浙大中控JX-300XP系统硬件培训

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硬件基础
JX-300XP系统硬件基本组成： • 1.控制站 • 2.工程师站/操作员站 • 3. 控制网络
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型号 XP234X XP233 XP313 XP314 XP316 XP322 XP362 XP363
硬件基础
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卡件名称 主控卡
数据转发卡 电流信号输入卡 电压信号输入卡 热电阻信号输入卡 模拟信号输出卡 晶体管触点开关量输出卡 触点型开关量输入卡
• 电压信号输入卡是一块智能型的、带有模拟量信 号调理的六路信号采集卡，每一路分别可接收II型、 III型标准电压信号、毫伏信号、以及各种型号的 热电偶信号，将其转换成数字信号送给主控制卡 XP243。
•当其处理热电偶信号时，具有冷端温度补偿功能。
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• 指示灯
电压信号输入卡XP314
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主控卡XP243X
主控卡冗余切换的原因：
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失电强制切换 故障自动切换 干扰随机切换
主控卡冗余切换
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数据转发卡XP233
• 数据转发卡(XP233)是系统I/O机笼的核心单元，是 主控制卡连接I/O卡件的中间环节
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数据转发卡XP233
功能
I/O机笼的核心单元，管理I/O卡件，驱动SBUS总线， 连接主控卡和I/O卡件
授权管理—权限的设置 系统组态软件——系统参数设置 流程图制作软件——流程图制作 报表制作软件——报表制作 二次计算软件----实现二次计算功能 SCX语言编程软件——控制方案编程 图形化编程软件——控制方案编程 实时监控软件：
实时监控软件——实现数据采集、数据管理
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系统的主要特点
• 高速、可靠、开放的通讯网络Scnet II • 分散、独立、功能强大的控制站 • 多功能的协议转换接口 • 全智能化设计 • 任意冗余配置 • 简单、易用的组态手段和工具 • 丰富、实用、友好的实时监控界面 • 事件记录功能（SOE卡） • 安装方便，维护简单，产品多元化、正规化
•对于I/O卡件，其地址对应于卡件在机笼中的槽位 号。
• I，I+1
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卡件状态指示灯
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电流信号输入卡XP313
• 电流信号输入卡是一块智能型的、带有模拟量信 号调理、组组隔离的六路信号采集卡，并可为六 路变送器提供24V隔离电源。
• 卡件可处理0-10mA和4-20mA电流信号 。
测量范围 -148℃~850℃ -50℃~150℃
精度 ±0.2%FS ±0.2%FS
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• 指示灯
热电阻输入卡XP316
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• 冗余跳线
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• 端子接线
热电阻输入卡XP316
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模拟量输出卡XP322
•XP322模拟信号输出卡为4路点点隔离型电流（Ⅱ型或Ⅲ型） 信号输出卡。
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JX-300XP DCS体系结构
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系统基本硬件组成
现场控制站： 实时控制、直接与工业现场进行信息交互
工程师站： 工程师的组态和维护平台
操作员站： 操作人员完成过程监控管理任务的人机界面
过程控制网络： 实现工程师站、操作站、控制站的通讯
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系统软件组成
组态软件包：
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主控卡XP243X
•地址拨号（S1-S3为系统保留资源，必须拨为OFF）
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主控卡XP243X
• 跳线J5
当J5插入短路块时（ON），卡件内置的后备电 池将工作。如果用户需要强制清除主控制卡内 SRAM的数据（包括系统配置、控制参数、运行状 态等），只须拔去J5上的短路块
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机柜、机笼、电源
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机柜
为拼装结构 尺寸：2100×800×600 散热：风扇散热 外部安装：焊接或螺栓固定 内部安装：架装结构 内含系统接地铜条 机柜底部：有可调整尺寸的电 缆线入口 安装容量：1个电源机笼、4个 I/O机笼、4个电源模块和相关的 端子板、2个交换机、1个交流配 电箱
