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1、新一代全数字化智能型集散控制系统JX 300X 浙江中控技术有限公司2020年4月5日星期日 1 用户需求分析 面向工业过程的自动化解决方案符合需求的自动化产品硬件 先进性 可靠性 开放性软件 灵活性 简便性 功能强大 目录 JX 300X全数字化新型集散型控制系统介绍JX 300X应用例子 总体特点 全数字化新型集散型控制系统传统DCS控制运算功能和PLC联锁逻辑功能的有机结合广泛应用于化工 电力 冶金 石化行业 新一代全数字化集散控制系统 JX 300XDCS是浙江中控技术有限公司在JX 100 JX 200 JX 300基础上 经不断完善 提高而全新设计的新一代全数字化DCS 精良设计的
2、JX 300X是当今国内同类产品之佼佼 系统操作站 系统控制站 技术领先 开放 更分散的体系结构全数字化 向现场总线过渡的技术基础10M 100M冗余Ethernet SCnet 高可靠性 工业级的嵌入式微处理器和实时多任务控制软件基于WindowsNT的软件体系现场总线设备的联接组态IEEE1131 3 高级控制算法C语言 体系结构 管理层以太网 操作与优化 现场高速冗余网 控制采集 现场控制级 全厂决策与调度 系统总貌 系统特点 1 实现了集散控制系统内部全数字化信息处理和传输 为向新一代现场总线控制系统发展确定了技术基础 硬件 软件 网络等设计遵循了开放的协议符合IEEE802 3标准的
3、10 100M冗余网络拥有与其他厂家智能设备或企业MIS网互连的接口 网关 系统特点 2 HART FF等现场总线接口软件的稳定性和可靠性 基于WindowsNT符合IEC1131 3的图形化组态方式 可设计常规控制和先进控制方案 C语言 分散I O单元 全智能化 任意冗余 可扩展性和灵活配置 变量规模 系统I O和部分变量的数量的最大限制 15个控制站 32个操作站单个控制站最大限制 I O数量 8个机笼D A模出点数 128A D模入点数 384 包括脉冲量 D I开入点数 1024D O开出点数 1024 程序空间 控制语言 64K 图形化组态 256K虚拟开关量 2048虚拟2字节变量
4、 1024 int整型 sfloat半浮点型 虚拟4字节变量 512 long长整型 float浮点型 虚拟8字节变量 256 sum累积型 系统优点 1 网络化结构 各工作站分工明确操作站 工程师站 高性能主服务器 打印 网桥服务器工作站软件模块化 功能全面系统组态 实时监控 数据库维护 网络通讯 流程图报表 SCX自定义语言 梯形图LD 顺序控制图SFC等双重化冗余工业以太网工业以太网 传输速率达10Mbps 100Mbps10Base通讯网络 热冗余技术 系统优点 2 控制站处理功能强大 控制算法大容量嵌入式微处理器 双CPU协同工作开关量处理周期50ms 模拟量最小达100ms 系统控
5、制周期最小100ms卡件设计 使用更为灵活常规卡件4点 适合模拟量处理及少量开关量信号8路开关量I O SOE输入卡 更适合电力系统要求 系统优点 3 顺序事件记录和事件分析软件功能强大 SOE 卡件最小事件分辨1ms可同时对256点信号进行高速顺序记录提供SOE事件组态和分析软件标准化设计已通过ISO9001认证系统软硬件符合工业标准 例如 OLE2 UNICODE FieldbusFoundation HART IEC1131 3Ladder IEC1131 3FunctionBlocks IEC1131 3SequentialFunctionCharts WindowsSockets W
