計算機控制系統(tǒng)第五章

計算機控制系統(tǒng)第五章第五章計算機控制系統(tǒng)第一節(jié)概述第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)第三節(jié) 可編程控制器第一節(jié)概述一、計算機控制簡介常規(guī)控制系統(tǒng)：由被控對象和過程控制儀表組成的過程控制系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)：由被控對象和計算機組成的過程控制系統(tǒng)。操作指導控制系統(tǒng)；

直接數(shù)字控制系統(tǒng)；

監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)；

集中分散控制系統(tǒng)

可編程序控制器一、計算機控制簡介（一）操作指導控制系統(tǒng)原理：在操作指導控制系統(tǒng)中，計算機對工藝變量進行采集，然后根據(jù)一定的控制算法計算出供操作人員參考、選擇的操作方法、最佳設定值等，再由操作人員直接作用于生產過程。特點：該系統(tǒng)屬于開環(huán)控制結構，即自動檢測＋人工調節(jié)。結構簡單，控制靈活、安全，尤其適用于被控對象的數(shù)學模型不明確或試驗新的控制系統(tǒng)。但仍需要人工參與操作，效率不高，不能同時控制多個對象。

（二）直接數(shù)字控制系統(tǒng)

用一臺計算機對多個參數(shù)進行實時數(shù)據(jù)采集，按照一定的控制算法進行運算，然后輸出調節(jié)指令到執(zhí)行機構，直接對生產過程施加連續(xù)調節(jié)作用，使被控參數(shù)按照工藝要求的規(guī)律變化。

一、計算機控制簡介（三）監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)。是計算機根據(jù)工藝變量按照所設計的控制算法計算出最佳設定值，并將此設定值直接傳送給常規(guī)模擬控制器或者DDC計算機，最后由模擬控制器或DDC計算機控制生產過程的系統(tǒng)，

一、計算機控制簡介（四）集中分散型控制系統(tǒng)又稱分布式控制系統(tǒng)。它采用分散控制、集中操作、分級管理、綜合協(xié)調的設計原則，從下到上將系統(tǒng)分為現(xiàn)場控制層、監(jiān)控層、管理層。

一、計算機控制簡介現(xiàn)場控制層：主要完成DDC的功能；

監(jiān)控層：主要完成SCC的功能；

管理層：完成范圍更廣，層次更高的管理、控制、協(xié)調的功能。一、計算機控制簡介操作站、工程師站和上位計算機構成集中管理部分；現(xiàn)場監(jiān)測站、現(xiàn)場控制站構成分散控制部分；通信網(wǎng)絡是連接集散系統(tǒng)各部分的紐帶，是實現(xiàn)集中管理、分散控制的關鍵。

（五）可編程序控制器可編程序控制器PLC（ProgramLogicController），不僅能用于邏輯控制，而且還具有數(shù)據(jù)處理、故障自診斷、模擬量處理、PID運算、聯(lián)網(wǎng)等功能的多功能控制器，廣泛應用于過程控制領域。一、計算機控制簡介被控制生產機械或過程PLC

輸出設備接觸器、電磁閥

輸入設備按鈕、限位開關等

1.計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展1946年第一臺數(shù)字計算機問世1950年前后，為早期航天應用研制了一種專用數(shù)字計算機——數(shù)字微分分析機(DDA)1959年3月1日第一套計算機控制系統(tǒng)在美國德克薩斯州某煉油廠的聚合裝置上正式投入運行計算機控制系統(tǒng)發(fā)展迅猛，未來的幾年內,計算機在控制領域里的應用將向集散化和綜合化發(fā)展在連續(xù)生產過程中,集散控制系統(tǒng)仍是生產過程控制的主選裝置,但隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)將逐漸取代集散控制系統(tǒng)。二、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向2.計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向（一）集散控制系統(tǒng)（DCS） 分散控制，集中管理，使DCS實現(xiàn)了生產過程的全局優(yōu)化。（二）可編程序控制器（PLC）

