【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，同時(shí)他還向上與第二級(jí)計(jì)算機(jī)相連，接收上層的管理信息，并向上傳遞裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。過(guò)程管理級(jí) 在這一級(jí)上的過(guò)程管理計(jì)算機(jī)主要有監(jiān)控計(jì)算機(jī)，操作站，工程師站。它綜合監(jiān)視過(guò)程各站的所有信息，集中顯示操作，控制回路組態(tài)和參數(shù)修改，優(yōu)化過(guò)程處理等。生產(chǎn)管理級(jí)在這一級(jí)上的管理計(jì)算機(jī)根據(jù)產(chǎn)品各部件的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)各單元級(jí)的參數(shù)設(shè)定，是產(chǎn)品的總體協(xié)調(diào)員和控制器。經(jīng)營(yíng)管理級(jí)居于工廠(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的最高一層，它的管理范圍很廣，包括工程技術(shù)方面、經(jīng)濟(jì)方面、商業(yè)事務(wù)方面以及其他方面的功能。在這一層中，通過(guò)與公司的經(jīng)理部、市場(chǎng)部、計(jì)劃部以及人事部等辦公自動(dòng)化相連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造系統(tǒng)的最優(yōu)化。[4] 集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)集散控制系統(tǒng)是采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，由過(guò)程控制級(jí)、過(guò)程管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)所組成的一個(gè)以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中顯示操作管理，控制相對(duì)分散，具有靈活配置、組態(tài)方便、具有趕可靠性的使用系統(tǒng)。特點(diǎn)如下：自主性系統(tǒng)上各工作站是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接起來(lái)的，各工作站獨(dú)立自主地完成合理分配給自己的任務(wù)，且各站的容量可擴(kuò)充，配套軟件隨時(shí)可組態(tài)加載，是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的高可靠性子系統(tǒng)。協(xié)調(diào)性采用實(shí)時(shí)性的、高可靠性的工業(yè)控制局部網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)系統(tǒng)信號(hào)共享，提高了暢通性。各工作站間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種信息協(xié)調(diào)地工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理，各站之間具有充分的協(xié)調(diào)性。友好性集散控制系統(tǒng)軟件是面向工業(yè)控制技術(shù)人員、工藝技術(shù)人員和生產(chǎn)操作人員設(shè)計(jì)的，采用實(shí)用而簡(jiǎn)捷的人機(jī)會(huì)話(huà)系統(tǒng)，CRT高分別率交互圖形顯示，復(fù)合窗口技術(shù)，畫(huà)面日趨豐富，縱觀(guān)、控制、調(diào)整、趨勢(shì)、流程圖、回路一覽、批量控制、計(jì)量報(bào)表、操作指導(dǎo)畫(huà)面。菜單功能等均具有實(shí)時(shí)性。平面密封式薄膜操作鍵盤(pán)、觸摸屏幕、鼠標(biāo)器等操作器更便于操作。在線(xiàn)性與實(shí)時(shí)性通過(guò)人機(jī)接口和I/O接口，對(duì)過(guò)程對(duì)象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析、記錄、監(jiān)視、操作控制，可進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。組態(tài)回路在線(xiàn)修改、局部故障的在線(xiàn)維修。提高了系統(tǒng)的可靠性。適應(yīng)性、靈活性和擴(kuò)充性硬件和軟件采用開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)積木式結(jié)構(gòu)，具有靈活的配置，可適應(yīng)不同用戶(hù)的需要?？筛鶕?jù)生產(chǎn)要求，改變系統(tǒng)的大小配置，在工廠(chǎng)改變生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程時(shí)只需改變系統(tǒng)配置和控制方案，相應(yīng)使用組態(tài)軟件填一些表格即可實(shí)現(xiàn)。高可靠性高可靠性、高效率和高可用性是集散控制系統(tǒng)的生命力所在，制造廠(chǎng)商在確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)，采用可靠保證技術(shù)。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，使得在任一單元失效的情況下，仍然保持系統(tǒng)的完整性，即使全局性通信或管理失效，局部站仍能維持工作。在系統(tǒng)硬件上包括操作站、控制站、通訊鏈路采用雙重冗余化配置。從系統(tǒng)軟件上采用程序分段與模塊化設(shè)計(jì)，積木式結(jié)構(gòu)，采用程序卷回或指令復(fù)執(zhí)的冗錯(cuò)設(shè)計(jì)。[6] JX300X系統(tǒng)介紹SUPCON JX系列集散控制系統(tǒng)是由浙江中控推出的，是以中國(guó)的國(guó)情為設(shè)計(jì)前提，參照當(dāng)今國(guó)外先進(jìn)技術(shù)而推出的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)規(guī)模可大可小，支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，兼容性、開(kāi)放性好，被廣泛的應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、建材、輕工、制藥、生化、機(jī)械制造及水處理等行業(yè)。