欧式接插件和母板 印刷电路板 上的电气联接实现对卡件的供电和卡件之间的总线通讯 I O机笼 机笼后视图 机笼间连线方式 常用接线端子板 非冗余端子板 冗余端子板 用于DI DO连接扩展 卡件安装位置 主控卡数据转发卡I O卡件 主控卡 数据转发卡 主控卡 系统的软硬件核心 协调控制站内部所有的软硬件关系和执行各项控制任务主要包括 I O处理 控制运算 上下网络通信控制 诊断主从CPU设计 工业级嵌入式芯片 协同完成各项任务具有双重冗余的10M以太网通信接口 和上位机通信 同时通过1M的SBUS总线管理I O卡件灵活支持冗余 1 1热备用 和不冗余的工作模式128个控制回路 64个常规 64个自定义 采样控制速率100ms 5s可选综合诊断I O卡件和I O通道 具有灵活的报警处理和信号质量码功能后备锂电池 断电情况下 保证卡件内SRAM中的数据最长3年不丢失 主控卡 一个控制站 一对主控卡8个I O单元8对数据转发卡6 8块卡件AI模入点数 384 站控制回路128个 站 主控卡243X 面板指示灯 故障报警或复位指示 工作卡件运行指示 工作 备用指示 准备就绪指示 备用卡件运行指示 本卡件的通讯网络端口0的通讯状态指示灯 本卡件的通讯网络端口1的通讯状态指示灯 SlaveCPU运行指示 包括网络通信和I O采样运行指示 通信端口PORTAPORTB 主控卡243X指示灯 主控卡XP243X 地址拨号 范围 2 31 ON 1 OFF 0 配置 I为偶数 冗余 I I 1 非冗余 I 主控卡XP243X 地址拨号 S1 S3为系统保留资源 必须拨为OFF 主控卡XP243X 跳线J5当J5插入短路块时 ON 卡件内置的后备电池将工作 如果用户需要强制清除主控制卡内SRAM的数据 包括系统配置 控制参数 运行状态等 只须拔去J5上的短路块 主控卡XP243X 主控卡冗余切换的原因 失电强制切换 干扰随机切换 故障自动切换 主控卡冗余切换 数据转发卡XP233 数据转发卡 XP233 是系统I O机笼的核心单元 是主控制卡连接I O卡件的中间环节 数据转发卡XP233 功能I O机笼的核心单元 管理I O卡件 驱动SBUS总线 连接主控卡和I O卡件冷端温度采集 用于远程温度集中采集 负责整个I O单元的冷端温度采集 冷端温度测量元件采用专用的电流环回路温度传感器 可以通过导线将冷端温度测量元件延伸到任意位置处 如现场的中间端子柜 节约热电偶补偿导线 技术特点上电时地址冲突检测通道自检功能SBUS总线故障检测功能 数据转发卡XP233 使用注意事项 面板指示 地址设置 跳线设置冗余规则 I I 1 I为偶数 数据转发卡XP233指示灯 数据转发卡XP233 地址拨号 范围 0 15 跳线设置 短接 ON 不短接 OFF 配置 I为偶数 冗余 I I 1 非冗余 I 冗余跳线J2采用冗余方式配置XP233卡件时 互为冗余的两块XP233卡件的J2跳线必须都用短路块插上 ON 数据转发卡XP233 地址设置 S5 S8为系统保留资源 必须设置成OFF状态 I O卡件 I O卡件基本功能及特点 功能 A D转换 信号调理特点 全智能化设计 专用的工业级 低功耗 低噪声微控制器 应用隔离技术 智能化自检和故障诊断冗余规则 对于I O卡件 其地址对应于卡件在机笼中的槽位号 I I 1 卡件状态指示灯 电流信号输入卡XP313 电流信号输入卡是一块智能型的 带有模拟量信号调理 组组隔离的六路信号采集卡 并可为六路变送器提供24V隔离电源 卡件可处理0 10mA和4 20mA电流信号 电流信号输入卡XP313 指示灯 电流信号输入卡XP313 冗余跳线 配电跳线 电流信号输入卡XP313 端子接线 电压信号输入卡XP314 电压信号输入卡是一块智能型的 带有模拟量信号调理的六路信号采集卡 每一路分别可接收II型 III型标准电压信号 毫伏信号 以及各种型号的热电偶信号 将其转换成数字信号送给主控制卡XP243 当其处理热电偶信号时 具有冷端温度补偿功能 电压信号输入卡XP314 指示灯 冗余跳线 电压信号输入卡XP314 端子接线 热电阻输入卡XP316 热电阻信号输入卡是一块专用于测量热电阻信号的 组组隔离的 可冗余的4路A D转换卡 每一路分别可接收Pt100 Cu50两种热电阻信号 将其调理后转换成数字信号送给主控制卡XP243 热电阻输入卡XP316 指示灯 冗余跳线 热电阻输入卡XP316 端子接线 模拟量输出卡XP322 XP322模拟信号输出卡为4路点点隔离型电流 型或 型 信号输出卡 作为带CPU的高精度智能化卡件 具有自检和实时检测输出状况功能 它允许主控制卡监控正常的输出电流 模拟量输出卡XP322 指示灯 模拟量输出卡XP322 冗余跳线 负载能力跳线 模拟量输出卡XP322 端子接线 模拟量输出卡XP322 使用XP322卡时 对于有组态但没有使用的通道有如下要求 A 接上额定值以内的负载或者直接将正负端短接 B 组态为II型信号时 设定其输出值为0mA 组态为III型信号时 