jx300xp主控卡XP243X

主控卡XP243X 主控卡 XP243X 1 基本说明 XP243X 主控卡是控制站软硬件的核心，协调控制站内软硬件关系和各项控制任务。它可以自 动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能。通过过程控制网络（SCnetⅡ）与操作节点（操 作站、工程师站、数据服务器等）相连，接收操作节点发出的管理信息，并向操作节点传递工艺装 置的特性数据和采集到的实时数据；通过数据转发卡实现与 I/O 卡件的信息交换（采样现场信号和 发出控制指令）。 1.1 XP243X主控卡在网络架构中的位置 主控卡在整个网络架构中的位置如图 1-1所示： 图 1-1 XP243X主控卡在网络架构中的位置 1.2 XP243X主控卡的功能特点 XP243X具备以下功能特点： ¾ 采用三个 32位嵌入式微处理器协同处理控制站的任务，功能强、速度快、单站容量大。 ¾ 运算周期从 50ms到 5s可选，典型运算周期为 100ms； ¾ 控制软件和算法模块采用模块化设计，核心程序固化在 FLASH存储器中； 1 主控卡XP243X ¾ 提供 7M字节的存储空间； ¾ 提供 1920K 字节的可编程的控制算法程序区和 1M 字节的数据区，为多任务监控软件 实 现和实时数据库准备了充足的程序和数据空间； ¾ 提供 192个控制回路，包括 128个自定义控制回路，64个常规控制回路； ¾ SCnet II网络采用冗余的 10M/100Mbps工业以太网，充分保证了系统数据传输的实时性、 可靠性和网络开放性； ¾ 支持 1：1 热备份冗余或非冗余配置，互为冗余的两块主控卡在一个周期内完成工作/备用 状态的同步，速度可达 16.5Mbps； ¾ 提供主控制器、I/O卡件、I/O通道级综合的故障诊断； ¾ 支持整体在线下载。下载过程中，不停止用户程序，主控卡按原有组态正常工作； ¾ 更快的组态下载速度； ¾ 支持梯形图、功能图、顺控图等组态工具编制的控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ； ¾ 支持冷、热启动等多种初始化模式，用户可以根据不同模式调用合理的用户算法初始化程 序； ¾ 具有支持现场总线的接口单元，如 HART 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 智能变送器等现场仪表设备； ¾ 具有掉电保护功能，在系统断电的情况下，组态、过程数据均不会丢失。 1.3 XP243X主控卡适用系统 XP243X 主控卡适用于 JX-300XP 系统。与卡件匹配的软件包为 AdvanTrol-Pro(V2.5+SP6) 和 SupView(V3.0)。 XP243X支持的 I/O卡件有：XP313、XP313I、XP314、XP314I、XP316、XP316I、XP369、XP322、 XP335、XP341、XP361、XP362、XP363。 2 使用说明 XP243X主控卡由两块称为底板和背板的 PCB板组成。底板上装有主处理器和 SBUS通信处理 器，面板结构如图 2-1所示。在面板上设置有 LED指示灯、掉电保护跳线等。 2 主控卡XP243X 图 2-1 XP243X主控卡底板结构 „ J1：主处理器调试接口。禁止用户使用； „ J2：欧式插头； „ J5：SBUS处理器调试接口。禁止用户使用； „ JP1：外部看门狗跳线。缺省为短路块插上，禁止用户更改； „ JP2：掉电保护跳线。缺省为短路块插上； „ JP3：SBUS复位跳线。缺省为短路块插上，禁止用户更改。 XP243X背板上装有 SCnet通信处理器。其结构如图 2-2所示。在面板上设置有地址拨码开关、 RJ45网络连接端口等。 图 2-2 XP243X背板结构示意图 „ J1：SCnet调试接口。禁止用户使用； „ JP1：SCnet复位跳线。缺省为短路块插上，禁止用户使用； „ SW1：地址拨码开关，用于设置主控卡在 SCnet网中的 IP地址。 