浙大中控JX-300XP系统硬件培训

1、上一页上一页下一页下一页首首 页页浙大中控JX-300XP系统 硬件基础作者 张永杰上一页上一页下一页下一页首首 页页课件介绍课件介绍浙大中控浙大中控JX-300XP DCS控制系统在我公司多套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，为下一步的使用及设置方法，为下一步

2、的DCS组态学习打下基组态学习打下基础，同时提高日常维护工作的能力。础，同时提高日常维护工作的能力。上一页上一页下一页下一页首首 页页系统介绍系统介绍机柜、机笼、电源机柜、机笼、电源主控卡、数据转发卡主控卡、数据转发卡常用常用I/O卡件卡件硬件基础硬件基础网络基础网络基础上一页上一页下一页下一页首首 页页系统介绍系统介绍上一页上一页下一页下一页首首 页页系统简介 JX-300XP系统是系统是SUPCON WebField系列控制系列控制系统十余年系统十余年成功成功经验的总结，吸收了近年来快速经验的总结，吸收了近年来快速发展的通信技术、微电子发展的通信技术、微电子技术技术，充分应用了最新，充分应

3、用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的可靠的软件软件平台和软件设计技术以及现场总线技术，采用了平台和软件设计技术以及现场总线技术，采用了高性能的高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，全面微处理器和成熟的先进控制算法，全面提高了提高了JX-300XP的的功能功能和性能，能适应更广泛更和性能，能适应更广泛更复杂的应用要求，成为一个全复杂的应用要求，成为一个全数字化、结构灵活、数字化、结构灵活、功能完善的开放式集散控制系统。功能完善的开放式集散控制系统。上一页上一页下一页下一页首首 页页JX-300XP DCS体系结构上一页上一页下一页下一页首首 页页系统基本

4、硬件组成现场控制站现场控制站： 实时控制、直接与工业现场进行信息交互工程师工程师站：站：工程师的组态和维护平台操作员操作员站：站：操作人员完成过程监控管理任务的人机界面过程控制过程控制网络：网络：实现工程师站、操作站、控制站的通讯上一页上一页下一页下一页首首 页页系统软件组成组态软件包：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实时监控软件：监控软件：实时监控软件实现数据采集、数据管理上一页上一页下一页下一页首首 页页系统的主要特点 高速、可靠、开放

5、的通讯网络Scnet II 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、正规化上一页上一页下一页下一页首首 页页硬件基础JX-300XP系统硬件基本组成： 1.控制站 2.工程师站/操作员站 3. 控制网络上一页上一页下一页下一页首首 页页硬件基础型号型号卡件名称卡件名称XP234X主控卡XP233数据转发卡XP313电流信号输入卡XP314电压信号输入卡XP316热电阻信号输入卡XP322模拟信号输出卡XP362晶体管触点开关量输出卡XP3

6、63触点型开关量输入卡上一页上一页下一页下一页首首 页页机柜、机笼、电源机柜、机笼、电源上一页上一页下一页下一页首首 页页机柜为拼装结构尺寸：2100800600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个交流配电箱上一页上一页下一页下一页首首 页页机笼机笼分为电源箱机笼和I/O机笼电源机笼电源机笼I/O机笼机笼上一页上一页下一页下一页首首 页页电源机笼上一页上一页下一页下一页首首 页页电源系统 双路AC输入 冗余设计 单个电源模块150W 5VDC

7、/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上一页上一页下一页下一页首首 页页系统电源AC配电上一页上一页下一页下一页首首 页页系统电源DC配电上一页上一页下一页下一页首首 页页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上一页上一页下一页下一页首首 页页I/O机笼机笼后视图机笼间连线方式上一页上一页下一页下一页首首 页页常用接线端子板12345678CLK-CLK+SOE-SOE+COLD-COLD+COLD-COLD+非冗

8、余端子板冗余端子板用于DI/DO连接扩展上一页上一页下一页下一页首首 页页卡件安装位置主控卡 数据转发卡 I/O卡件 上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡、数据转发卡主控卡、数据转发卡上一页上一页下一页下一页首首 页页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100

