浙大中控硬件DCS基础知识

2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.3标准8路电流信号输入卡FW351H及端子板介绍
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基本说明 FW351H卡是8路点点隔离的HATT电流信号输入卡，能够 对符合HART协议的智能仪表进行数据采集，并允许 Rosemount的275型手操器作为第二主设备介入HART网络。 FW351H卡在使用时需要占用一个I/O槽位，符合HART协 议的信号进入卡件后被分为两路：一路是HART信号，一 路是电流信号。HART信号经卡件处理后，通过RS-485/ 以太网转换器进入计算机。通过设置跳线，可选择RS485通信线的不同连接方法，共两种：一种是从机笼母 板上的RS-485接线端子引出；另一种是从FW351H配套端 子板上的RS-485接线端子引出。
1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
ESC-100控制系统是浙江中控技术股份有 限公司SUPCON WebField系列控制系统之 一，是公司为了适应网络技术发展，特别是 Internet、Web技术的发展而推出的机遇 网络技术的控制系统。 该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式 软件系统、先进控制技术与网络技术，实现 了多种总线兼容和异构系统综合集成。
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2.1硬件基础
端子板：在ESC-100系统中，每一块卡件都需要配套选择一 块端子板才能正常使用，卡件在采集处理现场信号点时， 很多功能是通过选择不同的端子板来实现的。卡件和端子 板是分开的，正常使用时，它们必须通过DB25数据连接线。 端子板命名方式一般以TB开头，如TB351-IU.
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2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面地址设置规范 数据转发卡即可单卡工作也可冗余工作。数据转发卡的地址 范围为0~15，设置地址必须从0开始。 单卡工作时：地址为I，I为偶数 冗余工作时：两块卡的地址分别设置为I，I+1，Ｉ为偶数。 J02为FW233的地址跳线设置，地址设置使用了标注为1，2， 4，8的四组跳线，其他几位为系统保留资源，正常情况下应 置为OFF。 FW233地址在同一SBUS中（即同一控制站内）同一编址，不 可重复
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2.3系统卡件介绍 2.3.1主控制卡FW243X 主控制卡FW243X介绍 主控制卡FW243X是控制站软硬件的核心，协调控制站内软硬件 关系，执行站内各项控制任务。在系统中完成数据采集、信息处 理、控制输出等功能。 主控制卡通过数据转发卡实现与I/O卡件的信息交换。利用信 号输入卡周期性的此埃及现场实时过程信息，在主控制卡内执行 综合运算处理后，通过信号输出卡输出控制信号，实现对现场控 制对象的实时控制。主控制卡所执行的运算处理程序使用符合 IEC61131-3标准的图形化组态软件进行编程。 主控制卡周期性地向过程控制网发送实时过程信息，使得该网 络上的所有操作节点均可实时监控控制站的各种状态。同时，过 程控制网上的操作节点也可以主动查询主控卡的各种信息。
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2.2机柜、机笼及供电系统
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2.3系统电源的类型和供电方式 ESC-100的系统供电分为直流供电（DC）和交流供电（AC） 直流供电主要是指系统的5V和24V电源模块供电。电源模块 根据型号不同，可以分成： 5V电源模块：输出5V电压 24V电源模块：输出24V电压 5V/24V电源模块：输出5V和24V电压，主要用在远程机柜中。
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2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233
状态指示灯
数据转发卡 的地址设置 跳线
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2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