6、in32 ODBC TCP IP UDP IP IEEE802 4 IEEE802 3 CAN2 0B Modbus RS232C RS485 MicrosoftFoundationClasses MFC 19 标准机柜 VME等标准 系统冗余 I O通道冗余 扩展总线SBUS的冗余 1 1冗余控制单元的无扰切换 网络冗余 自动诊断和切换网络可靠性 现场控制站 控制站机柜依照通风散热 防湿 防腐蚀及安全保护等原则专门设计制造 机柜采用拼装结构 方便系统走线 外壳采用金属材料 活动部分之间保证良好的电气连接 1 n多重冗余的AC DC配电方案 工业级电源 110V或220V 系统采用 一点接地
7、原则 所有接地线连到GND汇流铜棒 系统基本单元 机笼框架内部固定有20条导轨 用于固定卡件 I O机笼通过双重化串行通信总线SBUS S2与主控机笼相连 I O机笼可以与主控机笼放置在同一机柜内 也可放置在不同的机柜中 还可以将I O机笼放置在远离控制室的生产现场 母板固定于机笼背面 介质为印刷电路板 SBUS S1总线 通过母板上的欧式插座与卡件实现电气连接 系统部件 常用I O卡件 主控制卡SP243X数据转发卡SP233万能模拟信号输入卡 SP311电流信号输入卡 SP313电压信号输入卡 SP314热电阻信号输入卡 SP316模拟量输出卡 SP322开关量输入 输出卡 SP331 S
8、P361 SP362 SP363继电器输出卡 SP332 SP364HART接口卡SP318事故顺序记录卡 SOE SP334X位置调节输出卡 PAT SP341 特殊卡件 系统卡件 全智能化设计技术 智能调理技术自动调零 自动校正通过组态在线修改卡件的输入输出功能信号调理和A D转换合为一体智能化自检和故障诊断具有高度的自治能力小卡件结构 点数 4 16点 更体现分散性可扩展设计多功能的I O卡件方便的实现冗余信号的隔离 抗干扰能力强 JX 300X的主控制卡 主控卡支持冗余结构 互为备份的两个卡件通过通信保证运行数据和状态的一致性 当工作卡出现故障时可自动无扰动切换到备用卡件 可实现硬件故
9、障软件切换和软件死机硬件切换 确保系统安全可靠运行 主控卡可实现手操 单回路 串级 比值 前馈等多种常规控制 还可以用SCX语言编程实现优化 专家控制 模糊控制等先进控制及特殊要求的控制 基于Philips工业级芯片的主控卡 JX 300X主控卡硬件性能具有以下优点 采用先进的 高性能工业级芯片 功能更强 速度更快 支持多任务软件设计 大容量程序空间和数据空间 具有独立于CPU的WDT电路 先进的工艺技术 具有双重化10M以太网标准通信接口 I O卡件智能化 自动调整零点和量程自动校正自动冷端补偿软件修改卡件的输入输出功能智能化自检和故障诊断具有高度的自治能力方便的实现冗余 过程控制网 SCn
10、et SCnet 10Mbps 符合IEEE802 3协议 冗余Ethernet网 传输介质和安装符合可采用基带802 3局域网标准 主控制卡的网络接口为10Base T SCnet 的延伸和扩展需要根据项目的具体情况 网络节点的数量 通信距离 应用环境等等 增加粗缆收发器 光终端 匹配器 中继器等设备TCP IP传输协议具有故障自诊断 故障定位 故障自修复或在线维修等功能高可靠性 快速实时响应能力 10000点容量 扩展和网络延伸方便 在负荷小于25 时 以太网的典型响应时间比令牌网小得多 SUPCONJX 300XDCS满配置时负荷小于20 一般的系统负荷约为3 5 以太网的带宽越来越宽
11、10M 100M 1000M 采用双重化的工业以太网更加安全可靠 1 10 100 典型响应时间 25 50 75 负荷 以太网 令牌网 两种网络响应时间比较 0 1 100 双重化工业以太网 软件组成 实时高效的操作站监控软件 系统简介系统总貌报警一览控制分组调整画面趋势图流程图数据一览故障诊断 全方位的组态软件 I O组态常规控制方案组态SC语言组态网络交换数据组态标准画面组态流程图登陆组态报表登陆组态自定义健组态语言报警组态 软件系列 DCS的软件体系 工程师站系统设计软件 组态软件 控制站实时监控软件 操作站实时监控软件 JX 300XDCS的软件体系 系统组态软件 系统组态软件包 S
