摘  要： 本文簡要介紹了Webfield JX-300X DCS特點(diǎn)，敘述了控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)說明了JX-300X DCS與其他智能設(shè)備間通訊的實(shí)現(xiàn)和過程順序控制(SFC)。 關(guān)鍵詞： DCS；數(shù)據(jù)通訊；過程順序控制(SFC) Abstract: This text has introduced the WebField JX-300X DCS characteristics briefly and narrated the overall design plan of the control system. The main content is about the realization of communication, transportation and information between the JX-300X DCS and other intellectual equipments，process sequence control(SFC). Keyword: DCS; Communication of the data; process sequence control(SFC) 0.引  言 　　朝鮮鳳南化工廠位于朝鮮新義州市，與我國丹東市隔江相望。朝鮮鳳南化工廠隸屬于朝鮮石油總公社，年處理原油150萬噸，是朝鮮石油化工行業(yè)主要大型企業(yè)。本套系統(tǒng)由一個(gè)操作站、一個(gè)控制站、一個(gè)外配站及一個(gè)工程師站構(gòu)成。

　　此次航空汽油試驗(yàn)裝置選擇采用浙大中控JX-300X DCS，很好的完成了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、現(xiàn)場設(shè)備的順序控制以及異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)。浙大中控JX-300X DCS的穩(wěn)定投運(yùn)，大大得提高了朝鮮鳳南化工廠的工作效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 1.WebField JX-300X DCS 　　JX-300X DCS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 II。在通訊網(wǎng)絡(luò)上掛接通信接口單元（CIU）可實(shí)現(xiàn)JX-300X DCS與PLC等數(shù)字設(shè)備的連接；通過多功能計(jì)算站（MFS）和相應(yīng)的應(yīng)用軟件AdvanTrol-PIMS可實(shí)現(xiàn)與企業(yè)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信息交換，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)過程的管理、控制全集成綜合自動(dòng)化。JX-300X DCS覆蓋了大型集散系統(tǒng)的安全性、冗余功能、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展功能、集成的用戶界面及信息存取功能,系統(tǒng)規(guī)模變換靈活，可以實(shí)現(xiàn)從一個(gè)單元的過程控制，到全廠范圍的自動(dòng)化集成。 　　JX-300X DCS控制網(wǎng)絡(luò)SCnet Ⅱ連接工程師站、操作站、控制站和通訊處理單元。通訊網(wǎng)絡(luò)采用總線形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，曼徹斯特編碼方式，遵循開放的TCP/IP協(xié)議和IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。SCnet Ⅱ采用1∶1冗余的工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP的傳輸協(xié)議輔以實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)故障診斷。其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)、通信效率高。SCnet Ⅱ真正實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的開放性和互連性。通過配置交換器（SWITCH），操作站之間的網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)100Mbps，而且可以接多個(gè)SCnet Ⅱ子網(wǎng)，形成一種組合結(jié)構(gòu)。 2.裝置控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 　　朝鮮石油總工社鳳南化工廠航空汽油試驗(yàn)裝置JX-300X DCS由兩個(gè)操作站（一個(gè)兼做工程師站）、一個(gè)控制站、一臺(tái)外配柜及一個(gè)打印機(jī)臺(tái)構(gòu)成，該項(xiàng)目控制柜中加裝1個(gè)電源箱機(jī)籠、6個(gè)機(jī)籠、5個(gè)I/O機(jī)籠、2個(gè)HUB。該項(xiàng)目通過浙大中控SP244通訊接口卡與OMRON PLC型號(hào)為CTM1A-20CR進(jìn)行通訊。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成見 圖1。

　　JX-300X DCS控制站通過主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和多功能智能I/O卡件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場過程信號(hào)的采集、處理、控制等。JX-300X DCS中主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡及控制系統(tǒng)內(nèi)部、外部網(wǎng)絡(luò)、控制I/O卡件均按冗余配置?？刂普镜乃锌?，都按智能化要求設(shè)計(jì)，均采用專用的微處理器，負(fù)責(zé)該卡件的控制、檢測、運(yùn)算、處理以及故障診斷等工作，在系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理。 3．DCS復(fù)雜順序控制的實(shí)現(xiàn) 　　朝鮮石油總工社鳳南化工廠航空汽油試驗(yàn)裝置JX-300X DCS控制難點(diǎn)集中在復(fù)雜順序控制實(shí)現(xiàn)。該復(fù)雜順控共涉及16（V1-V16）個(gè)閥，5個(gè)一組分三組，其中V13閥三塔公用，分別控制對(duì)應(yīng)塔的物料進(jìn)出。正常生產(chǎn)過程中三個(gè)塔中有兩個(gè)處于工作狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)處于再生狀態(tài)。其間相互切換的時(shí)間為一個(gè)星期。順控邏輯圖見 圖2