SUPCON JX300X控制系統(tǒng)充分應(yīng)用了最新信號(hào)處理技術(shù)，高速網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，并采用性能的微處理器和成熟的先進(jìn)控制算法，使系統(tǒng)兼具有高速可靠的數(shù)據(jù)輸入輸出、運(yùn)算、過(guò)程控制功能和PLC聯(lián)鎖邏輯功能，從而能適應(yīng)更廣泛更復(fù)雜的應(yīng)用要求，成為一個(gè)全數(shù)字、現(xiàn)場(chǎng)化、結(jié)構(gòu)靈活、功能更加完善的新型開(kāi)發(fā)式集散控制系統(tǒng)。[11] JX300X系統(tǒng)組成JX300X的基本組成包括工程師站（ES）、操作站（OS）、控制站（CS）和通訊網(wǎng)絡(luò)SCNET。① 工程師站是為專(zhuān)業(yè)人員設(shè)計(jì)的，內(nèi)裝有響應(yīng)的組態(tài)平臺(tái)和系統(tǒng)維護(hù)工具。通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)生成適合于生產(chǎn)工藝要求的應(yīng)用系統(tǒng)。② 操作站是由工業(yè)PC機(jī)、CRT顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、打印機(jī)等組成人機(jī)系統(tǒng)，是操作員完成監(jiān)控管理任務(wù)的環(huán)境。③ 控制站是系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場(chǎng)打交道的I/O處理單元，完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，可以冗余配置，靈活，合理。④ 通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工程師站、操作站、控制站的連接，完成信息，控制命令等傳輸，雙重化冗余設(shè)計(jì)，使得信息傳輸安全，高速。通過(guò)在JX300X的通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接總線(xiàn)變換單元（BCU）可實(shí)現(xiàn)與JX100、JX200、JX300系統(tǒng)的連接；在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口（CIU）可實(shí)現(xiàn)JX300X與PLC等數(shù)字設(shè)備的連接；通過(guò)多功能計(jì)算站（MFS）和相應(yīng)的應(yīng)用軟件AdvanTrolPIMS可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信息交換，實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)（Internet）環(huán)境下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)流程查看、實(shí)時(shí)趨勢(shì)瀏覽、報(bào)警記錄查看、開(kāi)關(guān)量變位記錄查看、報(bào)表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢(shì)存儲(chǔ)與查看、生產(chǎn)過(guò)程報(bào)表生成與輸出等功能，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的管理、控制全集成綜合自動(dòng)化。JX300X覆蓋了大型集散控制系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能、集成的用戶(hù)界面及信息存取功能，回路控制等常規(guī)DCS功能。還具有高速數(shù)字量處理、高速順序事件記錄（SOE）、可編程邏輯控制等特殊功能；它不僅提供了功能塊圖（SCFBD）、梯形圖（SCLD）等直觀(guān)圖形組態(tài)工具，又為用戶(hù)提供了開(kāi)發(fā)復(fù)雜高級(jí)控制算法的類(lèi)C語(yǔ)言編程環(huán)境SCX，系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實(shí)現(xiàn)從一個(gè)單元的過(guò)程控制，到全廠(chǎng)范圍的自動(dòng)化集成。JX300X控制站以先進(jìn)微控制器（30MHZ PhilipsP51XA）為核心，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和控制品質(zhì)，系統(tǒng)能完成各種先進(jìn)控制算法：過(guò)程管理級(jí)采用高性能CPU的主機(jī)和WINDOW95的多任務(wù)操作系統(tǒng)，以適合集散控制系統(tǒng)良好的操作環(huán)境和管理任務(wù)的多樣化；過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)采用雙重化的Ethernet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使過(guò)程控制級(jí)能高速安全的協(xié)調(diào)工作，做到真正的分散和集中。 JX300X系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)JX300X系統(tǒng)具有三級(jí)分層結(jié)構(gòu)，使用不同的網(wǎng)絡(luò)，有效的提高了通信的效率，降低了通信的負(fù)荷。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可提供標(biāo)準(zhǔn)的GSM時(shí)鐘系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)上各站時(shí)鐘同步。[5] 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖在圖中三層網(wǎng)絡(luò)分別為Ethernet、SCNETII和控制站內(nèi)部的I/O控制總線(xiàn)，稱(chēng)為SBUS。信息管理網(wǎng)（Ethernet）采用以太網(wǎng)絡(luò)，用于工廠(chǎng)級(jí)的信息傳送和管理，是實(shí)現(xiàn)全廠(chǎng)綜合管理的信息通道。