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2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
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2.3系统卡件介绍 2.3.1主控卡FW243X 主控卡FW243X卡件地址设置规范 主控制卡FW243X的地址范围为2~127（AdvanTrol-Pro2.5软件支 持2~63） 当卡件冗余时：地址设为I,I+1,I为偶数 当单卡工作时：地址设为I，I为偶数；2≦I ≦127 SW1拨码开关一共有8为，采用二进制，分别用S1~S8表示，S1为 高位，S8为低位，开关拨成ON时，代表二进制码为1，拨成 OFF时，表示该位为0.目前SW1保留，默认为OFF。
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2.1硬件基础
跳线：一些硬件上的功能设置，我们经常通过跳线选择来 实现。跳线按功能分，可以分为冗余跳线、配电跳线、断 电保护跳线和地址跳线等。 隔离：隔离主要针对I/O卡件而言，一般分为统一隔离、分 组隔离、点点隔离。统一隔离是指卡件内所有通道采用一 个隔离电源供电，并且与控制站的电源隔离；分组隔离一 般指将一块卡件的所有通道分成两组，每组采用一个隔离 电源供电；点点隔离是指卡件内部每一路通道均单独采用 一个隔离电源供电，并且都与控制站电源隔离，这种方式 使得卡内各通道之间相互影响减小，抗干扰性强。一般来 说，在分组隔离卡件的配置上，要考虑组内的信号点是否 互相有干扰。
2.2机柜、机笼及供电系统
机笼分为电源机笼和卡件机笼 电源机笼主要用来放置电源模块，一个机柜中只有一个 电源机笼，一个电源机笼最多可以配置4个电源模块， 其中2个电源模块输出5V电压，2个电源模块输出24V电 压，他们一起给整个系统的卡件和端子板以及母板等进 行供电。 卡件机笼主体是由金属框架和母板构成，母板上安装有 欧插，方便卡件插拔。同一控制站的各个机笼通过SBUS 网络相连。它主要放置各类卡件，1个卡件机笼中有20 个槽位，可放置2块主控制卡、2块数据转发卡、16块 I/O卡件。
FALL灯：指示卡件的故障情况，正常情况下为暗。 RUN灯：指示卡件的工作情况，正常情况下应闪烁。 WORK灯：指示卡件运行在工作还是备用状态。工作状态 WORK等亮，备用卡的WORK灯常暗。 COM灯：指示卡件和主控卡的通信状态。 POWER灯：指示卡件的电源情况。当卡件正常上电且电源控 制电路正常工作的情况下，该指示灯常亮。
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2.2机柜、机笼及供电系统 机柜 机柜是用来安放控制站各部 件的主体，主要放置机笼、 端子板、交换机、电源模块 和配电箱等。 机柜有以下几种类型：I/O 端子板机柜、端子板和机笼 混装机柜、机笼机柜、辅助 机柜。
交换机 机笼及卡件
电源模块
端子板
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1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
ESC-100控制系统整体结构图如图1-1所示， 由控制节点（控制节点是由控制站、通信接 口等的统称）、操作节点（操作节点是工程 师站、操作员站、服务器站、数据管理站等 的统称）及通信网络（管理信息网、过程信 息网、过程控制网、I/O总线）等构成
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2.3系统卡件介绍
2.3.1主控卡FW243X LED指示灯说明
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2.3系统卡件介绍 2.3.1主控卡FW243X LED指示灯说明 FALL灯是故障指示灯，当主控卡故障时，FALL灯会报警亮红灯， 系统正常时，FALL灯熄灭。 RUN与STDBY分别是卡件运行指示和准备就绪指示，当备卡在拷贝 工作卡的信息时，两块主控卡的RUN与STDBY都会不停地交替闪烁。 WORK灯是工作/备用指示灯，工作的主控制卡的WORK灯亮绿灯，备 用的主控制卡的WORK指示灯是熄灭的，通过WORK的指示灯的指示， 我们可以直接判断出当前的两块主控制卡哪一块是工作卡，那一 块是备用卡。
