浙大中控JX-300X原理、应用

浙大中控JX-300X

浙大中控 JX-300X集散控制系统

一.系统概述

JX-300X的基本组成包括工程师站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通讯网络SCnet II 。 通过在JX-300X的通讯网络上挂接总线变换单元（BCU）可实现与JX-100、JX-200、JX-300系统的连接；在通讯网络上挂接通信接口单元（CIU）可实现JX-300X与PLC等数字设备的连接；通过多功能计算站（MFS）和相应的应用软件AdvanTrol-PIMS可实现与企业管理计算机网的信息交换，实现企业网络（Intranet）环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成与输出等功能，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化。

X-300X覆盖了大型集散系统的安全性、冗余功能、网络扩展功能、集成的用户界面及信息存取功能，除了具有模拟量信号输入输出、数字量信号输入输出、回路控制等常规DCS的功能，还具有高速数字量处理、高速顺序事件记录（SOE）、可编程逻辑控制等特殊功能；它不仅提供了功能块图（SCFBD）、梯形图（SCLD）等直观的图形组态工具，又为用户提供开发复杂高级控制算法（如模糊控制）的类C语言编程环境SCX。系统规模变换灵活，可以实现从一个单元的过程控制，到全厂范围的自动化集成。

JX-300X控制站以先进的微控制器（30MHZ Philips P51XA）为核心，提高了系统的实时性和控制品质，系统能完成各种先进的控制算法：过程管理级采用高性能CPU的主机和WINDOWS95/NT的多任务操作系统，以适合集散控制系统良好的操作环境和管理任务的多样化；过程控制网络采用双重化的Ethernet网技术，使过程控制级能高速安全的协调工作，做到真正的分散和集中。

二.系统特点

高速、可靠、开放的通讯网络SCnet II

JX-300X系统控制网络SCnet Ⅱ连接工程师站、操作站、控制站和通讯处理单元。通讯网络采用总线形或星形拓扑结构，曼彻斯特编码方式，遵循开放的TCP/IP协议和IEEE802.3标准。

SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工业以太网，TCP/IP的传输协议辅以实时的网络故障诊断。其特点是可靠性高、纠错能力强、通信效率高。通讯速率为10Mbps。

SCnet Ⅱ真正实现了控制系统的开放性和互连性。通过配置交换器(SWITCH)，操作站之间的网络速度能提升至100Mbps，而且可以接多个SCnet Ⅱ子网，形成一种组合结构。

每个SCnet Ⅱ网理论上最多可带1024个节点，最远可达10,000米。目前已实现的网络可带载15个控制站和32个其它站。

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OS：操作站 ES：工程师站 MFS：多功能计算站 BCU：总线变换单元 CIU：通讯接口单元 PCS：过程控制站 LCS：逻辑控制站 DAS：数据采集站 SBUS：系统I/O总线 IOU：IO单元 RIOU：远程IO单元

分散、独立、功能强大的控制站控制站

通过主控制卡、数据转发卡和多功能智能I/O卡件实现现场过程信号的采集、处理、控制等。根据现场要求的不同，系统配置规模可以从几个回路、几十个信息量到1024个控制回路，6144信息量。

在一个控制站内，通过SBUS总线可以挂接6个本地IO或远程IO单元，一个IO单元可以带16个I/O卡件。I/O卡件可对现场信号进行预处理。主控制卡可以冗余配置，保证实时过程控制的完整性，尤其是主控制卡的高度模件化结构，可以用简单的配置方法，实现复杂的过程控制。

多功能的协议转换接口

在JX-300X系统中还增加了与多种现场总线仪表、PLC以及智能仪表通信互连的功能，可方便地完成对它们的隔离配电、通讯、修改组态等。如Rosemount公司、ABB公司、上海自动化仪表公司、西安仪表厂、川仪集团等著名企业的产品以及浙大中控开发的各种智能仪表和变送器，实现系统的开放性和互操作性。 全智能化设计

控制站的所有卡件，都按智能化要求设计，均采用专用的微处理器，负责该卡件的控制、检测、运算、处理以及故障诊断等工作，在系统内部实现了全数字化的数据传输和数据处理。在此基础上，还实现了万能模拟信号输入功能，能自动根据用户的设置采样电压、电流、热电阻、热电偶、毫伏信号等多种模拟量信号，能有效减少系统维护中备品备件的数量。 任意冗余配置

JX-300X控制站的所有卡件（如主控制卡、各类I/O卡）均可按不冗余和冗余的要求配置。从而在保证系统可靠性和灵活性的基础上，降低用户的费用。

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功能强大、简便单易用组态工具

JX-300X系统软件基于中文Windows 95/98/NT开发，用户界面友好，所有的命令都化为形象直观的功能图标，只须用鼠标即可轻而易举地完成操作，使用更方便简洁；再加上SC8004B操作员键盘的配合，控制系统设计实现和生产过程实时监控快捷方便。