PLC是靈活、可靠、易變更的控制器，隨著其數(shù)據(jù)處理、故障診斷、PID運算、聯(lián)網(wǎng)功能的增強，作用將越來越大。（三）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） 計算機集成制造系統(tǒng)CIMS是在自動化技術、信息技術及制造技術基礎上，通過計算機及其軟件，將制造工廠全部生產環(huán)節(jié)所需使用的各種分散的自動化系統(tǒng)有機的集成起來，實現(xiàn)多品種、中小批量生產的智能制造系統(tǒng)。（四）智能控制系統(tǒng) 用機器代替人類從事各種勞動，把生產力發(fā)展到更高水平，進入信息時代。二、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)一、集散控制系統(tǒng)的基本概念定義：集散控制系統(tǒng)DCS，是以微處理機為核心，利用4C技術（Computer計算機技術、Communication通訊技術、CRT顯示技術和Control控制技術）實現(xiàn)過程控制和過程管理的計算機控制系統(tǒng)。特點：“集中管理”和“分散控制”。①控制功能豐富②監(jiān)視操作方便③信息和數(shù)據(jù)共享④系統(tǒng)擴展靈活⑤安裝維護方便⑥系統(tǒng)可靠性高二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（一）JX300XP集散型控制系統(tǒng)的構成1．工程師站是為專業(yè)工程技術人員設計的，內部裝有相應的組態(tài)平臺和系統(tǒng)維護工具。2．操作員站是由工業(yè)PC機、CRT、鍵盤、鼠標、打印機（可選）等組成的人機系統(tǒng)，是操作人員完成過程監(jiān)控管理任務的環(huán)境。3．控制站是系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場打交道的I/O處理單元，完成整個工業(yè)過程的實時監(jiān)控功能?？刂普究扇哂嗯渲茫`活、合理。工程師站、操作員站、控制站通過過程控制網(wǎng)絡連接，完成信息、控制命令等傳輸，雙重化冗余設計，使得信息傳輸安全、高速。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)JX-300XP系統(tǒng)結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)JX-300XP控制系統(tǒng)采用三層通信網(wǎng)絡結構上層（信息管理網(wǎng)）：采用符合TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)，連接各個控制裝置的網(wǎng)橋以及企業(yè)內各類管理計算機，用于工廠級的信息傳送和管理，是實現(xiàn)全廠綜合管理的信息通道。中間層（過程控制網(wǎng)）：名稱為SCnetⅡ，采用了雙高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)SCnetⅡ作為其過程控制網(wǎng)絡，連接操作員站、工程師站與控制站等，傳輸各種實時信息。底層（控制站內部網(wǎng)絡）：名稱為SBUS，采用主控制卡指揮式令牌網(wǎng)，存儲轉發(fā)通信協(xié)議，是控制站各卡件之間進行信息交換的通道。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（二）系統(tǒng)主要性能指標1．系統(tǒng)規(guī)模：SCnetⅡ過程控制網(wǎng)可以接多個SCnetⅡ子網(wǎng)，形成一種組合結構。1個控制區(qū)域包括15個控制站、32個操作員站或工程師站，總容量15360點。2．控制站規(guī)模：以機籠為單位，機籠固定在機柜的多層機架上，每只機柜最多配置5只機籠：1只電源箱機籠和4只卡件機籠（可配置控制站各類卡件）。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)控制站機柜安裝布置圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)主控制機籠——配置主控制卡，主控卡：2塊，插在機籠最左端的兩個槽位。數(shù)據(jù)轉發(fā)卡：2塊，IO機籠可以配置2塊數(shù)據(jù)轉發(fā)卡。IO卡件：16塊。I/O機籠——不配置主控制卡。每類機籠最多可以配置20塊卡件。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)主控制機籠正面結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)主控制卡：主控制卡是控制站的核心，可以冗余配置，保證實時過程控制的完整性。通過SBUS網(wǎng)絡可以掛接8個I/O或遠程I/O單元（即8個機籠），8個機籠必須安裝在兩個或者兩個以上的機柜內。數(shù)據(jù)轉發(fā)卡：是每個機籠必配的卡件。如果數(shù)據(jù)轉發(fā)卡按非冗余方式配置，則數(shù)據(jù)轉發(fā)卡可插在這兩個槽位的任何一個，空缺的一個槽位不可作為I/O槽位。I/O卡件：可按冗余或不冗余方式配置，數(shù)量在總量不大于16的條件下不受限制。在配置時，地址設置遵循一定的原則。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)卡件配置地址備注主控制卡冗余/非冗余2~31冗余配置時，主控制卡的地址遵循“ADD和ADD+1連續(xù)，且ADD必須為偶數(shù)，

2≤ADD＜31”的原則，且地址不能重復數(shù)據(jù)轉發(fā)卡冗余/非冗余0~15冗余設置時，地址遵循“ADD和ADD+1連續(xù)，且ADD必須為偶數(shù)，0≤ADD＜15”的原則，且地址不能重復I/O卡件冗余0~15按冗余方式配置時，互為冗余的兩卡件槽位地址遵循“ADD和ADD+1連續(xù)，且ADD必須為偶數(shù)，0≤ADD＜15”的原則非冗余0~15卡件槽位地址不能隨意配置卡件地址設置的原則

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)型號卡件名稱性能及輸入/輸出點數(shù)XP243主控制卡（SCnetⅡ）負責采集、控制和通信等，10MbpsXP244通信接口卡（SCnetⅡ）RS232/RS485/RS422通信接口，可以與PLC、智能設備等通信

XP233數(shù)據(jù)轉發(fā)卡SBUS總線標準，用于擴展I/O單元XP313電流信號輸入卡6路輸入，可配電，分兩組隔離，可冗余XP313I電流信號輸入卡6路輸入，可配電，點點隔離，可冗余XP314電壓信號輸入卡6路輸入，分兩組隔離，可冗余XP314I電壓信號輸入卡6路輸入，點點隔離，可冗余XP316熱電阻信號輸入卡4路輸入，分兩組隔離，可冗余XP316I熱電阻信號輸入卡4路輸入，點點隔離，可冗余XP335脈沖量信號輸入卡4路輸入，分兩組隔離，不可冗余，可對外配電XP341PAT卡（位置調整卡）2路輸出，統(tǒng)一隔離，不可冗余XP322模擬信號輸出卡4路輸出，點點隔離，可冗余XP361電平型開關量輸入卡8路輸入，統(tǒng)一隔離XP362晶體管觸點開關量輸出卡8路輸出，統(tǒng)一隔離XP363觸點型開關量輸入卡8路輸入，統(tǒng)一隔離XP369SOE信號輸入卡8路輸入，統(tǒng)一隔離卡件型號及性能

