探索浙大中控公司的JX-300XP系统

国产DCS开发时间是在20世纪90年代中期，当时进口DCS的封闭弊病已经显露出来，国际上已经将以太网引入工业控制。国产DCS是在更高的起点上开始开发的，尤其在通信网络上采用开放结构。例如，浙大中控的JX-300XP系统、JX500系统，和利时的Holliasmacs、新华的XDPS-400等系统在控制器和人机界面的链接都采用以太网。数据传送遵循TCP／IP和UDP／IP协议。

JX-300XP系统结构

JX-300XP系统网络结构如图6-3所示，为适应各种过程控制规模和现场要求，其通信系统对于不同结构层次分别采用了信息管理网、SCnetⅡ网络和SBUS总线。

信息管理网（Ethernet）采用以太网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。该网络通过在多功能站MFS上安装双重网络接口（信息管理和过程控制网络）转接的方法，获取DCS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。

过程控制网络SCnetⅡ是双高速冗余工业以太网（见图6-4），它是在10Base Ethernet基础上开发的网络系统。它直接连接了系统的控制站、操作员站、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，SCnetⅡ可以与上层的信息管理网或其他厂家设备连接。

SBUS总线是控制站内部I／O控制总线，主控卡、数据转发卡、I／O卡通过SBUS进行信息交换。

SBUS总线分为两层：

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I／O机笼之间，连接了主控卡和数据转发卡，用于主控卡与数据转发卡间的信息交换。

图6-3　JX-300XP系统网络结构

图6-4　SCnetⅡ网络双重化冗余结构

第二层为SBUS-S1网络（见图6-5）。物理上位于各I／O机笼内，连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卡件间的信息交换。

SBUS-S1和SBUS-S2合起来称为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-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级进行分层寻址。

（1）SBUS-S2总线。

①主要性能指标。

□用途：是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120Ω的八芯屏蔽双绞线。(www.xing528.com)

□拓扑规范：总线结构，节点可组态。

□传输方式：二进制码。

□通信协议：采用主控制卡指挥式令牌的存储转发通信协议。

□通信速率：1 Mbps（max）。

图6-5　控制站SBUS结构

□节点数目：最多可带载16块（8对）数据转发卡。

□通信距离：最远1.2 km（使用中继情况下）。

□冗余度：1∶1热冗余。

②SBUS-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。

（2）SBUS-S1网络。

①主要性能指标。

□通信控制：采用数据转发卡指挥式的存储转发通信协议。

□传输速率：156 kbps。

□电气标准：TTL标准。

□通信介质：印制电路板连线。

□网上节点数目：最多可带载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）方式。

②SBUS-S1网络是主从结构网络，作为从机的I／O卡需分配地址，地址设置要求如下：节点的地址都是从“0”起始设置，且应是唯一的。互为冗余配置的卡件地址设置应为ADD、ADD＋1（ADD为偶数）。所有的I／O卡件在SBUS-S1网络上的地址应与机笼的槽位相对应。若I／O卡件是冗余配置，则冗余工作方式的两块卡须插在互为冗余的槽位中。