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浙大中控JX-300XP系统
硬件基础
作者 张永杰
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课件介绍
浙大中控JX-300XP DCS控制系统在我公司多套
装置中使用，本教程通过大量图片，对该系统结
构、各常用卡件及网络等基础知识进行总结，归 纳，使岗位职工通过本课件的学习，能够对JX300XP系统组成有清楚的认识，并掌握各类卡件的 使用及设置方法，为下一步的DCS组态学习打下基 础，同时提高日常维护工作的能力。
I/O机笼
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•机笼后视图
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常用接线端子板
非冗余 端子板
冗余端 子板
用于DI/DO连接扩 展
1
2
3
4
5
6
7
8
CLK- CLK+ SOE- SOE+ COLD COLD COLD COLD
-
+
-
+
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卡件安装位置
主控卡 数据转发卡
I/O卡件
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主控卡、数据转发卡
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主控卡
• 系统的软硬件核心，协调控制站内部所有的软硬件关系和执行 各项控制任务
• 主要包括：I/O处理、控制运算、上下网络通信控制、诊断 • 主从CPU设计，工业级嵌入式芯片，协同完成各项任务 • 具有双重冗余的10M以太网通信接口，和上位机通信； • 同时通过1M的SBUS总线管理I/O卡件 • 灵活支持冗余（1：1热备用）和不冗余的工作模式 • 128个控制回路（64个常规+64个自定义），采样控制速 • 率100ms~5s可选 • 综合诊断I/O卡件和I/O通道，具有灵活的报警处理和信 • 号质量码功能 • 后备锂电池，断电情况下，保证卡件内SRAM中的数据最 • 长3年不丢失
• 冗余跳线
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• 端子接线
电压信号输入卡XP314
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热电阻输入卡XP316
•热电阻信号输入卡是一块专用于测量热电阻信号的、 组组隔离的、可冗余的4路A/D转换卡，每一路分 别可接收Pt100、Cu50两种热电阻信号，将其调理 后转换成数字信号送给主控制卡XP243。
输入信号类型 Pt100热电阻 Cu50热电阻
信号类型
测量范围
标准电流（Ⅱ型） 0~10mA
标准电流（Ⅲ型） 4~20mA
精度 ±0.2%FS ±0.2%FS
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•指示灯
电流信号输入卡XP313
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电流信号输入卡XP313
•冗余跳线
•配电跳线
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•端子接线
电流信号输入卡XP313
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电压信号输入卡XP314
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数据转发卡XP233
•地址设置（S5-S8为系统保留资源，必须设置成OFF状态）
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I/O卡件
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I/O卡件基本功能及特点
功能：
•A/D转换 •信号调理
特点：
•全智能化设计 •专用的工业级、低功耗、低噪声微控制器 •应用隔离技术 •智能化自检和故障诊断
冗余规则
亮
慢闪）
故障 亮 暗
暗
暗
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数据转发卡XP233
• 地址拨号
– 范围：0-15 – 跳线设置：短接-ON，不短接-OFF – 配置 （I为偶数）
冗余：I、I+1
23 45 67 89
14 15
非冗余：I
2
4
6
8
14
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•冗余跳线J2
采用冗余方式配置XP233卡件时，互为冗余的两块XP233卡件的 J2跳线必须都用短路块插上（ON）
示灯； • 本卡件的通讯网络端口1的通讯状态指
示灯； • Slave CPU运行指示，包括网络通信和
I/O采样运行指示。
通信端口 • PORT A • PORT B
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主控卡243X指示灯
指示灯 名称 颜色
故障报警 FAIL 或复位指 红
示
RUN 运行指示 绿
WORK
工作/备 用指示
绿
系统电源－AC配电
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系统电源－DC配电
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I/O机笼
• 盛放卡件的笼子 • 机笼框架内部固定有20
条导轨，用于固定卡件； 每个槽位有具体的分工。 • 通过母板上的欧式接插 件和母板（印刷电路板） 上的 • 电气联接实现对卡件的 供电和卡件之间的总线 通讯