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（三）JX-300XP系統(tǒng)的卡件型號、性能及外特性1．XP243主控卡

主控卡結構圖

（a）正面板（b）側面板二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（1）XP243主控卡特點控制站軟硬件的核心，協(xié)調控制站內軟硬件關系和各項控制任務。是一個智能化的獨立運行的計算機系統(tǒng)，可以自動完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、控制運算等各項功能。接收上層的管理信息，并向上傳遞工藝裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實時數(shù)據(jù)；向下與智能I/O卡件實時通信，實現(xiàn)與I/O卡件的信息交換（現(xiàn)場信號的輸入采樣和輸出控制）。采用雙微處理器結構，協(xié)同處理控制站的任務，功能更強，速度更快。主控制卡面板上具有二個互為冗余的SCnetⅡ通信口和7個LED狀態(tài)指示燈二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)種類名稱說明網(wǎng)絡端口PORT-A（RJ-45）通信端口A，通過雙絞線RJ-45連接器與冗余網(wǎng)絡SCnetⅡ的0#網(wǎng)絡相連PORT-B（RJ-45）通信端口B，通過雙絞線RJ-45連接器與冗余網(wǎng)絡SCnetⅡ的1#網(wǎng)絡相連SlaveSBUS總線接口，負責SBUS總線（I/O總線）的管理和信息傳輸LED狀態(tài)指示燈FAIL故障報警或復位指示RUN工作卡件運行指示W(wǎng)ORK工作/備用指示STDBY準備就緒指示，備用卡件運行指示LED-Ａ本卡件的通信網(wǎng)絡端口A的通信狀態(tài)指示燈LED-Ｂ本卡件的通信網(wǎng)絡端口B的通信狀態(tài)指示燈SlaveSlaveCPU運行指示，包括網(wǎng)絡通信和I/O采樣運行指示

主控制面板上端口及指示燈說明

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）主控卡的地址設置，主控卡上的撥號開關SW2進行設置S1-S3為系統(tǒng)保留資源，必須撥為OFF，采用二進制碼計數(shù)方法讀數(shù)進行的，其中自左至右代表高位到低位，即左側S4為高位，S8右側為低位?！癘N”表示“1”，“OFF”表示“0”。主控制卡的網(wǎng)絡地址不可設置為00#，01#。撥號開關撥到上部表示“ON”，撥到下部表示“OFF”。依據(jù)BCD碼進行設置二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（3）主控卡的TCP/IP協(xié)議地址的系統(tǒng)約定：最多有15個控制站。類別地址范圍備注網(wǎng)絡碼IP地址控制站地址128.128.12～31每個控制站包括兩塊互為冗余主控制卡。同一塊主控制卡享用相同的IP地址，兩個網(wǎng)絡碼。128.128.22～31TCP/IP協(xié)議地址的系統(tǒng)約定

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)2．XP233數(shù)據(jù)轉發(fā)卡（1）功能XP233是I/O機籠的核心單元，是主控卡聯(lián)接I/O卡件的中間環(huán)節(jié)。一方面驅動SBUS總線，另一方面管理本機籠的I/O卡件。XP233具有冷端溫度采集功能，節(jié)約熱電偶補償導線。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉發(fā)卡結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)FAIL出錯指示RUN運行指示W(wǎng)ORK工作/備用指示COM(與主控制卡通信時)POWER電源指示顏色紅綠綠綠綠正常暗亮亮（工作）暗（備用）閃（工作：快閃）閃（備用：慢閃）亮故障亮暗—暗暗數(shù)據(jù)轉發(fā)卡LED指示說明

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）數(shù)據(jù)轉發(fā)卡地址設置XP233卡件上共有八對跳線，其中四對跳線S1~S4采用二進制碼計數(shù)方法讀數(shù)，用于設置卡件在SBUS總線中的地址。S1為低位（LSB），S4為高位（MSB）。跳線用短路塊插上為ON，不插上為OFF。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)地址選擇跳線地址地址選擇跳線地址S4S3S2S1S4S3S2S1OFFOFFOFFOFF00ONOFFOFFOFF08OFFOFFOFFON01ONOFFOFFON09OFFOFFONOFF02ONOFFONOFF10OFFOFFONON03ONOFFONON11OFFONOFFOFF04ONONOFFOFF12OFFONOFFON05ONONOFFON13OFFONONOFF06ONONONOFF14OFFONONON07ONONONON15數(shù)據(jù)專發(fā)卡的地址設置