9、ms5s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年不丢失上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡 一个控制站： 一对主控卡 8个I/O单元 8对数据转发卡 68块卡件 AI模入点数=384/站 控制回路128个/站上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡243X面板指示灯：面板指示灯：故障报警或复位指示；故障报警或复位指示；工作卡件运行指示；工作卡件运行指示；工作工作/备用指示；备用指示；准备就绪指示，备用卡件运行指示；准备就绪指示，备用卡件运行指示；本卡件的通讯网络端口本卡件的通讯网络端口0的通讯状态指的通

10、讯状态指示灯；示灯；本卡件的通讯网络端口本卡件的通讯网络端口1的通讯状态指的通讯状态指示灯；示灯；Slave CPU运行指示，包括网络通信和运行指示，包括网络通信和I/O采样运行指示。采样运行指示。 通信端口通信端口PORT APORT B上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡243X指示灯指示灯指示灯名称名称颜色颜色单卡上单卡上电启动电启动备用卡上备用卡上电启动电启动正常运行正常运行工作卡备用卡FAIL故障报警或复位指示红亮-暗-闪一下-暗亮-暗暗（无故障情况下）暗（无故障情况下）RUN运行指示绿暗-亮与STDBY配合交替闪闪（频率为采样周期的两倍)暗WORK工作/备用指示绿亮暗亮暗STD

11、BV准备就绪绿亮-暗如RUN配合交替闪（状态拷贝）暗闪（频率为采样周期的两倍通信LED-A0#网络通信指示绿暗暗闪闪LED-B1#网络通信指示绿暗暗闪闪SLAVEI/O采样运行状态绿暗暗闪闪上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡XP243X地址拨号范围：2-312-31ON-1；OFF-0配置 （I为偶数）冗余：I、I+12 34 56 78 93031246830非冗余：I上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡XP243X地址拨号（S1-S3为系统保留资源，必须拨为OFF）上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡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。

12、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上的短路块上一页上一页下一页下一页首首 页页主控卡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上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡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卡件的中间环节上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡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

13、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总线故障检测功能上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡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）上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡XP233指示灯FAIL出出错指错指示示RUN运行运行指示指示WORD工作工作/备用指示备用指示COM（与主（与主控卡通信时）控卡通信时）POWER电电源指示源指示颜色红绿绿绿绿正常暗亮亮（工作）暗（备用）闪（工作：快闪）闪（备用：慢闪）亮故障亮

14、暗暗暗上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡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+12 34 56 78 91415246814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）上一页上一页下一页下一页首首 页页数据转发卡XP233地址设置（S5-S8为系统保留资源，必须设置成OFF状态）上一页上一页下一页下一页首首 页页I/O卡件卡件上一页上一页下一页下一页首首 页页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、

15、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上一页上一页下一页下一页首首 页页卡件状态指示灯上一页上一页下一页下一页首首 页页电流信号输入卡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 。信号类型信号类型测量范围测量范围精度精度标准电流（型）010mA0.2%FS标准电流（型）420mA0.2%FS上一页上一页下一页下一页首首 页页电流信号输入卡XP313指示灯上一页上一页下一页下一页首首

16、 页页电流信号输入卡XP313冗余跳线配电跳线上一页上一页下一页下一页首首 页页电流信号输入卡XP313端子接线上一页上一页下一页下一页首首 页页电压信号输入卡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。上一页上一页下一页下一页首首 页页电压信号输入卡XP314 指示灯 冗余跳线上一页上一页下一页下一页首首 页页电压信号输入卡XP314 端子接线上一页上一页下一页下一页首首 页页热电阻输入卡XP

17、316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。输入信号类型输入信号类型测量范围测量范围精度精度Pt100热电阻-1488500.2%FSCu50热电阻-501500.2%FS上一页上一页下一页下一页首首 页页热电阻输入卡XP316 指示灯 冗余跳线上一页上一页下一页下一页首首 页页热电阻输入卡XP316 端子接线上一页上一页下一页下一页首首 页页模拟量输出卡XP322XP322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

