集散控制实验指导书参考.doc

《集散控制系统》实验指导书

姓名：乔俊福

系部：自动化系

太原工业学院

2016 年 10 月

自从 20 世纪 70 年代中期第一套集散控制系统在工业控制领域应用以来，集散控

制系统已经发展成为工业生产过程自动控制装置的主流。随着计算机技术、通信技术、

控制技术、大规模集成电路技术、显示技术、软件技术艺及其它高新技术的应用和发

展，集散控制系统也得到了飞速的发展。本课程实验主要从集散控制系统的基本性能和

基本操作出发，培养学生分析和设计集散控制系统的能力。

本课程实验是从一个简单的工程项目来学习和掌握集散控制JX—300X 系统以及相应的组态软件。设置的具体实验项目如下：

实验 1：硬件系统熟悉与操作：了解集散控制系统的组成和结构；熟悉系统规模、

控制站规模；掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数；掌握控制站卡的地址设置。

实验 2：( 设计性实验）JX-300 系统的组态设计：了解JX-300X 系统组态软件包；掌握控制站、操作站等硬件设备在软件中的配置；掌握I/O 设备、信号参数的设置。

实验 3：( 设计性实验）流程图及报表的操作与设计：学习JX-300X 系统的流程图制作、报表制作软件包；掌握如何用流程图制作软件来进行工艺流程的绘图制；掌握

如何用报表制作软件来自动生成报表。

实验 4（设计性实验）：加热炉控制系统的设计：进一步加深对集散控制系统的

了解；了解一个工程项目实现的过程；学会对系统硬、软件的调试、编译、下载和运行

等。

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一：硬件系熟悉与操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4

二： JX-300 系的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7. 三：流程及表的操作与⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 11

四：加炉控制系的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 14

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实验一：硬件系统熟悉与操作

一、实验目的：

1、了解集散控制系统的组成和结构；

2、熟悉系统规模、控制站规模；

3、掌握控制站卡件型号、名称、性能及输入/输出点数；

4、掌握控制站卡的地址设置。

二、实验内容：

硬件简介：

1、 JX-300X DCS系统网结构如图 1.1 所示：

图 1.1 JX-300X DCS系统网结构示意图

通讯网分为三层：信息管理、过程控制（SCnet II ）和控制站内部I/O 控制总线（SBUS）。

2、控制站卡件

控制站卡件位于控制站卡件机笼里，主要由主控卡、数据转发卡和I/O 卡组成。卡件按一定的规则组合在一起，完成信号采集、信号处理、信号输出、控制、计算、

通讯等功能。控制站卡件一览表如表 1.1 所示：

表 1.1控制站卡件一览表

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硬件选型：

1、根据测点性质确定系统I/O 卡件的类型及数量（适当留有余量），对于重要的信号

点要考虑是否进行冗余配置；

2、根据 I/O 卡件数量和工艺要求确定控制站和操作站的个数；

3、根据上述设备的数量配置其它设备，如机柜、机笼、电源、操作台等；

4、对于开关量，根据其数量和性质要考虑是否选配相应的端子板、转接端子和继电器。Scnet II 网络组件地址设置：

对 TCP/IP 协议地址采用如表 1.2 所示的系统约定：

表 1.2 系统约定的参数

类别地址范围备注

网络码IP 地址

控制站地址128.128.1 ２～ 31 每个控制站包括两快互为冗余主控制卡。

128.128.2 ２～ 31 两个冗余主控制卡享用不同的IP 地址，

两个网络码操作站地址128.128.1 129～160 每个操作站包括两快互为冗余的网卡。两128.128.2 129～160 两块网卡享用不同的IP 地址，但应设置

不同的网络码网络码 128.128.1 和 128.128.2 代表两个互为冗余的网络。

在控制站表现为两个互为冗余的通讯口，上为128.128.1 ，下为 128.128.2 。

在操作站表现为两块网卡，每块网卡所代表的网络号由IP 地址设置决定。

三、实验结果：

控制站、操作站设置：

I/O 卡件设置：

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四、思考题：

1、硬件选型时， I/O卡件选型的主要依据是什么？

答：根据《测点清单》中测点性质确定系统I/O 卡件的类型及数量（适当留有余量），对于重要的信号点考虑是否进行冗余设置。通过上面的分析，实现测点清单的所有信号

的采集与控制需要的 I/O 卡件为： SP313卡件 1 块，SP314卡件 2 块，SP316卡件 1 块，SP322卡件 1 块， SP362卡件 1 块， SP363卡件 1 块，共计 7 块卡件。以上统计数据中，如果考虑到将来的系统扩展及备品备件等要求，各种卡件还需做相应的增加。

实验二： JX-300 系统的组态设计

一、实验目的：

1、了解 JX-300X 系统组态软件包；

2、掌握控制站、操作站等硬件设备在软件中的配置；

3、掌握 I/O 设备、信号参数的设置。

二、实验内容：

参考实验四加热炉控制系统进行硬件设备、系统所需采集的信号、控制方案、操

作时需显示的数据和如何操作等完成系统组态。

三、实验步骤：

对于一个项目的组态设计，主要是指利用JX-300X DCS系统组态软件包，在工程师站上完成的设计、配置工作，组态设计基本上按照以下步骤进行：

1、整理硬件及I/O 信息，测点分配表如表 2.1

卡件通道

序号卡件型号

00 01 02 03

测00 SP316 TI-101 备用备用备用

点02 SP314 TI-106 TI-107 TI-108 TI-111

分04 SP314 TI-102 TI-103 TI-104 备用

配06 SP313 PI-102 LI-101 FI-001 FI-104

图08 SP322 PV-102 FV-104 LV-1011 LV-1012

10 SP363 KI-301 备用备用备用

12 SP362 KO-302 备用备用备用

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