广东石油化工学院本科毕业（设计）论文:锅炉装置的DCS设计
基于DCS技术应用成熟的大前提下，本设计采用浙大中控JX-300XP DCS控制系统展开设计。
2.2 JX-300 XP DCS系统介绍
2.2.1 硬件介绍
1、系统机柜尺寸、容量 尺寸：2100*800*600
容量：配置一个电源机笼，四个I/O机笼 2、系统机笼的类型、容量 电源机笼：配置4个电源
I/O机笼：20个槽位，2块主控卡，2块数据转发卡、16块I/O 卡件 I/O机笼间互连：通过I/O机笼背面的SBUS-2S连接器和通讯 3、系统电源的类型，供电方式 单个电源模块（5V/24V），功率150W
AC供电方式：两路220V交流电冗余配电，一路通过UPS给系统供电，一路市电直接给系统进行供电 DC供电
4、常用卡件介绍
主控卡XP243：主控卡的地址范围设置在2~31之间，周期设置在0.1~5S之间。（采用双微处理器结构）
主控卡是控制站软硬件的核心，协调控制站内软件硬件关系和各项控制任务。它是一个智能化的独立运行的计算机系统，可以自动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能。它通过过程控制网络与过程控制级（工程师站和操作员站）相连，接收上层的管理信息，并向上层传递工艺装置的特性数据和采集到的实时数据；向下通过SBUS网络和数据转发卡的程控交换与智能I/O卡件实时通信，实现与IO卡件的信息交换（现场信号的输入采样和输出控制）。
数据转发卡XP233：XP233是机笼的核心单元，是主控卡联接I/O卡件的中间环节，它一方面驱动SBUS总线，另一方面管理本机笼的I/O卡件。
XP233具有冷端温度采集功能，负责整个I/O单元的冷端温度采集，冷端温度测量元件采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。
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第二章 DCS系统介绍以及工艺要求
电流信号输入卡XP313：接受6路的标准Ⅱ型、Ⅲ型电流信号。（分组隔离） 电流信号输入卡XP313I：接受6路的标准Ⅱ型、Ⅲ型电流信号。（点点隔离） 电压信号输入卡XP314：接受6路的标准Ⅱ型、Ⅲ型电压信号、0~20mV、0~100mV，各种型号的热电偶信号。（分组隔离）
电压信号输入卡XP314I：接受6路的标准Ⅱ型、Ⅲ型电压信号、0~20mV、0~100mV、各种型号的热电偶信号。（点点隔离）
热电阻信号输入卡XP316：接收４路热电阻（PT100、Cu50）信号。（分组隔离）。 热电阻信号输入卡XP316I：接收４路热电阻（PT100、Cu50）信号。（点点隔离）。 模拟量输出卡XP322：输出4路点点隔离的标准Ⅱ型、Ⅲ型电流。
触点型开关量输入卡XP363：接收8路数字量输入信号，响应干触点型信号。 电平型开关量输入卡XP361：接收8路数字量输入信号，响应电平型信号。
开关量输出卡XP362：8路无源晶体管开关触点输出，通过中间继电器驱动电动控制装置。
5、设计卡件配置原则
1) 所有卡件的备用通道必须组上空位号，空位号的命名原则： 摸入点NAI***,描述采用“备用” 模出点NAO***,描述采用“备用” 开入点NDI***,描述采用“备用” 开出点NDO***,描述采用“备用”
其中“***”中第一位为主控卡地址，第二位为数据转发卡地址，第三位为卡件地址，第四位为通道地址，地址为整数。 2) 同一控制站测点分配遵循如下原则：
TI~PI~FI~LI~分析AI~其他AI信号~AO~DI~DO~其他信号类型 同一卡件尽量放在同一机笼中 热备用卡件组在同类卡件的最后 6、系统常用卡件配套端子板 非冗余端子板 XP520 冗余端子板 XP520R
端子转接板 用于DI/DO连接的扩展 7、系统操作站硬件 工控PC机 操作员键盘
操作台：立式操作台，平面式操作台 打印机
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2.2.2 系统软件介绍
1、浙大中控AdvanTrol-Pro软件包是基于Windows2000操作系统的自动控制应用软件平台，在SUPCONWebField系列集散控制系统（DCS）中完成组态、数据服务和实时监控功能。
软件支持系统结构：
图2-1 软件支持系统结构
AdvanTrol-Pro在网络策略和数据分组的基础上实现了具有对等Ｃ／Ｓ特征的操作网，在该操作网上实现操作站之间包括实时数据，实时报警，历史趋势，历史报警，操作日志等的实时通信和历史数据查询。
AdvanTrol-Pro支持用户根据实际情况构建系统结构，与异构系统的数据交换即可通过数据站来实现，也可通过各种通信接口卡执行。 2、系统软件功能特点及性能指标 1) 系统采用多任务、多线程，32位代码 2) 良好的开放性能
