JX-300XP控制系統在水泥廠的應用

張龍，高宇

1 JX-300XP DCS控制系統簡介

JX-300XP控制系統是SUPCON WebField系列控制系統之一。目前，JX-300XP控制系統的應用范圍已涵蓋化工、冶金、電力、水泥等行業的自動化控制領域。該系統依托近年來快速發展的通信技術、微電子技術，充分應用了最新信號處理技術、高速網絡通信技術、可靠的軟件平臺和軟件設計技術以及現場總線技術，并采用了高性能的微處理器和成熟的先進控制算法，實現了多種總線的兼容和異構系統的綜合集成，國內外各種DCS、PLC及現場智能設備均可接入。在水泥行業，JX-300XP控制系統作為一個全數字化、結構組織靈活、功能完善的開放式集散控制系統，能夠適應更加復雜的應用要求。

2 系統構成

JX-300XP控制系統由控制節點（控制站、通信接口等的統稱）、操作節點（工程師站、操作員站、服務器站、數據管理站等的統稱）及通信網絡（管理信息網、過程信息網、過程控制網、I/O總線）等構成。

操作員站由工業PC機、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機等組成，其具備高性能的工控機、卓越的流程圖、多窗口畫面顯示功能，可以方便地實現生產過程中信息的集中顯示，生產的集中操作和集中管理，是操作人員完成過程監控管理任務的人機交互系統。

工程師站是為專業工程技術人員設計的，其內安裝有相應的組態平臺、監控平臺和系統維護工具軟件。通過組態平臺，可以構建適用于水泥生產工藝要求的應用系統，其具體功能包括：系統生成、數據庫結構定義、操作組態、流程圖畫面組態、報表制作等；通過監控平臺，可替代操作員站，實現生產過程的實時監控；使用系統維護工具軟件，可實現過程控制網絡調試、故障診斷、信號調校等。

數據管理站用于實現控制系統與外部數據源（異構系統）的通信，從而實現過程控制數據的統一管理。

控制站是系統中直接與工業現場進行信息交互的I/O處理裝置，由主控制卡、數據轉發卡、I/O卡、接線端子板及內部I/O總線網絡組成，用于完成整個水泥生產過程的實時控制功能。控制站內部各部件可按用戶要求進行冗余配置，確保系統可靠運行。

過程控制網用于實現操作節點和控制站的連接，完成實時數據、信息、控制命令的傳輸與發送，過程控制網采用雙重冗余設計，使信息傳輸更加可靠、高速。

過程信息網采用快速以太網技術，可實現C/S網絡模式下服務器與客戶端的數據通訊；可優化報警信息和歷史數據等的管理，降低過程控制網的網絡負荷。

3 系統的實際應用

3.1 DCS系統配置

吉爾吉斯2 500t/d水泥熟料生產線項目是該系統在水泥生產線上的第一批應用實例。該項目的DCS控制系統配置了1臺工程師站和5臺操作員站，DCS系統配置見圖1。同時，項目還配置了5個現場控制站及1個遠程控制站。項目篦冷機、煤粉秤、電收塵器等子控制系統則分別采用了Profibus-DP的通訊方式與DCS系統進行數據交換。

圖1 DCS系統配置

3.2 系統功能

該項目充分利用JX-300XP系統的數據采集、控制運算、控制輸出、設備和狀態監視、報警監視、遠程通信、實時數據處理和顯示、歷史數據管理、日志記錄、事故順序識別、事故追憶、圖形顯示、控制調節、報表打印、高級計算及所有信息的組態、調試、打印、下載、診斷等功能，實現了系統的穩定控制，操作方便和界面友好，操作員可以方便快捷地使用各種按鈕及快捷鍵，對水泥廠的各類設備進行實時監控及操作。

3.3 系統調試注意事項

該項目業主對DCS系統有較多的個性化需求，如所有操作界面上的說明及報警信息等文字內容要有相應的俄文和中文雙語顯示，由于俄文字符較長，兼容性較差，給程序的編寫帶來了一定的困難。項目通過彈出信息框的方式，有效提高了畫面整潔度，減少了操作員的視覺疲勞。

項目采用了Profibus-DP的通訊方式，將西門子的CPU作為從站接入到DCS系統中，如圖2所示。由于COM522-S在Profibus網絡上的地址由組態軟件GCSContrix中的Profibus組態軟件DPCon進行設定，當DPCon中組態的COM522地址為N（范圍1～124之間）時，工作主站的地址自動分配為N，備用主站的地址自動分配為N-1。當進行組態時需注意，DPCon軟件不會自動檢查從站地址是否占用了主站地址。

圖2 西門子的CPU作為從站接入到DCS系統

同時，對于采用Profibus-PA協議的儀表，在Sycon軟件中需要將其波特率設置為93.75kbps。因為Sycon軟件設置總線參數時波特率無45.45kbps選項，波特率設置為93.75kbps時，XP/FW239-DP實際以45.45kbps波特率工作。

4 結語

JX-300XP控制系統簡化了水泥工業自動化的體系結構，增強了過程控制的功能和效率，提高了水泥工業自動化控制的整體性和穩定性，為企業節省了投資；實現了控制系統網絡化、智能化、數字化，突破了傳統DCS、PLC等控制系統的概念和功能，同時也實現了企業內部過程控制、設備管理的統一；為國產DCS系統在國際市場的應用打開了局面，推進了水泥工業自動化技術的國產化進程。