实验一 集散系统的认识实验自z08新.docx

1、实验一 集散系统的认识实验自z08新实验一集散系统的认识实验系统硬件、网络结构及组态系统一、 实验目的1、 通过实验熟练掌握TPS 、系统、和JX-300X系统的硬件、网络结构以及接线方法。2、 了解系统和JX-300X系统的组态软件。二、 实验内容（一）TPS、系统了解TPS、实验系统的系统硬件、和的网络结构和组成。TPS组成：TDC-3000实验系统组成：LCN和UCN的网络结构和组成：1、是符合IEEE802.2和IEEE8024的载波带通信网络，采用曼彻斯特编码，它的实时时钟频率是125kHz。2、链路存取是令牌总线存取方式，传输速率5Mbps。3、每条LCN可连接40个LCN模件，经

2、LCN扩展器的扩展，最多可连接64个LCN模件。4、每条LCN可连接最多20条的UCN或HW网络总线。 5、每条UCN可连接32台冗余设备，每条HW可连接63个装置。6、LCN和UCN采用双重化的75冗余同轴电缆或光缆。每根光缆的最大连接长度是 2km，同轴电缆的最大长度是LCN：300m，UCN：700m。（1）、网络*LCN网络的各节点或设备的名称、各组成部分及功能。*了解GUS全局用户操作站、US万能操作站的组成、人机接口设备及其操作方式。了解工程师键盘和操作员键盘的键功能。LCN网络及其模件：1、万能操作站(US)2、通用工作站UWS3、历史模件HM 4、应用模件AM5、网络接口模件N

3、IM 6、计算机连接器CG(Computer Gateway)7、高速公路连接器HG(Hiway Gateway)8、网络连接器NG(Network Gateway)1、万能操作站(US)P84人机接口操作员通过US观察过程信息(数据报表、历史趋势、流程图画面、报警信息)，并进行操作。 工程师通过US进行系统组态、过程点组态、建立流程图、建立自由格式报表、定义操作员的定义键、编写CL语言程序、进行过程优化等。 维修工程师通过US诊断故障，了解维修记录，出错历史记录，硬件当前状态进行在线维修。（2）硬件电路板： K2LCN6 (Dual Node Kemlel Board)高性能微处理器CPU：

4、68020或68040， MEM6MWEPM(Enhanced Peripheral Display Generator)增强型外设显示发生器SIO (Serial InputOutput Interface)串行IO接口（连接记录仪) 显示器：CRT屏表面安装光标定位装置的触摸屏幕，2l”，彩色显示。操作员键盘：具有防水保护膜触摸键盘，149个键，其中键盘左边86个静态键由工程师组态的定义键。用于快速的画面调用和报警等工程师键盘：90个键，用于组态和维修等。外围设备：软磁盘驱动器(Cartridge，150MB)；图形打印机；趋势记录仪等。键锁：是US上用来切换系统软件属性的开关3、历史模件

5、HM P97 大硬盘存储器。组成：电路板： K2LCN-4 (包括：高性能处理器680204MW内存，LCN接口电路) SPC(Smart Peripheral Controller)智能外设控制器。硬磁盘875MB。 电源系统。 功能：存储组态信息、流程图、用户文件、历史数据、操作记录、常规报表等。硬盘的冗余连接 ：4、应用模件AM(P93)组成：组成：电路板：K2LCN一4(包括：高性能处理器68020，4Mw内存，LCN接口电路)。功能：内部装有：工程师的组态数据。标准算法程序库：如常规算法、逻辑算法、报警处理、批量历史数据收集等。用户CL语言程序。标准软件包：PID整定优化软件包；控制

6、回路整定软件包；预测控制软件包(HPC)；产品质量统计软件包(SPQC)；透平发动机控制软件包。5、网络接口模件NIM (P42) 1、是LCN与UCN之间的连接器功能： 实现LCN与UCN的通信。 2、组成：电路板：K2LCN4(Dual Node kernel Board，：微处理器：68020，内存：4MW)。 EPNI (Enhanced Process Network Interface)增强型过程网络接口。6、计算机连接器CG(Computer Gateway)(P43)功能： 它是LCN与计算机连接的接口，通过CG使LCN可以与DEC公司的VAX计算机或贝尔公司的DPS6计算机连

7、接。7、高速公路连接器HG(Hiway Gateway)P42是LCN网络与DH网络之间的连接器，在LCN和DH之间起信息交换和信息转换(通信协议标推转换和信息格式转换)的作用。8、网络连接器NG(Network Gateway)NG是双节点结构，每个NG上有两块NGI电路板。 是LCN网络与PIN网络之间的连接器。通过NG可以实现多个LCN系统的连接。每个PIN上最多可以连接64个NG。 *的网络的各节点或设备是怎样连接在总线上的。所遵守的规则：1、系统中两节点间两条同轴电缆长度差不能超过300米，限制两条同轴电缆间通信的延时差异。2、两条同轴电缆与LCN节点接口严格对应，否则容易发生通信故

