JX-300XP系统用户使用手册系统概要浙江中控技术股份有限公司JX-300XP 系统概要目录目 录系统概要 .11.1 总述 .11.1.1 系统的整体结构.11.1.2 系统主要设备和软件.21.1.3 系统的主要特点.21.1.4 系统性能 .31.1.5 控制站规模 .41.2 通信网络.51.3 系统硬件.61.3.1 控制站硬件 .62.控制站机械结构.71.3.2 操作员站硬件.81.4 系统软件.91.4.1 软件特点 .101.4.2 软件组成 .10JX-300XP 系统概要系统概要1系统概要1.1 总述JX-300XP 系统是 SUPCON WebField 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1.1.1 系统的整体结构JX-300XP 系统的整体结构如下图所示:图 1 JX-300XP体系结构图OS:操作员站ES:工程师站MFS:多功能计算站BCU:总线变换单元CIU :通信接口单元PCS:过程控制站LCS:逻辑控制站DAS:数据采集站SBUS :系统 I/O 总线IOU :IO 单元RIOU:远程 IO 单元JX-300XP 的基本组成包括工程师站(ES) 、操作员站( OS) 、控制站( CS)和通信网络。
通JX-300XP 系统概要系统概要2过在 JX-300XP 的通信网络上挂接总线变换单元(BCU ) 可实现与 JX-100 、 JX-200、 JX-300、 JX-300X等的互联;在通信网络上挂接通信接口单元(CIU )可实现 JX-300XP 与 PLC 等数字设备的连接;通过多功能计算站(MFS)和相应的应用软件Advantrol-PIMS或 OPC 接口可实现与企业管理计算机网的信息交换(ERP 或 MIS ) ,实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能,从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化1.1.2 系统主要设备和软件1)系统主要设备?控制站( Control Station ,简称 CS)它是系统中直接与现场打交道的I/O 处理单元, 完成整个工业过程的实时监控功能通过不同的硬件配置和软件设置,可构成不同功能的控制站,如过程控制站(PCS) 、逻辑控制站( LCS) 、数据采集站(DAS ) 操作员站( Operator Station,简称 OS)用于实现工艺过程监视、操作、记录等功能。
工程师站( Engineer Station ,简称 ES)用于控制应用软件组态、系统监视、系统维护多功能站( Multi-function Station ,简称 MFS)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通信接口单元 (Communication Interface Unit ,简称 CIU) 或通信管理站用于实现JX-300XP 系统与其它计算机、各种智能控制设备(如 PLC)接口连接2)系统软件?组态软件: 用于给 CS、OS、MFS 进行组态的专用软件,包括:SCKey (系统组态) 、SCDiagnose(系统诊断)、SCControl(图形化组态)等工具软件实时监控软件:用于过程实时监视、操作、记录、打印、事故报警等功能的人机接口软件1.1.3 系统的主要特点?高速、可靠、开放的通信网络SCnet II 采用 11 冗余的工业以太网,可靠性高、纠错能力强、通信效率高;SCnet 真正实现了控制系统的开放性和互连性分散、独立、功能强大的控制站控制站通过主控制卡、数据转发卡和相应的I/O 卡件实现现场过程信号的采集、处理、控制等功能多功能的协议转换接口JX-300XP 系统中增加了与多种现场总线仪表、PLC 以及智能仪表通信互连的功能,已实现了 MODBUS 、Host Link等多种协议的网际互联,可方便地完成对它们的隔离配电、通讯、修改组态等。
全智能化设计JX-300XP 系统概要系统概要3均采用专用的微处理器负责卡件的控制、检测、运算、处理以及故障诊断等工作,在系统内部实现了全数字化的数据传输和数据处理任意冗余配置JX-300XP 控制站的电源、 主控卡、 数据转发卡和模拟量卡均可按不冗余或冗余的要求配置简单、易用的组态手段和工具组态软件用户界面友好、功能强大、操作方便,充分支持各种控制方案丰富、实用、友好的实时监控界面事件记录功能JX-300XP 提供了功能强大的过程顺序事件记录、操作人员的操作记录、过程参数的报警记录等多种事件记录功能,并配以相应的事件存取、分析、打印、追忆等软件与异构化系统的集成网关卡 XP244 是通信接口单元的核心,它解决了JX-300XP 系统与其他厂家智能设备的互联问题安装方便,维护简单,产品多元化、正规化1.1.4 系统性能 1)工作环境工作温度: 0 50存放温度: 40 70工作湿度: 1090%RH,无凝露存放湿度: 595%RH,无凝露大 气 压 力 : 62106KPa 振 动 ( 工 作 ):振动频率范围为10150Hz,允许的位移峰幅值为0.075mm,加速度小于9.8m/s22)电源性能控制站:双路供电,22010% VAC , 505 Hz, 最大 800W, 功率因数校正 (符合 IEC61000-3-2标准)。
