DCS的热电厂自动控制系统的设计
目 录
1 引言 1
2 浙大中控 JX-300X DCS 系统 1
2．1 概述 1
2.1.1 系统整体机构 2
2.1.2 控制站规模 2
2．2 通信网络 3
2.2.1 信息管理网（Ethernet） 3
2.2.2 过程控制网络（SCnet Ⅱ网） 3
2.2.3 SBUS总线 4
2．3 操作站硬件 4
2．4 控制站硬件 5
2.4.1 控制站硬件 5
2.4.2 控制站卡件 6
3 SUPCON JX-300X DCS 系统软件 10
3．1 SCKey 组态软件 10
3.1.1 X-300X 流程图制作软件 10
3．2 JX-300X 报表制作软件 11
3．3 JX-300X 实时监控软件 11
4 热电厂工艺流程 11
5 热电厂DCS硬件组态 12
5．1 输入输出点的选择 12
5．2代号、变量名、仪表代码对应表 13
5. 3控制回路明细表 14
5. 4 热电厂各部分装置卡件连接图 14
6 热电厂DCS的软件组态 15
6．1 总体信息组态及其主要功能 16
6.1.1 主机设置 16
6.1.2 编译 17
6.1.3 备份数据 17
6.1.4 组态下载 17
6.1.5 组态传送 17
6．2 控制站组态 18
6.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
系统I/O组态 18
6.2.2 系统控制方案组态 23
6．3 操作站组态 24
6.3.1 操作小组组态 24
6.3.2 系统标准画面组态 25
6.3.3 系统报表登录组态 27
6.3.4 系统语音报警组态 27
6.3.5 系统操作组态总结 28
7 实时监控 28
7．1 监控概述 28
7．2 实时监控操作 30
8 DCS技术的展望 35
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
在社会早期，工业过程是一个个相对独立的个体，它们互相之间没有过多的依靠，这样的结构有一个优点是当其中的某一条线路出现故障的时候，其他的线路不会受到干扰，能够正常的工作，它的不足就是硬件太多，自动化的程度低，无法实现系统的最佳控制。随着技术发展，人类不断创新，就出现了后来的集中控制，其实质就是将电脑系统使用到这里面，将算术、监控和显示功能聚集于一身，这样会将硬件的价格降低，而且利于收集信息，分析数据达到最优化控制，同时它也存在不足就是一但线路中某条线路发生故障就会造成整个系统的瘫痪。
在中世纪，随着微处理器的发展，将计算机运用到控制系统中已然成为一种趋势，这就是集散控制系统（DCS）。小到一台设备大到一个工厂它都能够实施全方位的监控，并为工厂的信息化管理提供一个最优化的平台[7]。
一个新的历史的到来就是从集散控制的出现才到来的。该系统以其可靠、适用，功能强大，应用方便等优势在热电厂得到了广泛应用。
2 浙大中控 JX-300X DCS 系统
2．1 概述
浙大中控 SUPCON JX-300X DCS 是总体信息、控制站、操作站构成，此中有I/O组态，自定义变量，常规控制方案等。
控制站的核心作用就是处理收集到的信号和计算输出，还有故障自诊断功能，控制站主控卡、数据转发卡和电源运用设备冗余配置，可以自由的切换当遇到故障的时候。
操作站是一个人机互动的界面，他可以将控制站的数据转化成图像的形式显示出来，并通过一系列的曲线展现数据的变化规律。
由专门的工程的技术人员开发，并带有组态平台和维护系统的工具就是工程师站。工程师站是具有双面性的，它既可以组态又可以当做操作站，它主要体现在流程图、报表等。互联网调试、诊断故障、校验信号都可以通过使用系统维护工具来完成。因此具有双重的功能，包括当操作站和系统组态。
高速通信网Scnet是操作站和控制站完成交换数据的一个工具。它是通过SP244网关卡来实现的，主要体现在将第三方设备与DCS相连。
SCnet2过程控制网是以10base Ethernet为基础的，以太网控制器也是各部分的一个连接关节。数据传输遵循TCP/IP和UDP/IP协议。SCnet2有很多的器件都是冗余配置的，例如：驱动接口、通讯介质、网络控制器，在这种情况下，能够有效方便的处理通道故障和拥挤处理等情况，如果是正确的，就会选择其中最好的一个，同时也会删除掉另一个错误的数据包。冗余就是当其中的一个出现任何故障的时候，另一个就会承担起整个线路的责任，从而确保整个通讯都畅通无阻的去执行。