设定其输出值为20mA 上述A B两个要求在实际使用中视情况只需采用其中一种即可 对于没有组态的通道则无需满足上述要求 XP362 XP363指示灯 XP362 XP363端子接线 触点型开关量输入卡XP363 XP363卡是8路数字量信号输入卡 该卡件能够快速响应干触点输入 实现数字信号的准确采集 本卡为智能型卡件 具有卡件内部软硬件 如CPU 运行状况在线检测功能 包括对数字量输入通道工作是否正常进行自检 触点型开关量输入卡XP363 面板指示 开关量输出卡XP362 XP362是智能型8路无源晶体管开关触点输出卡 该卡件可通过中间继电器驱动电动控制装置 本卡件采用光电隔离 隔离通道部分的工作电源通过DC DC电路转化而来 不提供中间继电器的工作电源 本卡件具有输出自检功能 开关量输出卡XP362 面板指示 操作员站 工程师站硬件 操作员站 工程师站硬件 操作员键盘 操作台 操作员站 操作人员完成过程监控任务的操作平台 PC机或工控机作硬件平台 显示器 主机 PC 操作员键盘 鼠标 操作站狗 Windows2000操作系统 安装AdvanTrol PRO实时监控软件 工程师站 用于工程设计 系统扩展或维护修改 PC机或工控机作硬件平台 显示器 主机 PC 工程师键盘 鼠标 工程师站狗 也可由操作员站硬件代替 Windows2000操作系统 安装AdvanTrol PRO实时监控软件 安装组态软件包 网络基础 网络基础 JX 300XP控制系统的通信网络分四层 第一层网络是信息管理网 用户可选 第二层网络是过程控制网 称为SCnet 第三层网络是控制站内部I O控制总线 称SBUS第四层网络是操作网 用户可选 我公司使用第二 第三层网络 网络基础 过程控制网SCnet JX 300XPDCS主干网SCnet 网是直接连接工程师站 操作站与控制站等的双重化通信网络 用于过程实时数据 组态信息 诊断信息等所有现场控制层信息的高速可靠传输 通过挂接网桥转接 可与高层管理网络或其它厂家设备联结 过程控制网SCnet 可联接的设备 操作站 工程师站 控制站 网桥拓扑规范 总线形或星形结构传输方式 曼彻斯特编码方式通信协议 TCP IP和IEEE802 3标准协议通信速率 10Mbps网上节点数 15个控制站 32个操作站 或工程师站 通信介质 双绞线 光缆通信距离 最长10km冗余度 1 1热冗余 SCnet 网络总貌图 SCnet 网络连接示意 主控卡工作卡冗余卡 操作站 SwitchA SwitchB A B A B 控制站 双网卡 A B 网络节点地址设置 A网的网络号为 128 128 1 控制站主控制卡在A网IP地址为 128 128 1 XXX 操作站网卡在A网IP地址为 128 128 1 XXXB网的网络号为 128 128 2 控制站通讯卡在B网IP地址为 128 128 2 XXX 操作站网络卡在B网IP地址为 128 128 2 XXX其中 最后字节 XXX 在控制站中由主控制卡拨码开关决定 2 31 在操作站 工程师站 中由软件设定 129 160 控制站地址设置 每个控制站占用两个IP地址 占用的地址由该控制站中主控制卡的地址拨码开关的设置决定 主控制卡开关SW2是本节点的通信地址拨号开关SCnet 中 最多15个控制站 对TCP IP协议地址设置范围采用如下系统约定 操作站地址设置 SCnet 中的网卡属于以太网适配卡 网卡的地址设置通过WINDOWS操作软件实现 地址设置的具体操作步骤如下 参照WINDOWS帮助 安装好TCP IP协议 选中网卡对应的 TCP IP 项 点中 IP地址 窗口 选中 指定IP地址 S 在 IP地址 I 中填入 128 128 X XXX在 子网掩码 U 中填入 255 255 255 0IP地址中 128 128 X XXX 中 128 128 X 为网卡地址的网络码 XXX 为IP地址 操作站地址设置 SCnet 中 最多32个操作站 或工程师站 对TCP IP协议地址设置范围采用如下系统约定 注 a 网络码128 128 1和128 128 2用于区分同一操作站中处于不同网络的两块网卡 b IP地址用于区分不同的操作站 现场总线SBUS SBUS总线的第一层为双重化总线SBUS S2 SBUS S2总线是系统的现场总线 物理上位于控制站所管辖的所有卡件机笼之间 连接了主控制卡和数据转发卡 用于主控制卡与数据转发卡间的 SBUS S2网络性能指标 用途 主控制卡与数据转发卡之间进行信息交换的通道电气标准 EIA的RS 485标准通信介质 特性阻抗为120欧姆的八芯屏蔽双绞线通信协议 采用主控制卡指挥式令牌的存储转发通信协议拓扑规范 总线形结构 节点可组态传输方式 二进制码通信速率 1Mbps MAX 网上节点数目 最多可带载16块数据转发卡通信距离 最远1 2km 使用中继情况下 冗余度 1 1热冗余 SBUS S2网络节点地址设置要求 SBUS S2总线是主从结构网络 作为从机的数据转发卡需分配地址 网上所有数据转发卡的地址应从