8、障导致LCN部分或全部死机3、LCN同轴电缆的物理及电气特性都只适用于控制室内安装，不能在户外。（2） 、网络*网络的各节点或设备的名称、各组成部分、功能。万能控制网络UCN及其模件由万能控制网络UCN、过程管理站PM、高级过程管理站APM、逻辑站LM等组成。主要功能是完成反馈控制、顺序控制、逻辑控制以及CL语言的编程控制。UCN上的节点（模件）1、NIM即是LCN上的节点又是UCN的节点。2、过程管理器PM/APM 过程管理器PM/APM：P53/P67PM：Process Manager APM：Advanced Process Manager PMAPM的主要功能：采集过程收集； 与连接

9、在UCN上的设备进行peertopeer通信；完成各种扩展功能：PID调节，逻辑和顺序控制等。支持高级控制策略，对过程进行优化控制。PM/APM的结构：PM/APM由过程管理模件、 IO处理器模件和电源三部分组成。TDC3000集散控制系统的控制站机柜 TPS集散控制系统控制站信号输入输出插件过程管理模件APMM*的网络的各节点或设备是怎样连接在总线上的，画出UCN网络连接图。（3） 、控制柜掌握控制柜的硬件地址的设置和组成。PM/APM(过程处理器)有两个地址：* PMM/APMM(过程管理器模件)的硬件地址，系统分配给NIM的节点地址为18，UCN上的节点地址应从9开始。* IO Link

10、卡件地址PMM/APMM(过程管理器模件)的硬件地址 09(UCN)跳接线拔下无效，跳接线插上有效。跳接线插上的条数必须为奇数。*电源系统：掌握各种电源的各种供电方式和提供的电压值。观察电源模件的指示灯和电源的供电布线。电源系统：3节1。2伏的电池（给内存供电72小时左右）蓄电池 （所有正常供电25分钟)主电源 （可冗余 220VAC 50HZ或 120VAC 50HZ）*掌握系统的I/O卡件的组成，各I/O卡件的功能及其配套的FTA现场端子接线板，画出I/O卡件布置图。FTA接线端子和卡件是怎样连接的，与现场信号如何连接。Io处理器模件功能是数据采集和信号调整Io处理器的卡件有：1、高电平模

11、拟量输入HLAI(High Level Analog Input) 16点采集15V、05v、420mA、1020mA、热电偶和热电阻的输出信号；2、低电平模拟量输入LLAI (Low Level Analog Input) 8点采集15V、0100mA、05v、热电偶和热电阻的输出信号；3、模拟量输出AO (Analog Output) 8点:输出420mA信号；4、低电平模拟量输入倍增器LLMUX(Low Level Analog Input Multiplexer)32采集热电偶和热电阻的输出信号；5、数字量输入DI(Data Input) 32点采集120VDC、240VDC、24vD

12、C的信号；6、数字量输出DO(Data 0utput) 16点输出24VDC、330VDC、3l一20VDC、120240VDC、120240VAC、继电器信号； 7、脉冲量输入PI(Pulse Input) 8点 采集涡轮流量计、透平、变容计等的输出信号；8、智能变送器接口STI (Smart Transmitter Interface) 16点串行设备接口SDI(Serial Device Interface)4、故障安全控制处理器FSC P73 1、采用独特高级自诊断的先进生产过程保护系统。2、采用微处理器构成的容错安全停车系统（4）综观系统的结构。画出TPS实验系统结构图（标明每个节点

13、的名称和地址）（二）JXX系统1、了解JXX实验系统的系统硬件、SCnet 和SBUS的网络结构和组成。(1) SCnet 网络了解并记录SCnet 网络的各节点或设备的名称、其组成部分、地址设置及功能。（2）SBUS的网络结构掌握控制柜的组成。*电源系统：观察电源模件和电源的供电布线。*观察系统的主控制卡和数据转发卡的布置情况。*掌握系统的I/O卡件的组成，各I/O卡件的功能及其配套的现场接线端子，画出I/O卡件布置图。接线端子和卡件是怎样连接的，与现场信号如何连接。（3）综观系统的结构。画出系统结构图（标明每个节点的名称和地址）。2、观察JX系统的组态软件利用工程师站上的JX-300 组态

14、软件，打开已有的组态项目，按组态树的顺序依次点击观察组态的内容。记录主要组态树的内容。利用操作员站观察JX-300的实时监控画面组成。记录监控画面名称。三、 实验预习有关两种集散系统硬件和网络连接的方法。四、 实验报告要求（一）PS系统1、 画出系统结构图（标明每个节点的名称和地址）。2、 填写下表：节点或设备名组成部分地址号功能3、 画出各节点通过连接的UCN网络连接图。（二）JXX系统1、 画出系统结构图（标明每个节点的名称和IP地址）2、 画出I/O卡件布置图（标明每个卡件的名称和地址）3、 写出JX-300 组态软件的主要组态内容。4、 写出JX-300的主要实时监控画面名称。（三）实验总结：（心得体会和收获等）要求：实验时带实验讲义、参考书以及系统的相关参考资料。对比系统进行学习。