2.1 LED指示灯说明 指示灯状态说明如下表所示： 3 主控卡XP243X 表 2-1 XP243X面板指示灯说明 正常运行 XP243X LED 指示灯 名称 指示灯 颜色 单卡上电启 动 备用卡上电启动 工作卡 备用卡 FAIL 故障报警或 复位指示 红 亮Æ暗Æ闪 一下Æ暗 亮Æ暗 暗 暗 RUN 运行指示 绿 暗Æ亮 与 STDBY配合交替闪（上电拷贝） 闪（周期为 采样周期 的两倍） 暗 WORK 工作/备用指示 绿 暗Æ亮 暗 亮 暗 STDBY 准备就绪 绿 暗 与 RUN配合交替闪 （上电拷贝） 暗 闪（周期为 采样周期 的两倍） LED-A A#网络 通信指示 绿 暗 暗 闪 闪 通 信 LED-B B#网络 通信指示 绿 暗 暗 闪 闪 SLAVE SCnet通信处 理器 运行状态 绿 暗 暗 闪 闪 2.2 地址拨码开关设置 主控卡 XP243X上的地址拨码开关 SW1用来设置主控卡在 SCnet网络中的 IP地址。SW1拨码 开关共有 8 位，分别用数字 1～8 表示。1～8 位为地址拨码开关，用于设置主控卡的主机地址。可 设置地址范围为：2～127（目前软件支持的地址范围为 2~63）。地址编码方式遵循 8421的二进制码 的原则，位 1表示高位，位 8表示低位，开关拨成 ON状态时代表该位二进制码为 1，开关拨成 OFF 状态时代表该位二进制码为 0。XP243X 地址设置见表 2-2。SW1 拨码开关的 1 位必须设置成 OFF 状态。 如果主控卡按非冗余方式配置，即单主控卡工作，卡件的网络地址（标记为 ADD）必须遵循以 下格式：ADD 必须为偶数，且满足 2≤ADD＜63，ADD+1 地址保留，不可作其它节点地址使用； 如果主控卡按冗余方式配置，互为冗余的两块主控卡网络地址必须设置为以下格式：若起始地址为 ADD，则另一地址为 ADD+1，且 ADD为偶数，满足 2≤ADD＜63 缺省设置：位 7拨为 ON状态，其它各开关拨为 OFF状态（即缺省地址为 02）。 表 2-2 XP243X网络地址设置 地址选择 SW1 2 3 4 5 6 7 8 地址 - - OFF OFF OFF OFF OFF ON OFF 02 OFF OFF OFF OFF OFF ON ON 03 OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF 04 4 主控卡XP243X OFF OFF OFF OFF ON OFF ON 05 OFF OFF OFF OFF ON ON OFF 06 OFF OFF OFF OFF ON ON ON 07 OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF 08 OFF OFF OFF ON OFF OFF ON 09 OFF OFF OFF ON OFF ON OFF 10 OFF OFF OFF ON OFF ON ON 11 OFF OFF OFF ON ON OFF OFF 12 OFF OFF OFF ON ON OFF ON 13 OFF OFF OFF ON ON ON OFF 14 OFF OFF OFF ON ON ON ON 15 OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF 16 . . . OFF ON ON ON OFF OFF OFF 56 OFF ON ON ON OFF OFF ON 57 OFF ON ON ON OFF ON OFF 58 OFF ON ON ON OFF ON ON 59 OFF ON ON ON ON OFF OFF 60 OFF ON ON ON ON OFF ON 61 OFF ON ON ON ON ON OFF 62 OFF ON ON ON ON ON ON 63 z 拨号开关的 1位已被屏蔽。 z 主控卡的主机地址不可设置为 0和 1。 2.3 掉电保护设置 地址拨码开关左边有一个钮扣电池槽，用于安装后备电池。