过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，双重化冗余设计，使得信息传输安全、高速[8]。
2.1.1 系统整体机构
JX-300X DCS 采用信息管理、过程控制网（SCnet Ⅱ）、控制站内部网络（SBUS）为主的三层网络结构。最先是信息管理这一层，它是以TCP/IP协议的以太网，来连接各个设备的网桥和企业的计算机，这样就建立了一个通道专门用于企业和工厂的管理和信息传输。二是过程控制网络（名字是scnet II），它是传输信息的连接工具，方便连接操作站、工程师站和控制站。最后是底层网络控制站内部网络（名字SBUS）是一种基于主卡类型命令令牌控制信道，用于存储和交换信息的通信协议和控制站卡了。
为了实现各基站之间的数据的交换，于是使用过程控制网络（SCnet Ⅱ）来作为操作站、工程师站、控制站的一个桥梁，并且SCnet Ⅱ能够接多个SCnet Ⅱ子网，构成一种组合布局。
2.1.2 控制站规模
控制柜每个最多需要配置配机笼五个，电源机笼一个，卡件机笼四个，而卡件机笼又可以分为主控制机笼也就是配主控制卡，另一个则为I/O机笼是不配主控制卡的，需要为主控制机笼配置两块主控卡、两块转发数据卡和十六块I/O卡。I/O机笼需要配置十六块和I/O卡两块数据转发卡；数据转发卡槽位可配置互为冗余的两块数据转发卡。它是每个机笼必配的卡件。JX-300X系统结构图如下2-1所示。
图2-1 JX-300X系统结构图
2．2 通信网络
JX-300X DCS的通信网络共有三层结构：
第一层网络是信息管理网（用户可选）
第二层网络是过程控制网，称为SCnet Ⅱ
第三层网络是控制站内部I/O控制总线，称为SBUS
2.2.1 信息管理网（Ethernet）
型号 部件名称
Sp202 机柜（800*600*2100）
1 引言 1
2 浙大中控 JX-300X DCS 系统 1
2．1 概述 1
2.1.1 系统整体机构 2
2.1.2 控制站规模 2
2．2 通信网络 3
2.2.1 信息管理网（Ethernet） 3
2.2.2 过程控制网络（SCnet Ⅱ网） 3
2.2.3 SBUS总线 4
2．3 操作站硬件 4
2．4 控制站硬件 5
2.4.1 控制站硬件 5
2.4.2 控制站卡件 6
3 SUPCON JX-300X DCS 系统软件 10
3．1 SCKey 组态软件 10
3.1.1 X-300X 流程图制作软件 10
3．2 JX-300X 报表制作软件 11
3．3 JX-300X 实时监控软件 11
4 热电厂工艺流程 11
5 热电厂DCS硬件组态 12
5．1 输入输出点的选择 12
5．2代号、变量名、仪表代码对应表 13
5. 3控制回路明细表 14
5. 4 热电厂各部分装置卡件连接图 14
6 热电厂DCS的软件组态 15
6．1 总体信息组态及其主要功能 16
6.1.1 主机设置 16
6.1.2 编译 17
6.1.3 备份数据 17
6.1.4 组态下载 17
6.1.5 组态传送 17
6．2 控制站组态 18
6.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
系统I/O组态 18
6.2.2 系统控制方案组态 23
6．3 操作站组态 24
6.3.1 操作小组组态 24
6.3.2 系统标准画面组态 25
6.3.3 系统报表登录组态 27
6.3.4 系统语音报警组态 27
6.3.5 系统操作组态总结 28
7 实时监控 28
7．1 监控概述 28
7．2 实时监控操作 30
8 DCS技术的展望 35
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