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)3．XP313電流信號輸入卡（1）功能及結構XP313電流信號輸入卡可測量6路電流信號（II型或III型），每一路可分別接收II型或III型標準電流信號。通過DC／DC對外提供6路+24V的隔離電源，每一路都可以通過跳線選擇是否需要配電功能。是智能型卡件，對模擬量電流輸入信號進行調理、測量的同時，還具備卡件自檢及與主控制卡通信的功能。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)XP313電流輸入卡結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)LED指示燈FAIL（紅）RUN（綠）WORK（綠）COM（綠）POWER（綠）

意義狀態(tài)故障指示運行指示工作/備用通信指示5V電源指示常滅正常不運行備用無通信故障常亮自檢故障——工作組態(tài)錯誤正常閃CPU復位正常切換中正?！猉P313電流輸入卡件狀態(tài)指示燈

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）XP313電流輸入卡的跳線設置冗余設置跳線(J2～J5)J2J4J5卡件單卡工作1-21-21-2卡件冗余配置2-32-32-3配電設置跳線(JP1~JP6)第一路第二路第三路第四路第五路第六路需要配電JP11-2JP21-2JP31-2JP41-2JP51-2JP61-2不需配電JP12-3JP22-3JP32-3JP42-3JP52-3JP62-3二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)4．XP314電壓信號輸入卡（1）功能及結構智能型帶有模擬量信號調整的6路模擬信號采集卡可單獨組態(tài)并接收各種型號的熱電偶以及電壓信號將信號調理后再轉換成數(shù)字信號并通過數(shù)據(jù)轉發(fā)卡送給主控制卡。采集熱電偶信號時同時具有冷端溫度采集功能二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)

XP314電壓輸入卡結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)LED指示燈FAIL（紅）RUN（綠）WORK（綠）COM（綠）POWER（綠）

意義狀態(tài)故障指示運行指示工作/備用通信指示5V電源指示常滅正常不運行備用無通信故障常亮自檢故障——工作組態(tài)錯誤正常閃CPU復位正常切換中正?！猉P314電壓輸入卡狀態(tài)指示燈二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）注意：1.當主控卡對冷端設置為“就地”時，使用I/O卡（XP314）采集的冷端溫度并進行處理，即各個熱電偶信號采集卡件都各自采樣冷端溫度，冷端溫度測量元件安裝在I/O單元接線端子的底部（不可延伸），此時補償導線必須一直從現(xiàn)場延伸到I/O單元的接線端子處。2.當主控卡對冷端設置為“遠程”時，為數(shù)據(jù)轉發(fā)卡XP233采集冷端，主控卡使用XP233卡采集的冷端溫度并進行處理。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（3）XP314電壓輸入卡的跳線設置：利用J2完成J21-22-3狀態(tài)單卡冗余XP314電壓輸入卡跳線

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)5．XP316熱電阻信號輸入卡（1）功能及結構XP316型熱電阻信號輸入卡是一塊智能型的、分組隔離的、專用于測量熱電阻信號的、可冗余的四路A/D轉換卡。每一路可單獨組態(tài)并可以接收Pt100、Cu50二種熱電阻信號，將其調理后轉換成數(shù)字信號并通過數(shù)據(jù)轉發(fā)卡XP233送給主控制卡XP243。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)XP316熱電阻輸入卡結構圖二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）XP316熱電阻輸入卡指示燈功能

（3）XP316熱電阻輸入卡的跳線設置J21-22-3狀態(tài)單卡冗余LED指示燈FAIL（紅）RUN（綠）WORK（綠）COM（綠）POWER（綠）

意義狀態(tài)故障指示運行指示工作/備用通信指示5V電源指示常滅正常不運行備用無通信故障常亮自檢故障——工作組態(tài)錯誤正常閃CPU復位正常切換中正常——二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)6．XP322電流信號輸出卡（1）功能及結構4路點點隔離型電流（Ⅱ型或Ⅲ型）信號輸出卡。是帶CPU的高精度智能化卡件，具有實時檢測輸出信號的功能，它允許主控制卡監(jiān)控輸出電流。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)XP322電流信號輸出卡結構圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）XP322模擬信號輸出卡指示燈功能

（3）XP322模擬信號輸出卡的跳線設置元件編號跳1-2跳2-3JP1單卡工作冗余工作LED指示燈FAIL（紅）RUN（綠）WORK（綠）COM（綠）POWER（綠）