电池应选用 CR2032、3V、220mA 的锂电池。 2.3.1 后备电池安装 1） 戴上防静电手腕； 2） 取出主控卡，平放在桌面上； 3） 将锂电池正极朝上放入到电池槽中； 4） 用螺丝刀按压电池上方，使电池被电池槽中的卡口卡牢。 5 主控卡XP243X 2.3.2 后备电池拆卸 1) 2) 3) 4) 戴上防静电手腕； 取出主控卡，平放在桌面上； 用螺丝刀朝外拨动电池槽左边的卡口簧片，直到锂电池从电池槽中弹起； 取出锂电池。 2.3.3 掉电保护跳线 底板上锂电池旁的 JP2为后备电池供电跳线，插上短路块时为 ON，接通锂电池，此时如果主控 卡掉电，主控卡内 RAM中的组态、实时数据不会丢失。跳线方式如图 2-3所示。 图 2-3 跳线应用方式示意图 2.4 端口说明 2.4.1 SCnet II网络端口 控制站作为 SCnet II网络的节点，其网络通信功能由主控卡承担。主控卡提供专门的 SCnet通 信处理器负责 SCnet网络信息的交互。网络 IP地址由拨码开关设定，TCP/IP协议地址的系统约定参 见表 2-2。在图2-4中，在主控卡的前面板上有两个互为冗余的 SCnet II网络端口， 分别标志为 A和 B： A：Scnet II通信端口 A，与冗余网络 SCnetⅡ的 A#网络相连； B：Scnet II通信端口 B，与冗余网络 SCnetⅡ的 B#网络相连； 6 主控卡XP243X 图 2-4 XP243X卡 SCnet II网络端口 2.4.2 SBUS-S2网络连接 主控卡 XP243X通过底板上的欧插 J2连接到机笼（XP211）母板上的 SBUS-S2总线，实现与本 机笼数据转发卡的连接。通过机笼母板上的 SBUS-S2 总线接口及 DB9 线实现与其它机笼数据转发 卡的连接。具体连接如图 2-5所示。 将一个机笼母板上任意一个 SBUS-S2 总线接口和另一个机笼母板上任意一个 SBUS-S2 总线接 口用 DB9通信线连接，均可达到两个机笼之间的通信连接效果。 7 主控卡XP243X 图 2-5 SBUS-S2网络端口连接图 2.4.3 主控卡网络连接 XP243X主控卡安装在 I/O机笼（XP212）左侧起始的两个槽位中， 主控卡的 SCnetⅡ网络端口 通过双绞线直接连接到机柜中的相应交换机上，实现与网络中其它节点的通信。连接示意图见图 2-6： 图 2-6 主控卡 SCnetⅡ网络端口连接示意图 2.5 主控卡的启动模式 2.5.1 热启动模式 在断电时间小于 10秒且主控卡的组态信息正确的情况下，主控卡为热启动模式。该启动模式一 般是由下列情况引起： 8 主控卡XP243X ¾ WDT动作引起的热复位 ¾ 主控卡受到强烈干扰 ¾ 卡件从槽位中拔出并快速插入 ¾ 系统瞬间断电并恢复 主控卡热启动后的控制状态（控制回路、输出等）都保持在复位前的状态，保证控制的连续性 和安全性。该启动模式下，如果自定义控制算法程序没有丢失，则主控卡能在 10ms内完成初始化工 作并进入正常的运行状态。如果自定义控制算法程序已经丢失（后备电池失效），则工作状态的主控 卡将视算法程序大小，在 10ms～150ms间完成初始化工作并进入正常运行状态。 对冗余配置的主控卡，备用卡的热启动不影响工作卡的正常工作；工作卡热启动时，将导致冗 余切换，备用卡立即接替工作卡工作，保证系统正常工作。 2.5.2 冷启动模式 在断电时间大于 10秒且主控卡中组态信息正确的情况下，主控卡为冷启动模式。主控卡具有断 电保护功能，冷启动模式下卡件的组态信息、控制参数都能保持与断电前一致。 为保证现场工艺过程的安全，冷启动模式下的主控卡将根据组态配置决定是否进行初始化操作。 如果不要求初始化，则保持原有状态；如果需要初始化，则对内部控制状态和 I/O 卡件输出状态进 行初始化，恢复到安全的状态： ¾ 控制回路（自定义回路和常规回路）处于手动状态 ¾ 自定义回路的输入补偿和输出补偿为 0，可变增益为 1 ¾ 阀位输出值为 0 ¾ 开关量输出处于 OFF状态 ¾ 分定时器、秒定时器和百毫秒定时器清 0 该启动模式下，视自定义算法程序的大小，工作状态的主控卡能在 10ms～150ms的时间内完成 上述初始化工作并进入正常的运行状态。