該網(wǎng)絡(luò)通過(guò)在多功能（MFS）上安裝雙重網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)接的方法，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理網(wǎng)與SCNETII過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)間橋接，以獲取進(jìn)行JX300X集散控制系統(tǒng)中過(guò)程參數(shù)和系統(tǒng)的運(yùn)行信息，同時(shí)也向下傳送上層管理計(jì)算機(jī)的調(diào)度指令和生產(chǎn)指導(dǎo)信息。管理網(wǎng)采用大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，并可將各個(gè)裝置的控制系統(tǒng)連如企業(yè)信息管理網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)級(jí)的綜合管理、調(diào)度、統(tǒng)計(jì)、決策等。信息管理網(wǎng)絡(luò)的基本特性：① 拓?fù)湟?guī)范：總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，或者星形結(jié)構(gòu)；② 傳輸方式：曼徹斯特編碼方式；③ 通訊控制：；④ 通訊速率：10Mbps 、100Mbps 、1Gbps等；⑤ 網(wǎng)上站數(shù)：最大1024個(gè)；⑥ 通訊介質(zhì)：雙絞線(xiàn)(星形連接)，50歐姆細(xì)同軸電纜、50歐姆粗同軸電纜(總線(xiàn)形連接,帶總端匹配器)，光纖等；⑦ 通訊距離：最大10KM；JX300X采用了雙高速冗余以太網(wǎng)SCNETII作為過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)。它直接連接了系統(tǒng)的控制站、操作站、工程師站、通訊接口單元等，是傳送過(guò)程控制實(shí)時(shí)信息的通道，具有很高的實(shí)時(shí)性和可靠性，通過(guò)掛接網(wǎng)橋，SCNETII可以與上層的信息管理網(wǎng)或其它廠(chǎng)家設(shè)備連接。過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)SCNETII是在10base Ethernet基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各節(jié)點(diǎn)的通訊接口均采用了專(zhuān)用的以太網(wǎng)控制器，數(shù)據(jù)傳輸遵循TCP/IP和UDP/IP協(xié)議。根據(jù)過(guò)程控制系統(tǒng)的要求和以太網(wǎng)的負(fù)載特性，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受到了一定的限制，基本性能指標(biāo)如下：① 拓?fù)湟?guī)范：總線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，或星形結(jié)構(gòu)；② 傳送方式：曼徹斯特編碼方式；③ 通訊控制：符合TCP/；④ 通訊速率：10Mbps；⑤ 節(jié)點(diǎn)容量：最多15個(gè)控制站，32個(gè)操作站、工程師站和多功能站；⑥ 通訊介質(zhì)：雙絞線(xiàn)，50歐姆細(xì)同軸電纜、50歐姆粗同軸電纜、光纜；⑦ 通訊距離：最大10Km。SCNETII網(wǎng)絡(luò)采用雙重化冗余結(jié)構(gòu)，： SCNET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖在其中任一條通訊線(xiàn)發(fā)生故障的情況下，通訊網(wǎng)絡(luò)仍保持正常的數(shù)據(jù)傳輸。SCNETII的通訊介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)控制器、驅(qū)動(dòng)接口等均可冗余配置，在冗余配置的情況下，發(fā)送站點(diǎn)對(duì)傳送通道故障判斷、擁擠情況判斷等處理；若校驗(yàn)結(jié)果正確，按時(shí)間順序等方法擇優(yōu)獲取冗余的兩個(gè)數(shù)據(jù)包中的一個(gè)，而濾去重復(fù)和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。而當(dāng)某一條信息通道出現(xiàn)故障，另一條信息通道將負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)通訊任務(wù)，使通訊仍然暢通。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，除專(zhuān)用控制器所有的循環(huán)冗余校驗(yàn)、命令/響應(yīng)超時(shí)檢查、載波丟失檢查、沖突檢測(cè)及自動(dòng)重發(fā)等功能外，應(yīng)用層軟件還提供路由控制、流量控制、差錯(cuò)控制、自動(dòng)重發(fā)（對(duì)于物理層無(wú)法檢測(cè)的數(shù)據(jù)丟失）、報(bào)文傳輸時(shí)間順序檢查等功能，保證了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)特性，使響應(yīng)時(shí)間小于1秒。在保證高速可靠傳輸過(guò)程基礎(chǔ)上，SCNETII還具有完善的在線(xiàn)實(shí)時(shí)診斷、差錯(cuò)、糾錯(cuò)等手段。系統(tǒng)配有SCNETII網(wǎng)絡(luò)診斷軟件，內(nèi)容覆蓋了網(wǎng)絡(luò)上每一個(gè)站點(diǎn)（操作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、控制站、數(shù)據(jù)采集站等）、每一個(gè)冗余端口（0和1）、每個(gè)部件（HUB、網(wǎng)絡(luò)控制器、傳輸介質(zhì)等），網(wǎng)絡(luò)各組成部分經(jīng)診斷后的故障狀態(tài)被實(shí)時(shí)顯示在操作站上以提醒用戶(hù)及時(shí)維護(hù)。[10] JX300X系統(tǒng)的特點(diǎn)分散、獨(dú)立、功能強(qiáng)大的控制站：控制站通過(guò)主控制卡、數(shù)據(jù)發(fā)送卡、和多功能智能I/O卡件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程信號(hào)的采集、處理、控制等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求不同，系統(tǒng)配置規(guī)?？梢詮膸讉€(gè)回路、