意義狀態(tài)故障指示運行指示工作/備用通信指示5V電源指示常滅正常不運行備用無通信故障常亮自檢故障——工作組態(tài)錯誤正常閃CPU復位正常切換中正?！?、JX300XP集散型控制系統(tǒng)元件編號通道號負載能力LOW檔HIGH檔JP3第1通道II型1.5KΩ/III型750ΩII型2KΩ/III型1KΩJP4第2通道II型1.5KΩ/III型750ΩII型2KΩ/III型1KΩJP5第3通道II型1.5KΩ/III型750ΩII型2KΩ/III型1KΩJP6第4通道II型1.5KΩ/III型750ΩII型2KΩ/III型1KΩ卡件跳線帶負載能力設置二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（四）系統(tǒng)軟件JX-300XP系統(tǒng)軟件體系它基于中文WindowX2000/NT開發(fā)，用戶界面友好，所有的命令都以形象直觀的功能圖標表示，只須用鼠標即可輕而易舉地完成操作，使用更方便簡潔，在加上操作員鍵盤的配合，控制系統(tǒng)設計實現(xiàn)和生產過程實時監(jiān)控快捷方式。包括系統(tǒng)組態(tài)軟件和系統(tǒng)運行監(jiān)控軟件二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)系統(tǒng)軟件種類系統(tǒng)軟件名稱軟件符號系統(tǒng)組態(tài)軟件用戶授權管理軟件SCReg系統(tǒng)組態(tài)軟件SCKey圖形化編程軟件SCControl語言編程軟件SCLang流程圖制作軟件SCDrawEx報表制作軟件SCFormEx二次計算組態(tài)軟件SCTaskModBus協(xié)議外部數(shù)據(jù)組態(tài)軟件AdvMBLink系統(tǒng)運行監(jiān)控軟件實時監(jiān)控軟件AdvanTrol數(shù)據(jù)服務軟件AdvRTDC數(shù)據(jù)通信軟件AdvLink報警記錄軟件AdvHisAlmSvr趨勢記錄軟件AdvHisTrdSvrModBus數(shù)據(jù)連接軟件AdvMBLinkOPC數(shù)據(jù)通信軟件AdvOPCLinkOPC服務器軟件AdvOPCServer網(wǎng)絡管理和實時數(shù)據(jù)傳輸軟件AdvOPNet歷史數(shù)據(jù)傳輸軟件AdvOPNetHis二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)系統(tǒng)組態(tài)軟件通常安裝在工程師站系統(tǒng)軟件體系圖

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)1．用戶授權管理軟件（SCReg）用戶授權管理軟件用于完成對系統(tǒng)操作人員的授權管理。在軟件中將用戶級別分類如下：觀察員操作員-操作員操作員+工程師-工程師工程師+特權-特權特權+二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)用戶授權操作界面

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)2．系統(tǒng)組態(tài)軟件（SCKey組態(tài)軟件）特點：組態(tài)軟件界面中設計有組態(tài)樹窗口，用戶從中可清晰地看到從控制站直到信號點的各層硬件結構及其相互關系，也可以看到操作站上各種操作畫面的組織方式。通過簡明的下拉菜單和彈出式對話框建立友好的人機交互界面，并大量采用Windows的標準控件，使操作優(yōu)質了一致性，易學易用。提供了強大的在線幫助功能，用戶只須按F1鍵或選擇菜單中的幫助項，就可以隨時得到幫助提示。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)SCKey組態(tài)軟件管理界面

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)3．流程圖制作軟件（SCDrawEx）特點：流程圖制作軟件是一個具有良好用戶界面的流程圖制作軟件。它以中文Windows2000操作系統(tǒng)為平臺，為用戶提供了一個功能完備且簡便易用的流程圖制作環(huán)境。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)流程圖制作界面