在社会早期，工业过程是一个个相对独立的个体，它们互相之间没有过多的依靠，这样的结构有一个优点是当其中的某一条线路出现故障的时候，其他的线路不会受到干扰，能够正常的工作，它的不足就是硬件太多，自动化的程度低，无法实现系统的最佳控制。随着技术发展，人类不断创新，就出现了后来的集中控制，其实质就是将电脑系统使用到这里面，将算术、监控和显示功能聚集于一身，这样会将硬件的价格降低，而且利于收集信息，分析数据达到最优化控制，同时它也存在不足就是一但线路中某条线路发生故障就会造成整个系统的瘫痪。
在中世纪，随着微处理器的发展，将计算机运用到控制系统中已然成为一种趋势，这就是集散控制系统（DCS）。小到一台设备大到一个工厂它都能够实施全方位的监控，并为工厂的信息化管理提供一个最优化的平台[7]。
一个新的历史的到来就是从集散控制的出现才到来的。该系统以其可靠、适用，功能强大，应用方便等优势在热电厂得到了广泛应用。
2 浙大中控 JX-300X DCS 系统
2．1 概述
浙大中控 SUPCON JX-300X DCS 是总体信息、控制站、操作站构成，此中有I/O组态，自定义变量，常规控制方案等。
控制站的核心作用就是处理收集到的信号和计算输出，还有故障自诊断功能，控制站主控卡、数据转发卡和电源运用设备冗余配置，可以自由的切换当遇到故障的时候。
操作站是一个人机互动的界面，他可以将控制站的数据转化成图像的形式显示出来，并通过一系列的曲线展现数据的变化规律。
由专门的工程的技术人员开发，并带有组态平台和维护系统的工具就是工程师站。工程师站是具有双面性的，它既可以组态又可以当做操作站，它主要体现在流程图、报表等。互联网调试、诊断故障、校验信号都可以通过使用系统维护工具来完成。因此具有双重的功能，包括当操作站和系统组态。
高速通信网Scnet是操作站和控制站完成交换数据的一个工具。它是通过SP244网关卡来实现的，主要体现在将第三方设备与DCS相连。
SCnet2过程控制网是以10base Ethernet为基础的，以太网控制器也是各部分的一个连接关节。数据传输遵循TCP/IP和UDP/IP协议。SCnet2有很多的器件都是冗余配置的，例如：驱动接口、通讯介质、网络控制器，在这种情况下，能够有效方便的处理通道故障和拥挤处理等情况，如果是正确的，就会选择其中最好的一个，同时也会删除掉另一个错误的数据包。冗余就是当其中的一个出现任何故障的时候，另一个就会承担起整个线路的责任，从而确保整个通讯都畅通无阻的去执行。
过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，双重化冗余设计，使得信息传输安全、高速[8]。
2.1.1 系统整体机构
JX-300X DCS 采用信息管理、过程控制网（SCnet Ⅱ）、控制站内部网络（SBUS）为主的三层网络结构。最先是信息管理这一层，它是以TCP/IP协议的以太网，来连接各个设备的网桥和企业的计算机，这样就建立了一个通道专门用于企业和工厂的管理和信息传输。二是过程控制网络（名字是scnet II），它是传输信息的连接工具，方便连接操作站、工程师站和控制站。最后是底层网络控制站内部网络（名字SBUS）是一种基于主卡类型命令令牌控制信道，用于存储和交换信息的通信协议和控制站卡了。
为了实现各基站之间的数据的交换，于是使用过程控制网络（SCnet Ⅱ）来作为操作站、工程师站、控制站的一个桥梁，并且SCnet Ⅱ能够接多个SCnet Ⅱ子网，构成一种组合布局。
2.1.2 控制站规模
控制柜每个最多需要配置配机笼五个，电源机笼一个，卡件机笼四个，而卡件机笼又可以分为主控制机笼也就是配主控制卡，另一个则为I/O机笼是不配主控制卡的，需要为主控制机笼配置两块主控卡、两块转发数据卡和十六块I/O卡。I/O机笼需要配置十六块和I/O卡两块数据转发卡；数据转发卡槽位可配置互为冗余的两块数据转发卡。它是每个机笼必配的卡件。JX-300X系统结构图如下2-1所示。
图2-1 JX-300X系统结构图
2．2 通信网络
JX-300X DCS的通信网络共有三层结构：
第一层网络是信息管理网（用户可选）
第二层网络是过程控制网，称为SCnet Ⅱ
第三层网络是控制站内部I/O控制总线，称为SBUS
2.2.1 信息管理网（Ethernet）
型号 部件名称
Sp202 机柜（800*600*2100）
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