JX-300XP控制系统在水泥厂的应用

张龙，高宇

1 JX-300XP DCS控制系统简介

JX-300XP控制系统是SUPCON WebField系列控制系统之一。目前，JX-300XP控制系统的应用范围已涵盖化工、冶金、电力、水泥等行业的自动化控制领域。该系统依托近年来快速发展的通信技术、微电子技术，充分应用了最新信号处理技术、高速网络通信技术、可靠的软件平台和软件设计技术以及现场总线技术，并采用了高性能的微处理器和成熟的先进控制算法，实现了多种总线的兼容和异构系统的综合集成，国内外各种DCS、PLC及现场智能设备均可接入。在水泥行业，JX-300XP控制系统作为一个全数字化、结构组织灵活、功能完善的开放式集散控制系统，能够适应更加复杂的应用要求。

2 系统构成

JX-300XP控制系统由控制节点（控制站、通信接口等的统称）、操作节点（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。

操作员站由工业PC机、显示器、键盘、鼠标、打印机等组成，其具备高性能的工控机、卓越的流程图、多窗口画面显示功能，可以方便地实现生产过程中信息的集中显示，生产的集中操作和集中管理，是操作人员完成过程监控管理任务的人机交互系统。

工程师站是为专业工程技术人员设计的，其内安装有相应的组态平台、监控平台和系统维护工具软件。通过组态平台，可以构建适用于水泥生产工艺要求的应用系统，其具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、操作组态、流程图画面组态、报表制作等；通过监控平台，可替代操作员站，实现生产过程的实时监控；使用系统维护工具软件，可实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。

数据管理站用于实现控制系统与外部数据源（异构系统）的通信，从而实现过程控制数据的统一管理。

控制站是系统中直接与工业现场进行信息交互的I/O处理装置，由主控制卡、数据转发卡、I/O卡、接线端子板及内部I/O总线网络组成，用于完成整个水泥生产过程的实时控制功能。控制站内部各部件可按用户要求进行冗余配置，确保系统可靠运行。

过程控制网用于实现操作节点和控制站的连接，完成实时数据、信息、控制命令的传输与发送，过程控制网采用双重冗余设计，使信息传输更加可靠、高速。

过程信息网采用快速以太网技术，可实现C/S网络模式下服务器与客户端的数据通讯；可优化报警信息和历史数据等的管理，降低过程控制网的网络负荷。

3 系统的实际应用

3.1 DCS系统配置

吉尔吉斯2 500t/d水泥熟料生产线项目是该系统在水泥生产线上的第一批应用实例。该项目的DCS控制系统配置了1台工程师站和5台操作员站，DCS系统配置见图1。同时，项目还配置了5个现场控制站及1个远程控制站。项目篦冷机、煤粉秤、电收尘器等子控制系统则分别采用了Profibus-DP的通讯方式与DCS系统进行数据交换。

图1 DCS系统配置

3.2 系统功能

该项目充分利用JX-300XP系统的数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、图形显示、控制调节、报表打印、高级计算及所有信息的组态、调试、打印、下载、诊断等功能，实现了系统的稳定控制，操作方便和界面友好，操作员可以方便快捷地使用各种按钮及快捷键，对水泥厂的各类设备进行实时监控及操作。

3.3 系统调试注意事项

该项目业主对DCS系统有较多的个性化需求，如所有操作界面上的说明及报警信息等文字内容要有相应的俄文和中文双语显示，由于俄文字符较长，兼容性较差，给程序的编写带来了一定的困难。项目通过弹出信息框的方式，有效提高了画面整洁度，减少了操作员的视觉疲劳。

项目采用了Profibus-DP的通讯方式，将西门子的CPU作为从站接入到DCS系统中，如图2所示。由于COM522-S在Profibus网络上的地址由组态软件GCSContrix中的Profibus组态软件DPCon进行设定，当DPCon中组态的COM522地址为N（范围1～124之间）时，工作主站的地址自动分配为N，备用主站的地址自动分配为N-1。当进行组态时需注意，DPCon软件不会自动检查从站地址是否占用了主站地址。

图2 西门子的CPU作为从站接入到DCS系统

同时，对于采用Profibus-PA协议的仪表，在Sycon软件中需要将其波特率设置为93.75kbps。因为Sycon软件设置总线参数时波特率无45.45kbps选项，波特率设置为93.75kbps时，XP/FW239-DP实际以45.45kbps波特率工作。

4 结语

JX-300XP控制系统简化了水泥工业自动化的体系结构，增强了过程控制的功能和效率，提高了水泥工业自动化控制的整体性和稳定性，为企业节省了投资；实现了控制系统网络化、智能化、数字化，突破了传统DCS、PLC等控制系统的概念和功能，同时也实现了企业内部过程控制、设备管理的统一；为国产DCS系统在国际市场的应用打开了局面，推进了水泥工业自动化技术的国产化进程。