JX-300XP系统结构.ppt

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1、JX-300XP DCS系统,通信体系结构,三层通信网络： 信息管理网 监控网：过程控制网SCnet 控制网：控制站内部I/O控制总线SBUS SBUS-S2 SBUS-S1,JX-300X系统网络结构示意图,信息管理网,概述,信息管理网用于大容量文件的高速传输，资源信息的共享，支持采用大型数据库功能，并可将本地控制系统连入企业Intranet。 它连接了中央管理计算机、工作站、网络管理器等，是实现全厂综合管理的信息通道。,信息管理网连接各个控制装置的网桥和企业各类管理计算机，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。信息管理网通过在多功能站MFS上安装双重网络接口（信息管理和

2、过程控制网络）转接的方法，获取集散控制系统中过程参数和系统运行信息，同时向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库实现信息共享，并可将各种装置的控制系统连入企业信息管理网，实现工厂级的综合管理、调度、统计和决策等。,主要性能指标,可联接的设备： 中央管理计算机（ 简称CMS）、多功能计算站等 传输方式：曼彻斯特编码方式 通信协议：TCP/IP和IEEE 802.3标准协议 通信速率：10Mbps 网上节点数：最多1024个 通信介质：双绞线（星形连接），光缆； 通信距离：最长10km 拓扑规范：总线形（无根树）结构，或星形结构,拓扑结构,网络拓扑结构是指用传输媒体

3、互联各种设备的物理布局。,常见拓扑结构,1：总线型(Bus) 2：星型(Star) 3：环型（Ring) 4：网型(Mesh),拓扑结构网型,将设备直接两两相连 线路：n(n-1)/2条 适用于：涉及地理范围不大、设备数很少的条件,拓扑结构星型,需具备中心单元 各设备分别和中心单元相连接,拓扑结构总线型,用一条总线连接所有的设备 数据在总线里传递 通过地址识别设备,过程控制网SCnet,概述 JX-300XP系统采用双高速冗余工业太网SCnet II作为其过程控制网络，直接连接系统的控制站、操作站、工程师站、通信接口单元等，是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。通过挂接网桥，

4、SCnet II可以与上层的信息管理网或其它厂家设备连接。 过程控制网络SCnet II是在10base Ethernet基础上开发的网络系统，各节点的通信接口均采用专用以太网控制器，数据传输遵循TCP/IP和UDP/IP协议。 JX-300XP SCnet II网络采用双重化冗余结构，如图所示。在其中任一条通信线发生故障的情况下，通信网络仍保持正常的数据传输。,性能指标,可联接的设备：操作站、工程师站、控制站、网桥 拓扑规范：总线形或星形结构 传输方式：曼彻斯特编码方式 通信协议：TCP/IP和IEEE 802.3标准协议 通信速率：10Mbps 网上节点数：15个控制站，32个操作站（或工

5、程师站） 通信介质：双绞线、光缆 通信距离：最长10km 冗余度：1 ：1热冗余,SCnet网络组网说明,我们将从以下的几个方面介绍： 网络总貌 网络节点地址设置 通信介质及其相应的组网结构 典型的网络结构,SCnet网络总貌图,网络是这样连接起来的,网络连接说明,HUB必须冗余并且架装 主控制卡XP243和XP023网卡必须根据系统约定设置地址。 柜内电缆采用双绞线。 引出电缆必须根据具体情况选择。,网络节点地址设置,A网的网络号为：128.128.1； 控制站主控制卡在A网IP地址为：128.128.1.XXX 操作站网卡在A网IP地址为：128.128.1.XXX B网的网络号为：128