工作設(shè)備切換： 第一周：設(shè)備I/設(shè)備II工作 第二周：設(shè)備II/設(shè)備III工作 第三周：設(shè)備III/設(shè)備I工作 第四周：設(shè)備I/設(shè)備II工作 第五周：設(shè)備II/設(shè)備III工作 第六周：設(shè)備III/設(shè)備I工作 具體說明： 　　初始化可以人工選擇設(shè)備組合進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)以設(shè)備I/設(shè)備II工作為例： 設(shè)備I對(duì)應(yīng)閥：V7   V10  V1  V4  V14    設(shè)備I對(duì)應(yīng)閥：V8   V11  V2  V5  V15 　　第一步設(shè)備啟動(dòng)，V1  V4  V15  V13閥開,設(shè)定5分鐘時(shí)間到（人工可設(shè)定），并且相應(yīng)16個(gè)閥位反饋符合切換條件后，進(jìn)入下一步；第二步V1  V4  V8  V11閥開，設(shè)定25分鐘時(shí)間到（人工可設(shè)定），并且相應(yīng)16個(gè)閥位符合切換條件后，進(jìn)入下一步；第三步V14  V2  V5  V13閥開，設(shè)定5分鐘時(shí)間到（人工可設(shè)定），并且相應(yīng)16個(gè)閥位符合切換條件后，進(jìn)入下一步；第四步V7  V10  V2  V5閥開，設(shè)定25分鐘時(shí)間到（人工可設(shè)定），并且相應(yīng)16個(gè)閥位符合切換條件后，再次循環(huán)以上工作方式。兩臺(tái)設(shè)備以此種方式運(yùn)行一周時(shí)間（人工設(shè)定設(shè)定），通過總時(shí)間的設(shè)定來控制這一周的運(yùn)行，考慮到閥動(dòng)作的時(shí)間，即DI閥位反饋信號(hào)與DO操作閥輸出信號(hào)的滯后特點(diǎn)，在兩設(shè)備到達(dá)一周設(shè)定時(shí)間后，設(shè)備會(huì)將現(xiàn)在正在運(yùn)行的方式運(yùn)行到第四步結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)行設(shè)備間的工作切換。具體設(shè)備分組閥工作邏輯見 圖3。

　　針對(duì)本項(xiàng)目的順序控制部分，制作了兩幅流程圖《STEP BY STEP DO》、《STEP CONDITION》。 　　《STEP BY STEP DO》主要反映各電磁閥的DO輸出情況及閥位反饋狀態(tài)。 　　《STEP CONDITION》主要反映順控各步的進(jìn)行狀態(tài)。 操作人員在兩幅流程圖上均可以對(duì)順控進(jìn)行日常操作。具體操作界面見下圖。

《STEP BY STEP DO》

《STEP CONDITION》

流程圖畫面說明： 　　1．流程圖上方有流程圖翻頁快捷按鈕（如下圖），每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)各幅流程圖，按鈕標(biāo)識(shí)即為流程圖名稱。

　　2．流程圖當(dāng)前運(yùn)行步的指示（如下圖）。

　　3．流程圖顯示的設(shè)備和對(duì)應(yīng)電磁閥分組情況，以及當(dāng)前閥DO輸出狀態(tài)（如下圖）。

　　4．當(dāng)前步情況，及當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行情況（如下圖）。

　　5．電磁閥的相應(yīng)位號(hào)、DO輸出及閥位反饋DI對(duì)應(yīng)情況（如下圖）。

《STEP BY STEP DO》操作說明： 　　操作人員可以操作部分如下圖

《STEP CONDITION》操作說明： 　　操作人員可以操作部分如下圖

　　四個(gè)操作按鈕分別為FORCE、RESET、START、STOP；一個(gè)手工置步操作框SET STEP；七個(gè)手工設(shè)定時(shí)間的操作框。 　　操作面板如下：

　　RESET：順控操作的總復(fù)位按鈕，操作權(quán)限為工程師及以上級(jí)。該按鈕為ON時(shí)，系統(tǒng)總復(fù)位，所有DO點(diǎn)均為OFF。 　　START：順控操作的開始按鈕，操作權(quán)限為操作員及以上級(jí)。該按鈕為ON時(shí)，順控程序啟動(dòng)，按鈕自動(dòng)復(fù)位為OFF。 　　STOP： 順控操作的暫停按鈕，操作權(quán)限為操作員及以上級(jí)。該按鈕為ON時(shí)，順控程序暫停在當(dāng)前步；操作按鈕為OFF時(shí)，順控程序繼續(xù)正常運(yùn)行。 　　FORCE：順控操作的強(qiáng)制步進(jìn)按鈕，操作權(quán)限為工程師及以上級(jí)。該按鈕為ON時(shí)，順控程序不判斷步進(jìn)條件，強(qiáng)制進(jìn)入下一步，按鈕自動(dòng)復(fù)位為OFF。 　　SET STEP：順控操作的啟動(dòng)設(shè)置框，操作權(quán)限為工程師及以上級(jí)。操作員可以選擇運(yùn)行設(shè)備組合。 　　SETTIMEx：順控操作的設(shè)定時(shí)間面框，操作權(quán)限為工程師及以上級(jí)。操作人員可以設(shè)定步運(yùn)行時(shí)間。共有4個(gè)步設(shè)定時(shí)間面框及1個(gè)總時(shí)間設(shè)定面框。 　　VALVESETx：電磁閥反饋報(bào)警時(shí)間設(shè)定面框，操作權(quán)限為操作員及以上級(jí)。在設(shè)定時(shí)間內(nèi)如果電磁閥的反饋狀態(tài)與其相應(yīng)的輸出狀態(tài)不對(duì)應(yīng)，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。 4. DCS與其他智能設(shè)備的通訊實(shí)現(xiàn) 　　朝鮮石油總工社鳳南化工廠航空汽油試驗(yàn)裝置JX-300X DCS與現(xiàn)場一臺(tái)OMRON PLC之間進(jìn)行通訊，PLC型號(hào)為CTM1A-20CR。 （1）通訊模式、通訊接口電氣標(biāo)準(zhǔn)： 符合RS-232、RS-485國際標(biāo)準(zhǔn)。 （2）通訊協(xié)議： ? 采用串行通訊方式，HOSTLINK； ? 通訊參數(shù)：波特率9600，無奇偶校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位； ? 通訊控制方式：采用主從控制方式，SP244通訊接口網(wǎng)關(guān)卡為主站，通訊轉(zhuǎn)換器為從站； ? 通訊距離：200米 ? 通訊數(shù)據(jù)：P