12、Ckey exe 流程图制作软件 SCdraw exe SCX语言软件 SCLang exe 图形化组态软件 SCControl exe 报表制作软件 SCForm exe 组态框架模块 组态软件 采用分类的树状结构管理组态信息 使用户能清晰把握系统的组态状况 总体组态 数据转发卡组态 I O卡件组态 信号点组态 常规控制方案组态 简单易学类高级语言资源开放面向控制工程实时性强 可靠性高提供完善的编程环境 SCX语言 图形化组态 标准图形库可使用户轻松绘制各种复杂的工业设备 对各类动态参数组态 以便于在实时监控中进行实时观察和操作 流程图软件 报表制作功能的设计采用EXCEL类似的组织形式和功
13、能分割 方便用户操作 引入事件概念 即通过进行条件判断的逻辑表达式 依次实现报表的条件记录和条件输出 报表软件 操作监控软件 系统总貌流程操作分组操作 分工段 趋势 历史管理故障诊断报警管理报表功能 现场总线设备管理先进控制软件和企业MIS系统接口实时数据与标准数据库的接口功能 记录存放线性 加快存取速度所有应用通过唯一的数据代理实现 提高了安全性和处理并发事件的能力实现操作与数据的分离一库多表结构数据滚动存放可获得内部插值数据和统计数据 实时数据库的特点 一 对数据库的重要信息冗余备份 提高数据库恢复性能提供用户可控制的数据查询接口对数据的操作简单方便数据操作只有添加和读取两种方式记录存贮顺
14、序可增可减数据库的操作权限由应用程序提出 实时数据库的特点 二 报警一览画面 调整画面 控制分组画面 数据一览画面 故障诊断画面 流程图画面 典型应用 配浆过程 连续配浆过程 1 流量 浓度控制系统 设置流量控制系统调节进浆流量 通过控制白水加入量调节浓度 2 绝干浆配比控制系统 根据绝干浆配比比例自动计算各浆料及物料流量设定值 3 液位调节系统 配比控制浆料流量控制混合浆池液位 调节从混合浆池来浆总流量控制机浆池液位 JX 300X简便灵活的组态方法 在实现常规控制回路基础上 利用SCX强大的自定义算法功能模块 实现了绝干浆自动精确配比方案 为造纸企业提升效益带来了可靠而切实的保证 典型应用
15、 甲醇合成控制 1 甲醇生产特点过程不稳定调节手段弱系统存在非最小相位系统滞后大系统时变干扰大 控制方案分成8个阶段停塔阶段升温还原阶段预工作阶段新塔阶段较新塔阶段较老塔阶段老塔阶段降温阶段 典型应用 甲醇合成控制 2 催化剂层温度控制平稳 一般情况下温度控制在 5 范围内 而单纯采用PID控制时 一般情况下温度波动达 15 而且时常需要人工干预 自动控制投运率达90 以上 大大减轻了操作人员的劳动强度 而常规PID控制很难实现闭环自动控制 CO浓度相对变化小于 25 时 系统能够自动调节 第一炉催化剂使用了118天 是以前一般情况35天的三倍多 催化剂单产1300t t 是历史最好水平600
16、t t的2倍多 取得了显著的经济效益 控制效果 循环流化床锅炉及机组控制 1 采用专家模糊控制系统 实现了燃烧 主蒸汽温度 汽包水位 炉膛负压等的自动控制 循环流化床锅炉及机组控制 2 自动适应负荷的变化 在30 110 变化时 自动控制系统能跟踪负荷的变化 保持控制平稳 自动控制投运率在90 以上 汽包水位控制和主蒸汽温度控制能适应15 的变化 而控制指标始终满足工艺所允许的范围 自动控制系统能补偿煤种变化带来的扰动 控制效果 循环流化床锅炉及机组控制 3 燃烧控制使床温恒定在850 950 之间 并能适应煤种的变化 调整床温的稳态值 根据氧含量 炉膛出口烟温及床温的变化率对断煤 熄火 结焦等事故进行报警 并提示操作措施 事故报警准确率在98 以上 大大增加了锅炉的平稳运行时间 提高锅炉的利用率 达到经济燃烧 减少废气的排放量 平均煤耗下降3 5 控制效果 典型项目网络结构图 ScnetII 工程师站 操作站 控制站 智能仪表 以太网 网关 工段1 工段2 工段3 职能部门计算机 谢谢大家 希望能与您携手共进