3) 系统组态结构清晰，界面操作方便
4) 控制算法组态采用国际标准，实现图形组态与语言组态结合，功能强大 5) 流程图功能强大，使用方便
6) 报表功能灵活，应用简捷，并且具有二次计算能力
7) 采用大容量、高吞吐量的实时数据库和两级分层（分组分区）的数据结构
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第二章 DCS系统介绍以及工艺要求
8) 操作站数据更新周期为１秒，动态参数刷新的周期为1秒 9) 按键响应时间小于等于0.2秒
10) 流程图完成显示时间小于等于2秒，其余画面小于等于1秒 11) 命令响应时间小于等于0.5秒
12) 实时和历史趋势操作灵活，支持历史数据离线浏览
13) 强大的报警管理功能，可以分区分级设置报警，支持语音报警 14) 提供基于API接口的多种数据访问接口 15) 系统安全、可靠、长期运行稳定 16) 支持Mudbugs和ProfiBus 17) 支持在线下载功能
18) 在网络策略和数据分组的基础上实现了具有对等C/S模式特征的操作网络服务 3、系统软件运行环境配置要求
1) 主机型号：奔腾4（1.8G）以上的工控PC机 2) 主机内存：>=256MB
3) 显卡：显存>=16MB,显示模式可上1024*768，增强色（16位），刷新频率85Hz 4) 主机硬盘：>10G可用空间，推荐配置80G硬盘 5) 操作系统：中文版Windows2000Professional+Sp4 4、系统软件构成
AdvanTrol-Pro软件包可分成两大部分，一部分为系统组态软件，包括：用户授权管理软件（SCReg），系统组态软件（SCKey），图形化编程软件（SCControl），语言编程软件（SCLang），二次计算组态软件（SCTask），流程图制作软件（SCDrawEx），报表制作软件（SCFormEx），ModBus数据连接软件(AdvMBlink) ，另一部分为系统运行的实时监控软件（AdvanTrol），故障分析软件（SCDiagnose），OPC实时数据服务器软件(AdvOPCServer)，C/S网络互连功能等等。
2.2.3 软件功能介绍
1、用户授权管理软件（SCReg）
在软件中将用户级别分为十个层次：观察员、操作员-、操作员、操作员+、工程师-、工程师、工程师+、特权-、特权、特权+。不同级别的用户拥有不同的授权设置，即拥有不同范围的操作权限。对每个用户也可专门指定（或删除）某种权限。 2、系统组态软件（SCKey）
SCKey组态软件主要是完成DCS的组态工作。如设置网络节点、冗余状况、系统控制周期；I/O卡件的数量、地址、冗余状况、类型；设置每个I/O点的类型、处理方法和其他特殊的设置；设置监控标准画面的信息；常规控制方案组态等。系统所有的组态
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完成后，最后要在该软件中进行系统联编、下载和传送。SCKey组态软件大量采用windows标准控件，使操作保持了一致性，该软件采用了分类的树状结构管理组态信息，使用户可以清晰把握系统的组态状况。如下图所示为系统组态软件界面：
图2-2 SCKey组态软件界面
3、图形化编程软件（SCControl）
图形化编程软件（SCControl）是SUPCON WebField系统控制用于编制系统控制方案的图形编程工具。按照IEC61131-3标准设计，为用户提供高效的图形编程环境。
图形化编程软件集成了LD(梯形图)编辑器，FBD编辑器、SFC编辑器、ST语言编辑器、数据类型编辑器、变量编辑器。该软件编程方便、直观，具有强大的在线帮助和在线调试功能，用户可以利用该软件编写图形化程序实现所设计的控制算法。在系统组态软件SCKey中使用自定义控制算法可调用该软件。 4、二次计算组态软件（SCTask）
二次计算组态软件（SCTask）是 AdvanTrol-Pro软件包的重要组成部分之一，用于组态上位机号、事件、任务，建立数据分区，历史趋势和报警文件设置，光字牌设置，网络策略设置，数据提取设置等等。目的是在SUPCON WebField系列控制系统中实现二次计算功能、提供更丰富的报警内容、支持数据的输入和输出、数据组与操作小组的绑定等。
5、流程图制作软件（SCDrawEx）
流程图制作软件（SCDrawEx）是SUPCON WebField系统控制软件包的重要组成部分之一，是一个具有良好用户界面的流程图制作软件。他以中文windows2000操作系统
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