集散控制系统原理及其应用控制网课件.ppt

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1、第5章 JX-300X集散控制系统,知识点：了解JX-300X系统整体结构和主要特点掌握JX-300X DCS基本硬件组成和各部分作用了解通信系统的构成和特性了解JX-300X DCS专用组态软件包的组成掌握组态的概念和JX-300X组态软件的基本用法掌握流程图制作软件的特点及使用流程掌握实时监控软件的特点和使用了解系统的维护和调试方法结合实例理解JX-300X DCS在工业生产装置中的应用,学习目标,技能点：能够根据生产工艺情况确定控制站卡件类型和数量能够熟练使用SKey基本组态软件对系统进行组态能够熟练运用SCDraw流程图制作软件绘制流程图能够对系统实现实时监控能够对系统进行必要的调试和

2、维护,学习目标,5.1 JX-300X系统基础知识,5.1.1 总体概述,图5.1 JX-300X体系结构图,1.系统主要设备,主要设备,控制站（CS）操作站（OS）工程师站（ES）通信接口单元（CIU）多功能站（MFS）过程控制网（SCnet）,实现对物理位置、控制功能都相对分散的现场生产过程进行控制的主要硬件设备.,由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机接口设备.,集散控制系统中用于控制应用软件组态、系统监视、系统维护的工程设备.,用于实现JX-300X系统与其它计算机、各种智能控制设备接口的硬件设备.,用于工艺数据的实时统计、性能运算、优化控制、通信转发等特殊功能的工程设备

3、.,控制站、操作站、通信接口单元等硬件设备连接起来，构成一个完整的分布式控制系统，实现系统各节点间相互通信的网络.,1 2.系统软件,组态软件包,SCKey（系统组态）SCDraw（流程图绘制）SCControl（图形化组态）SCDiagnose（系统诊断）实时监控软件AdvanTrol/AdvanTrol-Pro,5.1.2 通信网络,图5.2 JX-300X系统网络结构示意图,1.信息管理网 Ethernet信息管理网连接各个控制装置的网桥和企业各类管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。信息管理网通过在多功能站MFS上安装双重网络接口（信息管理和过程控制网络

4、）转接的方法，获取集散控制系统中过程参数和系统运行信息，同时向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库实现信息共享，并可将各种装置的控制系统连入企业信息管理网，实现工厂级的综合管理、调度、统计和决策等。,拓扑结构：总线形或星形结构；传输方式：曼彻斯特编码方式；通信控制：符合IEEE802.3标准协议和TCP/IP标准协议；通信速率：10Mbps、100Mbps、1Gbps等；网上站数：最大1024个；通信介质：双绞线、50细同轴电缆、光纤等；通信距离：最大10km。,信息管理网的基本特性,拓扑结构：总线形或星形结构；传输方式：曼彻斯特编码方式；通信控制：符合IEE

5、E802.3标准协议和TCP/IP标准协议；通信速率：10Mbps、100Mbps、1Gbps等；节点容量：最多15个控制站、32个操作站或工程师站或多功能站;通信介质：双绞线、50细同轴电缆、光纤等；通信距离：最大10km。,SCnet 基本性能指标,2.过程控制网络 SCnet,JX-300X SCnet 网络采用双重化冗余结构,图5.3 SCnet 网络双重化冗余结构示意图,3.SBUS总线 SBUS总线是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。SBUS总线由两层构成，即SBUS-S1和SBUS-S2。主控制卡就是通过SBUS总线来管理分散于各个机笼的I/O卡件的。第一层为双重化总线SBUS

6、-S2，它是系统的现场总线，位于控制站所管辖的I/O机笼之间，连接主控制卡和数据转发卡，用于主控制卡与数据转发卡间的信息交换。第二层为SBUS-S1网络，位于各I/O机笼内，连接数据转发卡和各块I/O卡件，用于数据转发卡与各块I/O卡件间的信息交换。,1.高速、可靠、开放的通信网络SCnet.2.分散、独立、功能强大的控制站.3.多功能的协议转换接口.4.全智能化卡件设计，可任意冗余配置.5.简单、易用的组态手段和工具.6.丰富、实用、友好的实时监控界面.7.事件记录功能.8.与异构化系统的集成。,5.1.3 系统主要特点,5.2 系统组态,5.2.1 基本概念 1.组态 组态:集散控制系统实

7、际应用于生产过程控制时，需要根据设计要求，预先将硬件设备和各种软件功能模块组织起来，以使系统按特定的状态运行。集散控制系统所提供的功能模块、组态编辑软件以及组态语言，组成所需的系统结构和操作画面，完成所需的功能。集散控制系统的组态包括系统组态、画面组态和控制组态。,2.组态软件主要解决的问题（1）如何与控制设备之间进行数据交换，将来自设备 的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来。（2）处理数据报警和系统报警。（3）存储历史数据和支持历史数据的查询。（4）各类报表的生成和打印输出。（5）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。（6）为用户提供灵活多变的组态工具。,（1）组态软件的安装。（2）工程