二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)4．實時監(jiān)控軟件（AdvanTrol）特點：數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理。它可以從控制系統(tǒng)或其他智能設備采集數(shù)據(jù)以及管理數(shù)據(jù)，進行過程監(jiān)視、控制、報警、報表、數(shù)據(jù)存檔實時監(jiān)控軟件所有的命令都化為形象直觀的功能圖標，通過鼠標和操作員鍵盤的配合使用，可以方便地完成各種監(jiān)控操作。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控軟件的主要監(jiān)控操作畫面有：（1）調整畫面（2）報警一覽畫面（3）系統(tǒng)總貌畫面（4）控制分組畫面（5）趨勢畫面（6）流程圖畫面（7）數(shù)據(jù)一覽畫面（8）故障診斷畫面二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（1）調整畫面功能：調整畫面通過數(shù)值、趨勢圖以及內部儀表來顯示位號的信息。調整畫面顯示的位號類型：模入量、自定義半浮點量、手操器、自定義回路、單回路、串級回路、前饋控制回路、串級前饋控制回路、比值控制回路、串級變比值控制回路、采樣控制回路等。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控調整畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（2）報警一覽畫面功能：報警一覽畫面用于根據(jù)組態(tài)信息和工藝運行情況動態(tài)查找新產生的報警并顯示符合條件的報警信息。畫面中可顯示報警序號、報警時間、數(shù)據(jù)區(qū)（組態(tài)中定義的報警縮寫標識）、位號名、位號描述、報警內容、優(yōu)先級、確認時間和消除時間等。在報警信息列表中可以顯示實時報警信息和歷史報警信息兩種狀態(tài)。實時報警列表每過一秒鐘檢測一次位號的報警狀態(tài)，并刷新列表中的狀態(tài)信息。歷史報警列表只是顯示已經(jīng)產生的報警記錄。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控報警一覽畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（3）系統(tǒng)總貌畫面系統(tǒng)總貌畫面是各個實時監(jiān)控操作畫面的總目錄，主要用于顯示過程信息，或者作為索引畫面，進入相應的操作畫面，也可以根據(jù)需要設計成特殊菜單頁。每頁畫面最多顯示32塊信息，每塊信息可以為過程信息點（位號）和描述、標準畫面（系統(tǒng)總貌、控制分組、趨勢圖、流程圖、數(shù)據(jù)一覽等）索引位號和描述。過程信息點（位號）顯示相應的信息、實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)。標準畫面顯示畫面描述和狀態(tài)。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控系統(tǒng)總貌畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（4）控制分組畫面通過內部儀表的方式顯示各個位號以及回路的各種信息。信息主要包括位號名（回路名）、位號當前值、報警狀態(tài)、當前值柱狀顯示、位號類型以及位號注釋等。每個控制分組畫面最多可以顯示八個內部儀表，通過鼠標單擊可修改內部儀表的數(shù)據(jù)或狀態(tài)。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控控制分組畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（5）趨勢畫面根據(jù)組態(tài)信息和工藝運行情況，以一定的時間間隔記錄一個數(shù)據(jù)點，動態(tài)更新趨勢圖，并顯示時間軸所在時刻的數(shù)據(jù)。每頁最多顯示8*4個位號的趨勢曲線，在組態(tài)軟件中進行監(jiān)控組態(tài)時確定曲線的分組。運行狀態(tài)下可在實時趨勢與歷史趨勢畫面間切換。點擊趨勢設置按鈕可對趨勢進行設置。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控趨勢畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（6）流程圖畫面是工藝過程在實時監(jiān)控畫面上的仿真，由用戶在組態(tài)軟件中產生。流程圖畫面根據(jù)組態(tài)信息和工藝運行情況，在實時監(jiān)控過程中動態(tài)更新各動態(tài)對象，如數(shù)據(jù)點、圖形等。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控流程圖畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（7）數(shù)據(jù)一覽畫面根據(jù)組態(tài)信息和工藝運行情況，動態(tài)更新每個位號的實時數(shù)據(jù)值。最多可以顯示32個位號信息，包括序號、位號、描述、數(shù)值和單位共五項信息。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)一覽畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（8）故障診斷畫面對系統(tǒng)通訊狀態(tài)、控制站的硬件和軟件運行情況進行診斷，以便及時、準確地掌握系統(tǒng)運行狀況。二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)實時監(jiān)控流故障診斷畫面

返回二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（五）注意事項1．在進行連接或拆除前，請確認計算機電源開關處于“關”狀態(tài)。此操作疏忽可能引起嚴重的人員傷害和計算機設備的損壞2．所有拔下的或備用的I/O卡件應包裝在防靜電袋中，嚴禁隨意堆放3．插拔卡件之前，須作好防靜電措施，如帶上接地良好的防靜電手腕，或進行適當?shù)娜梭w放電4．系統(tǒng)重新上電前必須確認接地良好，包括接地端子接觸、接地端對地電阻（要求小于4歐姆）二、JX300XP集散型控制系統(tǒng)（五）注意事項5．系統(tǒng)應嚴格遵循以下上電步驟：（1）控制站①UPS輸出電壓檢查；②電源箱依次上電檢查；③機籠配電檢查；④卡件自檢、冗余測試等。（2）操作站①依次給操作站的顯示器、工控機等設備上電；②計算機自檢通過后，檢查確認WindowsNT/2000系統(tǒng)、AdvantTrol系統(tǒng)軟件及應用軟件的文件夾和文件是否正確，硬盤空間應無較大變化。（3）網(wǎng)絡①檢查網(wǎng)絡線纜通斷情況，確認連接處接觸良好，否則應及時更換故障線纜；②做好雙重化網(wǎng)絡線的標記，上電前檢查確認；③上電后做好網(wǎng)絡冗余性能的測試。第三節(jié)可編程序控制器概述1.可編程序控制器（PLC）是過程控制的專用微型機系統(tǒng)。2.80年代以后，PLC作為與DCS并駕齊驅的另一主流計算機控制系統(tǒng)正在迅速崛起。其應用范圍從原來適用于“順序邏輯控制”發(fā)展到“模擬量的連續(xù)控制”。德國西門子公司生產的S7-200系列PLC具有結構緊湊、擴展性良好、指令功能強大及性價比高等特點。本節(jié)著重介紹S7-200PLC的硬件配置和基本指令。第三節(jié)可編程序控制器一、S7-200PLC的硬件配置1．S7-200PLC的系統(tǒng)組成（1）S7-200PLC系統(tǒng)的基本組成基本組成：主機單元、編程器。編程器有手持編程器、圖形編程器、PC機等。通常使用PC機編程更加普遍。