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2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡是系统卡件机笼的核心单元，是主控制卡连接 I/O卡件的中间环节，它一方面和主控卡进行通信，另一方 面管理本机笼的I/O卡件。通过数据转发卡可扩展1到8个卡 件机笼，即可扩展最多128块不同的I/O卡件。一个机笼必须 配置一块（或冗余的一对）数据转发卡 数据转发卡面板介绍 数据转发卡FW233面板上有5个指示灯和1个面板按钮。面板 按钮又叫切换开关，用于工作卡件和备用卡件之间的人工切 换和插拔卡件时通道保护按钮。面板示意图如下：
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2.3系统卡件介绍 2.3.3标准8路电流信号输入卡FW351H及端子板介绍 FW351H卡件可单卡工作，也可冗余配置，卡件可插在16 个I/O槽位的任一槽位内，冗余工作模式下，冗余的两 块卡件必须插在相邻的两个I/O槽位中，且卡件在机笼 中的地址应分别为ADD （为偶数）与ADD+1。 FW351H的HART上位机软件是SAMS智能设备管理软件。通 过该软件，用户可以方便快捷地组态、校准及检查现场 的智能设备 与FW351H配套使用的端子板是TB351-IU及TB351-IRU。 TB351-IU用于连接两块非冗余的FW351H卡；TB351-IRU 用于连接两块冗余的FW351H卡。

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2.1硬件基础 配电/配电模块：（24VDC，安全栅、卡件供电、四 线制仪表、三线制24V 地 信号+）对于电流信号而 言，经常会有配电设置。简单说，就是卡件通过配 电跳线的设置对外输出24VDC电压，即为配电；卡 件通过配电跳线设置为不配电，即不对外输出 24VDC电压，那么就不配电。需要配电的现场变送 器通常为二线制变送器，而不需要配电的现场变送 器通常为四线制变送器。在ESC-100系统中，配电 时需要使用配电模块PM-3511，它将安插在相应的 端子板配电模块插槽，从而配合卡件和端子板完成 配电功能。
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目录
浙大中控DCS简介 浙大中控DCS硬件介绍 浙大中控DCS软件介绍 简单组态练习 DCS监视画面介绍 PID参数调整
1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
1.1 DCS概述
DCS英文名称是Distributed Control System即集散控 制系统，其含义是利用微处理器或微型计算机技术对生 产过程进行集中管理和分散控制。 整个系统继承了常规规模拟仪表控制系统和计算机集中 控制系统的优点，克服了单微机控制系统危险性高度集 中以及常规仪表控制功能单一，人机联系差的缺点，可 以方便的应用于工业装置的生产控制和经营管理，在化 工、电力、冶金等流程自动化领域的应用十分普及。
1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
系统规模 ESC-100系统过程控制网站点容量最高可达63个 冗余的控制站和72个操作节点，系统I/O点 容量可达38000点。可根据I/O规模的大小来 决定控制站数量，操作节点可根据用户操作 的不同决定配置的数量与规格
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2.1硬件基础 冗余：通俗来讲，冗余就是热备用，可以理解既 多余又不多余。当两件卡件设置成冗余工作时， 其中一个卡件处于工作状态，而另一个卡佳处于 备用状态，一旦工作卡件故障，备用卡马上会切 换到工作，承担起原来工作卡的任务，从而保证 系统持续正常工作。一般来说，卡件冗余必须通 过跳线设置并满足地址冗余的要求。地址冗余是 指：互为冗余的卡件必须放置在地址为I,I+1的槽 位，I为偶数。
电源模块的作用是将220Ｖ ＡＣ转化成5Ｖ ＤＣ或24Ｖ ＤＣ。电源模块的面板上都有故障指示灯，当供电模块出现 故障时，相应的电压指示灯会熄灭，故障指示灯会亮红灯。
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2.2机柜、机笼及供电系统 为保证系统安全的可靠运行，我们要求AC配电必须冗余， 即需要有2路电源对系统进行供电。推荐供电方式为：2 路220VAC交流电冗余配电，一路通过UPS供电，一路通 过市电给系统直接供电。如图
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2.3系统卡件介绍 2.3.1主控制卡FW243X 主控制卡由底板和背板两块PCB板组成，面板简图如图 所示：
掉电保护模块， 默认短接，保 护系统掉电情 况下主控卡中 的组态和过程 数据不会丢失 看门狗跳线， 默认短上 SW1:拨码开关， 用于设置主控卡 在SCnet网中的 主机地址