一、系统简介 1993年,浙大中控推出了国内套具有1:1热冗余技术的集散控制系统JX-100。十多年来,从JX-100、JX-300直到JX-300X,浙大中控的JX系列集散控制系统不断发展、完善,已经成为了一套技术成熟、性能稳定的控制系统,在流程工业行业得到了广泛的应用。 JX-300X集散控制系统全面应用的信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术和现场总线技术,采用高性能的微处理器和成熟的先进控制算法,兼具高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功能,能适应更广泛更复杂的应用要求,是一套全数字化的、结构灵活、功能完善的新型开放式集散控制系统。 JX-300X集散控制系统,具有卓越的全集成功能和灵活配置的特点,能全面满足不同生产工艺过程的控制、管理需求。 二、系统特点 JX-300X具备了大型集散系统的安全性、冗余功能、网络扩展功能、集成的用户界面及信息存取功能,不仅具有模拟量信号输入输出、数字量信号输入输出、回路控制等常规DCS的功能,还具有高速数字量处理、高速顺序事件记录(SOE)、可编程逻辑控制等特殊功能;它不仅提供了符合IEC61131-3标准的图形组态工具,也为用户提供开发复杂控制算法(如模糊控制)的类C语言编程环境SCX。系统规模灵活可变,可以实现从一个单元的过程控制到全厂范围的自动化集成。 系统的主要特点如下: 可靠:全智能化设计,真正实现任意冗余配置,故障自诊断到卡件级,部件可带电更换,确保系统长时间稳定运行; 先进:控制网络采用标准10M/100M双高速冗余工业以太网,信息传输高速、准确、可靠;提供HART、FF等多种现场总线接口,实现分散的I/O控制; 方便:采用Windows 2000中文操作平台,大大提高系统稳定性与操作方便性,标准IEC61131-3组态平台,LD、FBD、SFC、ST和类C语言组态工具,方便实现理想的控制策略,安装方便,维护简单; 灵活:采取OPC、DDE开放式通用数据接口,可方便嵌入第三方设备与系统; 集成:采用PIMS过程信息管理系统软件,可方便实现全厂控制系统与管理系统的信息共享。 三、系统结构
四、系统规模 系统的容量为15个控制站,32个操作员站、工程师站或多功能站。 控制回路:128个/站(其中BSC与CSC之和不超过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)≤4096(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256个,分定时器256个 I/O数量:8个机笼/站(),每个机笼16块卡件 AI模入点数≤384(包括脉冲量)/站 AO模出点数≤128/站 DI开入点数≤2048/站 DO开出点数≤1024/站
五、系统硬件 JX-300X的硬件组成包括工程师站(ES)、操作站(OS)、控制站(CS)和通讯网络SCnet II。 1、高速、可靠、开放的通讯网络SCnet II: JX-300X系统控制网络SCnet Ⅱ连接工程师站、操作站、控制站和通讯处理单元。通讯网络采用总线形或星形拓扑结构,曼彻斯特编码方式,遵循开放的TCP/IP协议和IEEE802.3标准。 SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工业以太网,TCP/IP传输协议辅以实时的网络故障诊断。其特点是可靠性高、纠错能力强、通信效率高,网络通讯速率为10Mbps。 SCnet Ⅱ真正实现了控制系统的开放性和互连性。通过配置交换器(SWITCH),操作站之间的网络速度能提升至100Mbps,而且可以挂接多个SCnet Ⅱ子网,形成一种组合结构。每个SCnet Ⅱ网理论上多可带1024个节点,远可达10,000米。目前已实现的网络可带15个控制站和32个操作站、工程师站或多功能站。 2、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卡件实现对现场过程信号的采集、处理、控制等功能。根据现场要求的不同,系统配置规模可以实现从几个回路、几十个信息量到上千个控制回路、数千个信息量的处理。 在一个控制站内,通过SBUS总线可以挂接8个IO单元或远程IO单元,一个IO单元又可以带16个I/O卡件。 主控制卡可以冗余配置,保证实时过程控制的完整性,特别是主控制卡的高度模件化结构,可以用简单的配置方法,实现复杂的过程控制。 主控制卡: 采用双微处理器主从结构,双CPU协同处理控制站的任务,功能更强,速度更快; 系统控制周期0.1-5s可调; 具备独立于CPU的WDT复位功能,双重化10M/100M以太网标准通讯控制器和驱动接口; 支持冗余结构,互为冗余的两个主控制卡件之间高速数据交换,使工作/备用卡件之间的运行状态同步,同步速度达1Mbps; 能够实现手动控制、单回路、层叠、比率、前馈等多种程序控制;通过SCX语言还可实现优化控制、控制、模糊控制等功能。 3、操作员站(工程师站) JX-300X系统的操作员站和工程师站在硬件上是一致的。安装不同的软件后,能实现面向工程师与操作员的不同功能。操作员站安装的是基本的功能软件,如操作、监控等;除了这些基本的软件,工程师站还包括了系统生成、管理等工具软件。报表的输出可以根据用户的需求分别在操作员站或工程师站上实现。 六、系统软件 JX-300X系统的软件包括组态软件包与监控软件包。 组态软件包:用于给CS、OS、MFS进行组态的专用软件,包括SCKey (系统定义)、SCNetDiag(系统诊断)、SCFBD(功能块图)等工具软件包。 实时监控软件包: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,如AdvanTrol实时监控软件包。 简单、易用的组态软件 JX-300X系统的组态工作是通过组态软件SCKey来完成的。该软件用户界面友好,功能强大,操作方便,充分支持各种控制方案。SCKey组态软件是基于中文Windows 2000操作系统开发的,全面支持系统各类控制方案的组态。 软件体系运用了面向对象的程序设计(OOP)技术和对象链接与嵌入(OLE)技术,可以帮助工程师们系统有序地完成信号类型、控制方案、操作手段等的设置。同时,系统还增加了上位机的使用和管理软件PIMS,开发了SCX 控制语言(类C语言)、梯形图(LD)、顺序控制语言(SFC)、功能块(FBD)等算法组态工具,完善了流程图设计操作、实时数据库开放接口、报表、打印管理等附属软件。 丰富、实用、友好的实时监控界面 实时监控软件AdvanTrol是基于中文Windows 2000开发的应用软件,支持实时数据库和网络数据库,用户界面友好,具有分组显示、趋势图、动态流程、报警管理、报表及记录、存档等功能。 |