基本组态软件SCKey用户界面友好,只需填表就可完成大部分的组态工作。软件提供专用控制站编程语言SCX（类C语言）、功能强大的专用控制模块、超大编程空间，可方便实现各种理想的控制策略。图形化控制组态软件SCcontrol集成了LD编辑器、FBD编辑器、SFC编辑器、数据类型编辑器、变量编辑器、DFB编辑器。SCcontrol的所有编辑器使用通用的标准菜单File、Windows、Help。灵活的自动切换不同编辑器的特殊菜单和工具条。

SCcontrol在图形方式下组态十分容易。在各编辑器中，目标（功能块、线圈、触点、步、转换等）之间的连接在连接过程中进行语法检查。不同数据类型间的链路在编辑时就被禁止。SCcontrol提供注释、目标对齐等功能改进图形程序的外观。SCcontrol采用工程化的文档管理方法，通过导入导出功能，用户可以在工程间重用代码和数据。

丰富、实用、友好的实时监控界面

实时监控软件AdvanTrol是基于中文Windows NT/95开发的应用软件，支持实时数据库和网络数据库，用户界面友好，具有分组显示、趋势图显示打印、动态流程、报警管理、报表及记录、数据存档、现场控制站远程自诊断等监控功能。操作员通过丰富灵活的动态画面，可以方便准确地完成生产过程的监视、操作任务。

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事件记录功能

JX-300X提供了功能强大的过程顺序事件记录、操作人员的操作记录、过程参数的报警记录等多种事件记录功能，并配以相应的事件存取、分析、打印、追忆等软件。系统具有最小事件分辨间隔(1ms)的事件序列记录（SOE）卡件，可以通过多卡时间同步的方法同时对256点信号进行高速顺序记录。 安装方便，维护简单，产品多元化、正规化

JX-300X立足国内过程控制的需求，在多年的工程应用和实践经验的基础上，依靠人才优势，运用当今世界的先进技术，一定能简单、方便地完成整个工厂的控制、管理系统的集成。

三.系统规模

· 控制回路：128个/站（其中BSC与CSC之和最大不超过64个） · 程序空间：4Mbit Flash ROM，数据空间4Mbit Flash SROM · 自定义开关量≤2048（内部开关触点） · 自定义2字节变量≤1024（int、sfloat） · 自定义4字节变量≤512（long，float） · 自定义8字节变量≤256（sum） · 秒定时器512个，分定时器512个

· 一个控制区域：15个控制站、32个操作站或工程师站 · I/O数量：8个机笼/站（最大），每个机笼16块卡件 · AO模出点数≤128/站

· AI模入点数≤384（包括脉冲量）/站 · DI开入点数≤1024/站 · DO开出点数≤1024/站

· 总容量15360点/1个控制区域

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北京和利时自动化工程有限责任公司 循环硫化床锅炉

浙大中控JX-300X

一、工艺简介

1．循环流化床锅炉(CFBB)应用背景 ● 能源问题：煤质越来越差

● 环保要求的不断提高（石灰石脱硫、低温分段燃烧脱氮） ● CFB燃烧技术为洁净燃烧提供了条件 2．循环流化床锅炉系统组成

● 炉膛（ 布风装置、 密相区、 稀相区、 炉内受热面） ● 气固物料分离装置、返料装置 ● 尾部受热面 ● 床外热交换器

3．循环流化床锅炉的优缺点 ●CFB锅炉优点:

●对燃料的适应性好（高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低热量煤） ●燃烧效率高，可达95-98%，热强度高 ●脱硫效果好、NOX排放含量低

●负荷调节性能好（调节范围大，适应性快） ●灰渣可重复利用 ●CFB锅炉缺点：

●风机电耗大、热惯性大、漏灰严重

二、和利时在CFB控制方面的优势

针对不同厂家CFBB的结构、性能特点及调节手段存在的差异，提供相应调节、控制、保护方案。维持工艺参数保持在稳定、正常的范围，维持设备正常运行，提高过程生产的稳定性、经济性。

CFB燃烧系统是一个大滞后、强耦合、时变性的非线性系统。基于CFB锅炉的特点，和利时公司在燃烧系统控制上采用智能

浙大中控JX-300X

模糊控制技术，综合考虑负荷、汽压、床温、氧量、炉膛出口温度等因素后，按照整定出的优化曲线，分别对给煤、一、

二次风、返料风等因素进行整体及分项调节。

1．模拟量调节（MCS）： 母管压力调节系统 主汽压力调节系统 给煤调节系统 总风量调节系统 一次风量调节系统 二次风量调节系统 返料风调节系统 引风量调节系统 床温调节系统 床层厚度调节系统 给水调节系统 主汽温度调节系统

除氧器压力和水位调节系统 减温减压调节 汽机DEH调节 汽机轴封压力 凝结水水位 高加水位

2．顺序控制（SCS）： 锅炉引风机子功能组 锅炉二次风机子功能组 锅炉一次风机子功能组 锅炉给煤机组子功能组 锅炉排渣子功能组 定期排污子功能组 安全门子功能组 事故门子功能组 FSSS功能组 电动给水泵子功能组 除氧器子功能组 凝汽器子功能组 凝结水泵子功能组 汽机疏水系统子功能组 汽机油系统子功能组 发电机冷却系统子功能组 汽机保护功能组

对上述功能组进行功能组级的程控启、停、联锁、保护，实现完全自动化。

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