主機單元共有兩個系列：CPU21X（，為S7-200的第一代產品）CPU22X（，為S7-200的第二代產品）。

第三節(jié)可編程序控制器CPU221CPU222CPU224CPU226CPU226XM本機DI/DO6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出24入/16出擴展后最大輸入/輸出無I/O擴展能力2個模塊7個模塊7個模塊7個模塊數(shù)字40/38數(shù)字94/74數(shù)字128/120數(shù)字128/120模擬（8入/2出）或4出模擬（28入/7出）或14出模擬（28入/7出）或14出模擬（28入/7出）或14出存儲器6KB6KB13KB13KB26KB30kHz高速計數(shù)器4個4個6個6個6個20kHz高速脈沖輸出2路2路2路2路2路PID控制器無有有有有RS-485通信/編程口1個1個1個2個2個PPI點對點協(xié)議有有有有有MPI多點協(xié)議有有有有有自由方式通信有有有有有其它適用于小型數(shù)字量控制是具有擴展能力、適應性更廣泛的小型PLC是具有較強控制能力的小型PLC用于有較高要求的中小型控制系統(tǒng)用于較高要求的中小型控制系統(tǒng)CPU22X系列主機單元基本性能

第三節(jié)可編程序控制器（2）S7-200PLC系統(tǒng)的擴展配置有數(shù)字量擴展單元模板、模擬量擴展單元模板、通信模板、網(wǎng)絡設備以及人機界面HMI等多種擴展單元模板。擴展單元要安裝在主機單元的右側，配合主機單元使用，不能單獨使用。第三節(jié)可編程序控制器名稱型號I/O點數(shù)數(shù)字量擴展模板數(shù)字量輸入（DI）擴展模板EM2218點DC輸入（光電耦合器隔離）數(shù)字量輸出（DO）擴展模板EM2228點24VDC輸出8點繼電器輸出數(shù)字量混合輸入/輸出（DI/DO）擴展模板EM22324VDC4入/4出24VDC4入/繼電器4出24VDC8入/8出24VDC8入/繼電器8出24VDC16入/16出24VDC16入/繼電器16出模擬量擴展模板模擬量輸入（AI）擴展模板EM2314路12位模擬量輸入模擬量輸出（AO）擴展模板EM2322路12位模擬量輸出模擬量混合輸入/輸出（AI/AO）擴展模板EM2354路模擬量輸入/1路模擬量輸出擴展單元一覽表1第三節(jié)可編程序控制器通信模板通信處理器EM277是連接SIMATIC現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP從站的通信模板，可將S7-200CPU作為現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP從站接到網(wǎng)絡中。通信處理器CP243-2是S7-200的AS-i主站，通過連接AS-i可顯著地增加S7-200的數(shù)字量輸入/輸出點數(shù)。每個主站最多可連接31個AS-i從站。S7-200最多可同時處理2個CP243-2，每個CP243-2的AS-i上最大有124DI/124DO人-機操作界面HMI文本顯示器TD200是操作員界面，不需要單獨電源，只需將其連接電纜接到CPU22X的PPI接口上，用STEP7-Micro/WIN進行編程。觸摸屏TP070、TP170A、TP170B及TP7.TP27觸摸屏是一種最新的電腦輸入設備，可通過MPI及PROFIBUS-DP與S7-200連接；利用STEP7-Micro/WIN（Pro）和SIMATICProTool/LiteV5.2進行組態(tài)。擴展單元一覽表1第三節(jié)可編程序控制器2．S7-200PLC的編程元件PLC在其系統(tǒng)軟件管理下，將用戶程序存儲器劃分出若干個區(qū)，并將這些區(qū)賦予不同的功能，由此組成了各種內部器件，這些內部器件就是PLC的編程元件。為了使PLC更加直觀、形象，這些編程元件沿用了傳統(tǒng)的繼-接控制中的繼電器的名稱，但它們不是真實的物理繼電器，只是存儲器中的某些存儲單元。一個繼電器對應一個基本的存儲單元，即1位（1bit）；8個基本單元形成一個8位二進制數(shù)，稱為1個字節(jié)（1Byte）；連續(xù)2個字節(jié)構成一個16位的二進制數(shù)，稱為1個字（1Word），或一個通道；連續(xù)的2個通道構成雙字（DoubleWord）。

第三節(jié)可編程序控制器

位、字節(jié)、字、雙字的關系

第三節(jié)可編程序控制器元件名稱代號功能范圍輸入/輸出繼電器輸入繼電器I輸入映像寄存器，接收來自現(xiàn)場的輸入信號。通常按“字節(jié).位”的編址方式來讀取一個繼電器的狀態(tài)，也可以按“字節(jié)”、“字”來讀取。輸入繼電器的狀態(tài)是由現(xiàn)場輸入信號決定的，不能通過編程方式改變。在輸入端子上未接入輸入器件的輸入繼電器只能空，不可挪作它用。I0.0～I15.7輸出繼電器Q輸出映像寄存器，驅動現(xiàn)場的執(zhí)行元件。采用“字節(jié).位”的編址方式，輸出繼電器的狀態(tài)是由程序執(zhí)行的結果來決定。輸出繼電器線圈一般不能直接與梯形圖的邏輯母線連接，當確實不需要任何編程元件觸點控制時，可借助于特殊繼電器SM0.0的常開觸點。Q0.0～Q15.7模擬量輸入/輸出寄存器AIW/AQWPLC對模擬量輸入寄存器只能作讀取操作，對模擬量輸出寄存器只能作寫入操作。操作數(shù)據(jù)長度16位，要以偶數(shù)號字節(jié)進行編址。CPU221：AIW0～AIW30AQW0～AQW30CPU222：AIW0～AIW30AQW0～AQW30CPU224：AIW0～AIW62AQW0～AQW62CPU226：AIW0～AIW62AQW0～AQW62S7-200中的主要編程元件1