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•机笼间连线方式
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系统介绍 硬件基础
机柜、机笼、电源
主控卡、数据转发卡
常用I/O卡件 网络基础
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系统介绍
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系统简介
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。
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XP362、XP363指示灯
LED指示灯 绿-红闪烁 绿
CH1/2 红 暗
绿-红闪烁 绿
CH3/4 红 暗
绿-红闪烁 绿
CH5/6 红 暗
绿-红闪烁 绿
CH7/8 红 暗
通道状态指示灯 通道1：ON 通道2：ON 通道1：ON 通道2：OFF 通道1：OFF 通道2：ON 通道3：OFF 通道2：OFF 通道3：ON 通道4：ON 通道3：ON 通道4：OFF 通道3：OFF 通道4：ON 通道3：OFF 通道4：OFF 通道5：ON 通道6：ON 通道5：ON 通道6：OFF 通道5：OFF 通道6：ON 通道5：OFF 通道6：OFF 通道7：ON 通道8：ON 通道7：ON 通道8：OFF 通道7：OFF 通道8：ON 通道1：OFF 通道8：OFF
冷端温度采集（用于远程温度集中采集）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。
技术特点
上电时地址冲突检测 通道自检功能 SBUS总线故障检测功能
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数据转发卡XP233
• 使用XP322卡时，对于有组态但没有使用的通道有如下要 求：
A、接上额定值以内的负载或者直接将正负端短接。
B、组态为II型信号时，设定其输出值为0mA；组态为III 型信号时，设定其输出值为20mA。
上述A、B两个要求在实际使用中视情况只需采用其中一 种即可。对于没有组态的通道则无需满足上述要求。
•作为带CPU的高精度智能化卡件，具有自检和实时检测输出 状况功能，它允许主控制卡监控正常的输出电流。
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• 指示灯
模拟量输出卡XP322
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• 冗余跳线
模拟量输出卡XP322
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• 负载能力跳线
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• 端子接线
模拟量输出卡XP322
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模拟量输出卡XP322
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主控卡
• 一个控制站： • 一对主控卡 • 8个I/O单元 •;=384/站 • 控制回路128个/站
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主控卡243X
面板指示灯： • 故障报警或复位指示； • 工作卡件运行指示； • 工作/备用指示； • 准备就绪指示，备用卡件运行指示； • 本卡件的通讯网络端口0的通讯状态指
STDBV 准备就绪 绿
LED 0#网络通 通 -A 信指示
绿
信 LED 1#网络通 -B 信指示
绿
SLAVE
I/O采样 运行状态
绿
单卡上 电启动
亮-暗-闪 一下-暗
暗-亮
亮
亮-暗
暗 暗 暗
备用卡上 电启动
正常运行 工作卡 备用卡
亮-暗
暗（无故 暗（无故 障情况下） 障情况下）
与STDBY配合 交替闪
闪（频率 为采样周 期的两倍)
暗
暗
亮
暗
如RUN配合 交替闪（状
态拷贝）
闪（频率
暗
为采样周
期的两倍
暗
闪
闪
暗
闪
闪
暗
闪
闪
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主控卡XP243X
地址拨号 –范围：2-31 –ON-1；OFF-0 –配置 （I为偶数）
冗余：I、I+1
23 45 67 89
30 31
非冗余：I
2
4
6
8
30
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机笼
机笼分为电源箱机笼和I/O机笼
电源机笼
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I/O机笼
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电源机笼
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电源系统
• 双路AC输入 • 冗余设计 • 单个电源模块150W • 5VDC/24VDC输出 • 内置低通AC滤波器和因素校正； • 导轨式的插接方式安装
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使用注意事项
• 面板指示 • 地址设置 • 跳线设置
冗余规则
（I，I+1，I为偶数）
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数据转发卡XP233指示灯
FAIL出 错指 示
RUN运行 指示
WORD工作 /备用指示
COM（与主 POWER电 控卡通信时） 源指示
颜色 红 绿
绿
绿
绿
正常 暗 亮
闪（工作：
亮（工作） 快闪） 暗（备用） 闪（备用：