6、.128.2； 控制站通讯卡在B网IP地址为：128.128.2.XXX 操作站网络卡在B网IP地址为：128.128.2.XXX 其中，最后字节“XXX”在控制站中由主控制卡拨码开关决定(2 31)；在操作站（工程师站）中由软件设定(129 160)。,控制站地址设置,每个控制站占用两个IP地址。占用的地址由该控制站中主控制卡的地址拨码开关的设置决定。 主控制卡开关SW2是本节点的通信地址拨号开关。,控制站地址设置,拨号开关SW2拨在“ON”一侧时，表示“1”；反之，表示“0” 拨号开关SW2，左侧为高位，右侧为低位，如图中所示；,网络控制站地址设置,SCnet中，最多15个控制站，对TCP

7、/IP协议地址设置范围采用如下系统约定：,网络操作站地址设置,SCnet中的网卡XP023属于以太网适配卡,网卡的地址设置通过WINDOWS操作软件实现。 地址设置的具体操作步骤如下: 参照WINDOWS帮助,安装好TCP/IP协议; 选中网卡对应的“TCP/IP”项，点中“IP地址”窗口，选中“指定IP地址（S）”; 在“IP地址（I）”中填入： 128.128. X. XXX 在“子网掩码(U)”中填入： 255.255.255.0 IP地址中“128.128. X. XXX”中，“ 128.128. X”为网卡地址的网络码，“XXX”为IP地址。,网络操作站地址设置,SCnet中，最多3

8、2个操作站（或工程师站），对TCP/IP协议地址设置范围采用如下系统约定：,注： a) 网络码128.128.1 和128.128.2用于区分同 一操作站中处于不同网络的两块网卡； b) IP地址用于区分不同的操作站。,地址如何设置,2,2,3,3,129,129,网络通信介质介绍,SCnet网络中，通信电缆分为柜内电缆和引出电缆。柜内电缆确定为双绞线，引出电缆则需要根据具体网络结构选择适合的类型。可供选择的通信介质及其特性为：,网络通信介质双绞线,双绞线适用于控制站机柜内部、控制室内部、非工业现场内部等电气干扰较轻、距离较短(=100m) 的通信线路的连接。 双绞线典型的网络拓扑结构为星型。

9、 在双绞线连接的网络中，必须使用集线器。,网络通信介质双绞线, 铺设要求： - 选用AMP 5类或超5类无屏蔽双绞线（UTP）或带屏蔽双绞线（STP） - 暴露在地面的双绞线必须使用保护套管；电气干扰较严重的场所，双绞线必须使用金属保护套管，金属保护套管必须可靠接地。,网络通信介质光缆,光缆主要用于引出电缆。适用于工业现场电气干扰较严重、距离很长（最长可达2000m)的通信线路的连接。 由于光缆不是使用电信号来传输，因此它具有很强的抗干扰能力。 在光缆连接的网络中，必须使用收发器与节点连接。,典型的网络结构,节点处于同一幢楼中，且节点间距离100m，选用双绞线作为引出电缆。对应网络适配卡具有R

10、J-45接口即可。,现场总线SBUS,SBUS现场总线 SBUS总线是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。SBUS总线由两层构成，即SBUS-S1和SBUS-S2。主控制卡就是通过SBUS总线来管理分散于各个机笼的I/O卡件的。 第一层为双重化总线SBUS-S2，它是系统的现场总线，位于控制站所管辖的I/O机笼之间，连接主控制卡和数据转发卡，用于主控制卡与数据转发卡间的信息交换；第二层为SBUS-S1网络，位于各I/O机笼内，连接数据转发卡和各块I/O卡件，用于数据转发卡与各块I/O卡件间的信息交换。SBUS-S2级和SBUS-S1级之间为数据存储转发关系，按SBUS总线的S2级和S1级进行分