第三節(jié)可編程序控制器元件名稱代號功能范圍內部繼電器/寄存器變量寄存器V用于模擬量控制、數(shù)據(jù)運算、參數(shù)設置及存放程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果。采用“位”、“字節(jié)”、“字”、“雙字”編址方式。CPU221為V0.0～V2047.7CPU222為V0.0～V2047.7CPU224為V0.0～V5119.7CPU226為V0.0～V5119.7CPU226XM為V0.0～V10239.7輔助繼電器M也稱位存儲區(qū)的內部標志位，相當于中間繼電器，采用“字節(jié).位”編址方式。作存儲數(shù)據(jù)用時，也可以“字節(jié)”、“字”、“雙字”為單位。M0.0~M31.7特殊繼電器SM用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量及有關的控制參數(shù)和信息。PLC通過特殊繼電器為用戶提供一些特殊的控制功能和系統(tǒng)信息，也可以將對操作的特殊要求通過它通知PLC。SM0.0～299.7定時器T相當于時間繼電器。T0～255S7-200中的主要編程元件2

第三節(jié)可編程序控制器元件名稱代號功能范圍內部繼電器/寄存器計數(shù)器C用來對輸入脈沖個數(shù)進行累計。C0～255高速計數(shù)器HC普通計數(shù)器的計數(shù)頻率受掃描周期的制約，在需要高頻計數(shù)的情況下，可使用高速計數(shù)器。與高速計數(shù)器對應的數(shù)據(jù)，只有一個高速計數(shù)器的當前值，是一個帶符號的32位的雙字數(shù)據(jù)。CPU221：HC0，HC3～HC5CPU222：HC0，HC3～HC5CPU224：HC0～HC5CPU226：HC0～HC5累加器AC是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，可以向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)，也可用來存放運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)及結果數(shù)據(jù)。采用“字節(jié)”、“字”、“雙字”的編址方式。以字節(jié)或字為單位存取累加器時，是訪問累加器的低8位或低16位。AC0～AC3，共4個32位累加器。狀態(tài)繼電器（順序控制繼電器）S是使用步進控制指令編程時的重要編程元件，用狀態(tài)繼電器和相應的步進控制指令，可以在小型PLC上編制較復雜的控制程序。S0.0～S31.7局部變量存儲器L用于存儲局部變量。它與變量寄存器的區(qū)別是：變量寄存器可以被主程序、子程序、中斷程序等任何一個程序讀取，而局部變量變量存儲器則和特定的程序相關聯(lián)。S7-200PLC給主程序、每級嵌套子程序、中斷程序各分配64個局部變量存儲器，彼此不能互訪?？刹捎谩拔弧?、“字節(jié)”、“字”、“雙字”的編址方式。可將其作為間接尋址的指針，但不能作為間接尋址的存儲器區(qū)。L0.0～L59.7S7-200中的主要編程元件3第三節(jié)可編程序控制器3．S7-200PLC的I/O編址（1）S7-200PLC的I/O編址方法編址：就是對輸入/輸出模塊上的I/O點進行編碼，以便程序執(zhí)行時可以唯一地識別每個I/O點。S7-200PLC采用固定地址方式，地址是自動分配的，它與模板的類型、插槽的位置無關。CPU22X主機模板的I/O點的地址是固定的，若需擴展，可在主機模板的右邊連接擴展模板（增加擴展模板時要考慮CPU的擴展能力）。

第三節(jié)可編程序控制器①數(shù)字量I/O點的編址是以字長為單位，采用標志域（I或Q）、字節(jié)號和位號三部分的組成形式，在字節(jié)號和位號之間以點分隔，習慣上稱做字節(jié)·位編址。數(shù)字量輸入輸出的字節(jié)和位編址都是從0開始，每個位都是0~7，共8位。Q1·5標志域（數(shù)出Q、數(shù)入I）字節(jié)地址字節(jié)號和位號的分隔點字節(jié)中位的編號（0～7）第三節(jié)可編程序控制器②模擬量I/O編址是以字長（16位）為單位。在讀寫模擬量信息時，模擬輸入輸出按字單位讀寫。模擬輸入只能進行讀操作，而模擬輸出只能進行寫操作，每個模擬輸入輸出都是一個模擬端口。一模擬端口的地址由標志域（AI/AQ）、數(shù)據(jù)長度標志（W）以及字節(jié)地址（0~30之間的十進制偶數(shù)）組成。模擬端口的地址從0開始，以2遞增（如：AIW0、AIW2.AIW4等），對模擬端口奇數(shù)編址是不允許的。AIW8標志域（模出AQ、模入AI）數(shù)據(jù)長度（字