8、项目系统分析。（3）设计用户操作菜单。（4）画面设计与编辑。（5）编写程序进行调试。（6）综合调试。,3.基于组态软件的工业控制系统的一般组建过程,5.2.2 常用组态软件（1）InTouch（2）FIX系列（3）WinCC（4）MCGS（5）组态王（6）ForceControl（力控）,5.2.3 组态软件SCKey 1.SCKey主画面及菜单,标题栏,状态栏,操作显示区,菜单栏,工具栏,操作显示区,图5.4 SCKey组态软件主画面,表5.1 总体信息菜单项功能简介,表5.2 控制站菜单项功能简介,表5.3 操作站菜单项功能简介,表5.4 查看菜单项功能简介,2.组态内容（1）总体信息组态

9、（2）控制站组态,控 制 站 组 态,系统单元登录,数据转发卡组态,I/O卡件组态,信号点组态,信号点参数设置组态,自定义变量,折线表组态,系统控制方案组态,自定义一字节变量,自定义四字节变量,自定义回路,自定义八字节变量,自定义二字节变量,自定义控制方案,常规控制方案组态,图5.5 控制站组态流程,（3）操作站组态 操作小组设置标准画面（总貌画面、趋势画面、控制分组画面、数据一览画面）组态流程图登录报表制作自定义键语音报警组态等六部分,操 作 站 组 态,标 准 画 面 组 态,总 貌 画 面,趋 势 画 面,分 组 画 面,一 览 画 面,流 程 图 登 录,报 表 登 录,自 定 义 键

10、 组 态,语 音 报 警 组 态,操 作 小 组 设 置,图5.6 操作站组态流程,（3）操作站组态,2.功能简介,图5.7 流程图制作窗口,5.2.4 流程图绘制,菜单栏和菜单图标栏,3.流程图制作流程,5.3 系统实时监控,5.3.1 概述 1、软件特点 软件运行环境：Windows 2000/NTWorkstation4.0中文版；采用多任务、多线程，32位代码；采用实时数据库；图形分辨率1024768，16真彩色；,数据更新周期1秒，动态参数刷新周期1秒；按键响应时间0.2秒；流程图完整响应时间2秒，其余画面1秒；命令响应时间0.5秒；提供实时和历史数据读取、控制站参数修改的API，以

11、便向用；开放（高级应用）；支持网络实时数据库。,2、启动与登录,图5.9 实时监控软件登录画面,5.3.2 屏幕认识1.标题栏2.操作工具栏3.报警信息栏4.综合信息栏5.主画面区,图5.10 实时监控软件窗口,5.3.3 实时监控操作画面 1、操作员键盘 2、实时监控操作画面,5.3.3 实时监控操作画面,1、操作员键盘,2、实时监控操作画面,5.5 JX-300X系统在工业生产装置上的应用,5.5.1 工艺简介 蒸汽锅炉通过燃烧煤、油或天燃气等释放出化学能，并通过传热过程把能量传递给水，使水转变成蒸汽，直接供给工业生产中所需的热能，或通过蒸汽动力机械转换为机械能，或通过汽轮发电机转换为电能

12、。锅炉的中心任务就是把燃料中的化学能最有效的转化为蒸汽的热能。,图5.12串级三冲量给水控制原理框图,5.5.2 主要控制方案,5.5.3 系统配置,表5.7 蒸汽锅炉主要测点,表5.8 板卡设置（对于4台锅炉）,本章小结 JX-300X的基本硬件组成工程师站（ES）操作站（OS）控制站（CS）通信网络SCnet。CS、OS、MFS组态专用软件包系统组态软件（SCKey）图形化组态（SCControl）语言编程（SCX）流程图绘制（SCDraw）系统诊断（SCDiagnose）,思考题与习题1.简述JX-300X DCS系统的的硬件组成及其作用。2.简述JX-300X DCS系统组态软件包各软件的功能。3.简述JX-300X DCS系统通信网络的构成及各部分的基本特性。4.JX-300X DCS控制站由哪几部分构成？控制站的类型有哪些？其中的核心部件叫什么？它的主要功能是什么？5.JX-300X DCS控制站I/O卡件有哪些类型？,6.什么叫组态？常用的组态软件有哪些？JX-300X DCS的基本组态软件是什么？7.流程图绘制为什么要设置动态参数？如何设置动态参数？8.什么叫内部仪表？内部仪表与人们熟悉的传统III型表是一回事吗？为什么？,