11、层寻址。,(1) SBUS-S2网络内容介绍,概述 性能指标 节点地址设置要求,SBUS-S2网络概述,SBUS总线的第一层为双重化总线SBUS-S2。 SBUS-S2 总线是系统的现场总线，物理上位于控制站所管辖的所有卡件机笼之间，连接了主控制卡和数据转发卡，用于主控制卡与数据转发卡间的信息交换。,SBUS-S2网络的性能指标, 用途：主控制卡与数据转发卡之间进行信息交换的通道 电气标准：EIA的RS-485标准 通信介质：特性阻抗为120欧姆的八芯屏蔽双绞线 通信协议：采用主控制卡指挥式令牌的存储转发通信协议 拓扑规范：总线形结构，节点可组态 传输方式：二进制码 通信速率：1Mbps（MA

12、X） 网上节点数目：最多可带载16块数据转发卡 通信距离：最远1.2km（使用中继情况下） 冗余度：1：1热冗余,SBUS-S2网络节点地址设置要求,SBUS-S2总线是主从结构网络，作为从机的数据转发卡需分配地址。 网上所有数据转发卡的地址应从“0”起始设置，且应是唯一的。 网上互为冗余配置的数据转发卡的地址设置应为I、I+1（I为偶数）；非冗余配置的数据转发卡的地址只能定义为I（I为偶数），而地址I+1（I为偶数）应保留，不能再被别的节点设置。 数据转发卡通信地址可按0#15#配置。主控制机笼中的数据转发卡必须设置为0#地址，不能从别的地址号开始设置。I/O机笼的数据转发卡的地址必须紧接着

13、设置。,(2) SBUS-S1网络内容介绍,概述 性能指标 节点地址设置要求,SBUS-S1网络概述,SBUS总线的第二层网络为SBUS-S1网络。物理上位于各I/O机笼内，联接了数据转发卡和各块I/O卡件，用于数据转发卡与各块I/O卡件之间的信息交换。 SBUS-S1 和SBUS-S2合起来称为ECS-100P DCS的SBUS总线，主控制卡通过它们来管理分散于各个机笼内的I/O卡件。,SBUS-S1网络的性能指标,通信控制：数据转发卡指挥式的存储转发通信协议。 通信介质：印刷电路 网上节点数目：可带载16块智能I/O卡件。 SBUS-S1属于系统内局部总线，采用非冗余的循环寻址（I/O卡件

14、）方式。,SBUS-S1网络节点地址设置要求, SBUS-S1总线驱动各个I/O卡件,I/O卡件在SBUS-S1网络上的地址应与机笼的槽位相对应。在地址分配中需注意以下几点： 1. I/O卡件的地址范围0-15； 2.网上所有的I/O卡件的地址应从“0”起始设置，且是唯一的。 3.冗余配置的I/O卡件地址设置应为I、I+1（I为偶数）,【任务实施】 通信网络安装 网络安装主要分为操作站网卡安装、控制站主控制卡安装、通讯网络连接三部分。,操作站网卡安装 操作站网卡采用10BaseT以太网接口卡，它既是SCnetII通讯网与上位操作站的通讯接口，又是SCnetII网的节点（两块互为冗余的网卡视为一

15、个节点），完成操作站与SCnetII通讯网的连接。 JX-300XP网络中最多支持32个操作站或工程师站，每个操作站或工程师站的IP地址设置如表所示。,操作站/工程师站IP地址设置表,网卡硬件安装完成后，进入Windows操作系统设置网卡的IP地址，如图所示。,IP地址设置,控制站主控制卡安装,每个控制站占用两个IP地址。占用的地址由该控制站中主控制卡的地址拨码开关的设置决定。 主控制卡开关SW2是本节点的通信地址拨号开关。,控制站主控制卡安装,拨号开关SW2拨在“ON”一侧时，表示“1”；反之，表示“0” 拨号开关SW2，左侧为高位，右侧为低位，如图中所示；,二进制拨码开关由高到低12345678对应27-20 00010对应02 00011对应03,控制站主控制卡安装,SCnet中，最多15个控制站，对TCP/IP协议地址设置范围采用如下系统约定：,操作站（工程师站）和控制站的网络地址设置完成后，用双绞线将系统中各站连接至以太网集线器，构成过程控制网SCnetII。,