操作员站、工程师站和多功能站:22010%VAC ,505Hz,最大 400W3)接地电阻在普通场合接地电阻不大于4 欧姆,在变电所、电厂及有大型用电设备等场合接地电阻不大于 1 欧姆4)运行速度采样和控制周期:50 毫秒 5.0 秒(逻辑控制) ,100 毫秒 5.0 秒(回路控制) ;双机切换时间:小于一个控制周期;双机冗余同步速度:1Mbps5)电磁兼容性( EMC )系统按照工业环境的通用抗扰性标准设计并经严格测试,抗干扰能力强,能满足各种恶劣电磁环境下的工作要求系统满足如下电磁兼容性标准:JX-300XP 系统概要系统概要4IEC61000-3-2(GB/17625-1-198) 谐波电流限值;IEC61000-3-3 电压波动和闪烁限值;IEC61000-4-2(GB.T17626.2-1998) 静电放电抗扰度;IEC61000-4-3(GB/T17626.3-1998) 射频电磁场辐射抗扰度;IEC61000-4-4(GB/T17626.4-1998) 电快速瞬变脉冲群抗扰度;IEC61000-4-5(GB/T17626.5) 浪涌(冲击)抗扰度;IEC61000-4-8(GB/T17626.8-1998) 工频磁场抗扰度;IEC61000-4-9(GB/T17626.9-1998) 脉冲磁场抗扰度;IEC61000-4-11(GB/T17626.11) 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度;EN50082-2(1995) 工业环境的通用抗扰性标准。
1.1.5 控制站规模JX-300XP 控制站内部以机笼为单位机笼固定在机柜的多层机架上,每只机柜最多配置5只机笼, 其中 1 只电源箱机笼、 1 只主控制机笼以及3 只 I/O 卡件机笼 (可配置控制站各类卡件)卡件机笼根据内部所插卡件的型号分为两类:主控制机笼 (配置了主控制卡)和 I/O 机笼(不配置主控制卡) 每类机笼最多可以安装20 块卡件,即除了配置一对互为冗余的主控制卡和一对互为冗余的数据转发卡之外,还可以配置16 块各类 I/O 卡件 主控制卡和数据转发卡必须安装在规定的位置一个控制站信号最大配置点数为:?AO 模出点数 =128/站;?AI 模入点数 =384(包括脉冲量)/站;?DI 开入点数 =1024/站;?DO 开出点数 =1024/站;?控制回路: 128 个/站(其中BSC、 CSC 之和最大不超过64 个,常规控制回路不超过64 个) ;?程序空间: 4Mbit Flash RAM ;?数据空间: 4Mbit SRAM ;?自定义 1 字节变量(虚拟开关量)=2048(内部开关触点) ;?自定义 2 字节变量 =2048 (int、sfloat) ;?自定义 4 字节变量 =512(long ,float) ;?自定义 8 字节变量 =256(sum) ;?秒定时器( timers)256 个,分定时器(timerm)256 个;注: BSC 为自定义单回路、CSC 为自定义串级回路。
每个机笼在数据转发卡槽位可配置互为冗余的两块数据转发卡数据转发卡是每个机笼必配的卡件,是连接I/O 和主控制卡的智能通道如果数据转发卡件按非冗余方式配置,则数据转发卡件可插在这两个槽位的任何一个,空缺的一个槽位不可作为I/O 槽位一块主控制卡最多能连接16 块数据转发卡 在主控制卡冗余配置的情况,两块互为冗余的主控制卡作一块主控制卡处理,最多也只能连接16 块数据转发卡系统每个控制站规模适当的情况下,网络规模如下:15 个控制站或者XP244 通信单元, 即两者总和不可超过15 个,这里指的控制站包JX-300XP 系统概要系统概要5括冗余控制站(如2、 3主控制卡构成一个控制站)和非冗余控制站(如2主控制卡构成一个控制站)32 个操作员站、工程师站以及其它功能的计算站点1.2 通信网络JX-300XP 集散控制系统的通信网络由信息管理网、过程控制网等构成,其典型的拓扑结构如下图所示:图 2 JX-300XP系统网络结构示意图由于集散控制系统中的通信网络担负着传递过程变量、控制命令、组态信息以及报警信息等任务,所以网络的结构形式、层次以及组成网络后所表现的灵活性、开放性、传输方式等方面的性能十分重要。
JX-300XP 系统为适应各种过程控制规模和现场要求,其通信系统对于不同结构层次分别采用了信息管理网、SCnet 网络和SBUS 总线信息管理网 (Ethernet)采用以太网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该网络通过在多功能MFS 上安装双重网络接口(信息管理和过程控制网络)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过程控制网络SCnet 是双高速冗余工业以太网它直接连接了系统的控制站、操作员站、工程师站、通信接口单元等,是传送过程控制实时信息的通道,具有很高的实时性和可靠性通过挂接网桥,SCnet 可以与上层的信息管理网或其它厂家设备连接SBUS 总线分为两层,第一层为双重化总线SBUS-S2它是系统的现场总线,物理上位于控JX-300XP 系统概要系统概要6制站所管辖的I/O 机笼之间,连接了主控制卡和数据转发卡,用于两者的信息交换第二层为SBUS-S1 网络,物理上位于各I/O 机笼内,连接了数据转发卡和各块I/O 卡件,用于他们之间的信息交换主控制卡通过SBUS 来管理分散于各个机笼内的I/O 卡件。
1.3 系统硬件1.3.1 控制站硬件控制站是JX-300XP 系统实现过程控制的主要设备之一,其核心是主控制卡主控制卡安装在机笼的控制器槽位中,通过系统内高速数据网络SBUS 扩充各种功能,实现现场信号的输入输出,同时完成过程控制中的数据采集、回路控制、顺序控制以及优化控制等各种控制算法1.控制站组成和卡件类型控制站由主控制卡、数据转发卡、I/O 卡件、供电单元等构成通过软件设置和硬件的不同配置可构成不同功能的控制结构,如过程控制站、逻辑控制站、数据采集站它们的核心单元都是主控制卡XP243 过程控制站:简称控制站,是传统意义上集散控制系统的控制站,它提供。