热电厂DCS控制组态设计与实现

东南大学

硕士学位论文

热电厂DCS控制组态设计与实现

姓名：毛健宁

申请学位级别：硕士

专业：电力工程

指导教师：万秋兰;林俊山

20061225

２．２通信网络圈２—１通讯网络图２－２机笼

ＪＸ－３００ＸＤＣＳ的通信网络分三层：

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ＳＣｎｅｔＩＩ

笫三层网络是控制站内部Ｉ／ｏ控制总线，称奠ａＳＢＵＳ

２．２．１信息管理网（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）

信息管理网采用以太网络，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站（ＭＦＳ）上安装双重网络接口转接的方法，实现企业信息管理网与ｓｃｎｅｔⅡ过程控制网络之间的网间桥接，以获取Ｊｘ一３００Ｘ集散控制系统中过程参数和系统的运行信息，同时也向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用人型网络数据库，实现信息共享，并可将各个装置的控制系统连入企业信息管理网，实现工厂级的综合管理、调度、统计、

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２．４控制站硬件

控制站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。

控制站主要由机柜、机笼、供电单元和各类卡件（包括主控制卡、数据转发卡和各种信号输入／输出卡）组成（表２．１），其核心是主控制卡。主控制｝通常插在过程控制站最上部机笼内，通过系统内高速数据网络一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、以及包括优化控制等各种控制算法。控制站的外形如图２—４所示。

２．４．１控制站硬件

机柜：机柜采用拼装结构，机柜最多可安装一个控制站的电源单元、６个Ｉ／ｏ单元（机笼）。由于机柜体采用了拼装结构，可以通过拆卸各个机柜上的侧面板，形成互通的控制柜组，以方便整个系统内的走线。

图２－４机柜

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３．３．３系统接地

实际运行经验告诉我们，控制系统如何防止外界的干扰非常重要．为此对ＤＣＳ系统的接地提出了很高的要求。文献［１０］对Ｄｃｓ系统接地提出下列原９ｌｌ｝：

Ｉ．采用等电位连接原则，系统各种接地分类汇总后接到建筑物各层面的等电位连接板上（若没有连接板，可汇总到控制柜接地铜条。进而与接地投相连。）

２．操作站的操作台和计算机都必须接地。

３．控制系统ＦＩｊ部接地线应＞４平方毫米，控制系统与接地桩之间的接地线＞１８平方毫米。确保接地线连接可靠稳固。

４．ＵＰＳ的接地采用工厂电气地。ＵＰＳ采用两线制给ＩｘｃＳ供电。

５．若无法满足等电位连接。系统可采用一点接地的原则，要求接地电阻（４欧姆，避免与电气地相连，造成多点接地。为保证接地的有效性。要求系统地桩与控制柜之间的接地引线应小于３０米，系统接地桩与其他电气地桩或避雷器地桩之间的距离要火丁二１８米。

与现场接地情况相结合我们形成如圈３－２所示Ｄｃｓ接地系统圈

图３－２ＤｃＳ接地系统图

２０

第３章硬件选型和系统组态

Ｒｅｐｏｒｔ：存放报表文件

Ｒｕｎ：存放运行文件

Ｔｅｍｐ：存放临时文件

在组态过程中。所绘制的流程图，制作的报表，编写的程序等都需要正确存放在相应文件夹中．

３．４．２总体信息组态

启动组态软件后，选中［总体信息］／主机设置，打开主机设置窗口，即可开始进行主机的组态了．一．主控制卡组态

选择主控制卡选项卡，进入主控制卡组态窗口对主控制卡进行组态，如图３－４所示，根据组态内容依次填入主机的相关信息即可。

图３—４主控制卡组态窗口

ＪＸ－３００Ｘ系统中最多可组１５个控制站，控制站ＩＰ地址在２’３１之间。对ＴＣＰ／ＩＰ协议地址采用下圈（图３－５）所示系统约定：

地址范网

类别备注

网络６ｑ主机弼

每个控制站包拱两块互为冗余的主控

１２８．１２８．１２～３１黼卡。每块主控制卡享朋不弼的网络控制站地址玛，ＩＰ地址统编拄，搁互不可重复．

地址应与主控卡馥件上的跳线地址匹

１２＆１２８．２２～３１

配．

一睦设为冗余挚疙。该缝址的撩秘地醯磷酸苦潲．ｏ的捅铝地址为１．１曲掘锑

地蛙为０，２的捐糍地址淹３．３的栩罄地址勾２．以此类推．

图３－５控制站ＴｃＰ／ＩＰ协议地址系统约定

二．操作站组态

选中操作站选项卡，进入操作主机的组态窗口，和主控制卡设置相类似只要填入相应的信息．Ｊｘ系列最多可组３２个操作站（或工程师站），，ｖＩＴＣＰ／ＩＰ协议地址采用如下图（图３—６）所示系统约定：

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地址范弼类荆

各注

闷络码

ＩＰ地址

ｌ，８．１２８．１

１２９～１６０

每个操作站乜括两块互为冗余的羽卡。操作站地址

两块网卡享用尉一个ＩＰ地址，越应；殳置不剜的厨络斟．ＩＰ地址统。’编捧，不

１２８．１２＆２

１２９～１６０

可重复．

嬲络码１２８．１２８，１釉１２８．１２８．２代表髑个至为冗衾的Ｍ络。在豫佟站巾表现淘两

块两卡．每块鼹卡所代表的建址由ＩＰ地址设置决定。

图３－６操作站ＴＣＰ／ＩＰ协议地址系统约定

３．４．３控制站Ｉ／０组态

控制站由主控制卡、数据转发卡、Ｉ／ｏ卡件、供电单元等构成。系统网络节点可扩展修改，控

制站内的总线结构也可方便地扩展Ｉ／Ｏ卡件。控制站Ｉ／Ｏ组态主要包括数据转发卡设置，Ｉ／咔件设

置和信号点设置。所有设置可依照Ｉ／Ｏ点表来进行。

一．数据转发Ｒ组态

选中［控制站］／（Ｉ／Ｏ组态＞菜单后，Ｉ／Ｏ输入窗口被打开，选择数据转发卡选项卡，将看到

如下组态窗口（图３－１３），在对应的主控卡下挂接相应的数据转发卡，并填入前一章中选定的

型号ＳＰ２３３和点表中设置的地址，并选择冗余方式。

图３－１３数据转发卡组态窗口

二．Ｉ／ｏ卡件纽态

登录Ｉ／０卡件组态画面，一块主控制卡的一块数据转发卡下可组１６块Ｉ／Ｏ卡件。组态画面

同图３—１４，只是此时的数据转发卡为可选择状态，根据点表中的设置写入卡件在挂接的数据转

发卡上的地址（ｉｔ－细内容可参考点表）。