18、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。上一页上一页下一页下一页首首 页页模拟量输出卡XP322 指示灯上一页上一页下一页下一页首首 页页模拟量输出卡XP322 冗余跳线 负载能力跳线上一页上一页下一页下一页首首 页页模拟量输出卡XP322 端子接线上一页上一页下一页下一页首首 页页模拟量输出卡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

19、。对于没有组态的通道则无需满足上述要求。上一页上一页下一页下一页首首 页页XP362、XP363指示灯LED指示灯指示灯通道状态指示灯通道状态指示灯CH1/2绿-红闪烁通道1：ON 通道2：ON 绿 通道1：ON 通道2：OFF 红通道1：OFF 通道2：ON 暗通道3：OFF 通道2：OFFCH3/4绿-红闪烁通道3：ON 通道4：ON 绿 通道3：ON 通道4：OFF红通道3：OFF 通道4：ON 暗通道3：OFF 通道4：OFFCH5/6绿-红闪烁通道5：ON 通道6：ON 绿通道5：ON 通道6：OFF 红通道5：OFF 通道6：ON 暗通道5：OFF 通道6：OFF CH7/8绿-红

20、闪烁通道7：ON 通道8：ON 绿通道7：ON 通道8：OFF 红通道7：OFF 通道8：ON 暗通道1：OFF 通道8：OFF 上一页上一页下一页下一页首首 页页XP362、XP363端子接线上一页上一页下一页下一页首首 页页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）上一页上一页下一页下一页首首 页页触点型开关量输入卡XP363面板指示上一页上一页下一页下一页首首 页页开关量输出卡XP362XP362是智

21、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。上一页上一页下一页下一页首首 页页开关量输出卡XP362面板指示上一页上一页下一页下一页首首 页页操作员站、工程师站硬件操作员站、工程师站硬件上一页上一页下一页下一页首首 页页操作员站、工程师站硬件操作员键盘操作台上一页上一页下一页下一页首首 页页操作员站 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 Windows 2000操作系统 安装Ad

22、vanTrol-PRO实时监控软件上一页上一页下一页下一页首首 页页工程师站 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 Windows 2000操作系统 安装AdvanTrol-PRO实时监控软件 安装组态软件包上一页上一页下一页下一页首首 页页网络基础网络基础上一页上一页下一页下一页首首 页页网络基础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

23、二、第三层网络）上一页上一页下一页下一页首首 页页网络基础上一页上一页下一页下一页首首 页页过程控制网SCnet JX-300XP DCS 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上一页上一页下一页下一页首首 页页过程控制网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IEEE 802.3标准协议 通信速率：10Mbps 网上节

24、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热冗余上一页上一页下一页下一页首首 页页SCnet网络总貌图上一页上一页下一页下一页首首 页页SCnet网络连接示意主控卡工作卡 冗余卡操作站Switch ASwitch BABAB控制站双网卡AB上一页上一页下一页下一页首首 页页网络节点地址设置 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.XXX B网的网络号为：128.128.2；控制站通讯卡在B网IP地址为：128.128.

25、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(231)；在 操作站（工程师站）中 由软件设定(129160)。上一页上一页下一页下一页首首 页页控制站地址设置 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：上一页上一页下一页下一页首首 页页操作站地址设置SCnet中的网卡属 于以太 网 适配卡 ,网卡的地 址设 置通过W

26、INDOWS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： 255.255.255.0 IP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。上一页上一页下一页下一页首首 页页操作站地址设置 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

27、定：类别类别地址范围地址范围备注备注网络码IP地址操作站地址128.128.1129160每个操作站包括两块互为冗余的网卡。两块网卡享用同一个IP 地址，但应设置不同的网络码。128.128.2129160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。上一页上一页下一页下一页首首 页页现场总线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 间的上一页上一页下一页下一页首首 页页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