而处于备用状态的主控卡则需要 10s～70s的时间完成对工 作主控卡上数据（组态信息、实时数据、用户设定参数等）的冗余拷贝（工作备用卡件之间信息同 步）后才允许进入正常的运行状态。 组态时，若选择了主控卡保持功能，则即使冷启动，各项数据也不归 0（不会恢复到安 全状态）。 2.5.3 组态出错模式 主控卡复位启动（系统上电或 WDT 动作）后对组态数据进行自检，如发现组态数据非法则清 除非法的组态数据，并产生“组态出错”报警（故障诊断软件中可以观测到）、主控卡的 FAIL灯常 亮。这种系统启动模式即为组态出错模式。 对于新出厂的卡件（从未对它下载过组态）或断电保护被中断过的卡件（如更换主控卡的断电 9 主控卡XP243X 保护电池），主控卡的启动模式都属于该模式。在该启动模式下，卡件内组态信息、控制参数、输出 状态等都将被初始化在一合适的数值上，控制运算、采样、输出等动作都被停止，等待工程师站下 载组态。 该启动模式下，工作状态的主控卡能在 10ms的时间内完成上述初始化工作并进入等待下载组态 的运行状态。而处于备用状态的主控卡则需 10s～70s的时间从工作主控卡获取数据（组态信息、实 时数据、用户设定参数等），完成工作备用卡件之间信息同步后，进入正常的运行状态。 2.6 主控卡的工作/备用模式 主控卡可冗余配置，也可单卡工作。冗余配置的两块主控卡执行同样的应用程序，一块运行在 工作模式（工作卡），另一块运行在备用模式（备用卡）。两块主控卡均能访问 I/O 子系统和过程控 制网络，但只有工作模式下的主控卡负责完成控制、输出、实时信息广播等功能。 2.6.1 工作模式 在工作模式下，主控卡如同非冗余配置一样直接访问 I/O 子系统，完成数据采集和控制功能， 并向操作站广播实时信息。此外它还监视与其配对的备用主控卡的工作状态。 处于工作模式下的主控卡每个扫描周期向备用卡发送一次实时数据，以同步两冗余卡件的工作 状态。 2.6.2 备用模式 在备用模式下，备用主控卡诊断和监视卡件运行状态，周期性获取工作主控卡的实时信息，确 保工作卡出现故障的情况下，无扰动的接替工作权，保障控制过程的连续性和稳定性。 在备用卡工作正常的情况下，如发生下列故障，将产生工作/备用模式切换（冗余切换）： ¾ 工作主控卡 RAM、ROM等硬件故障 ¾ 网络控制器故障 ¾ I/O接口故障 ¾ 工作主控卡掉电 ¾ 工作主控卡复位 ¾ 工作主控卡用户自定义程序出错 ¾ 工作主控卡组态出错等 一旦主控卡被切换到备用模式，带故障的备用主控卡可停电维修或更换而不影响系统的正常运 行。检修好的主控卡重新上电后，进入备用模式工作。若工作主控卡发生故障的同时，备用主控卡 也发生故障，此时会比较两块主控卡的故障等级。如果工作主控卡故障较严重，则发生冗余切换。 否则，不发生冗余切换。主控卡确认需要进行冗余切换后，在一个扫描周期内完成冗余切换。 2.7 卡件组态说明（以 AdvanTrol-Pro软件为例） 主控卡组态内容有： 10 主控卡XP243X ¾ 注释：可以写入相关的文字说明（可为任意字符），注释长度为 20个字符。 ¾ IP 地址：其 TCP/IP 协议地址采用表 2-3 所示的系统约定，用户要保证实际硬件接口和组 态时填写地址的绝对一致。单个区域网中最多可组 31个控制站。 表 2-3 TCP/IP协议控制站地址的系统约定 地址范围 类别 网络码 主机码 备注 128.128.1 2~63 控制站地址 128.128.2 2~63 每个控制站包括两块互为冗余的主控制卡。每块主 控制卡享用不同的网络码。IP地址统一编排，相互 不可重复。地址应与主控制卡硬件上的跳线匹配。 ¾ 周期：其值必须为 0.05秒或 0.1秒的整数倍，范围在 0.1-5.0秒之间。 运算周期包括处理输入输出的时间、常规控制回路程序运行时间、图形化程序运 行时间等。 ¾ 类型：类型一栏有控制站、逻辑站、数采站三种选项，它们的核心单元都是主控制卡，支 持梯形图、功能块图和顺控图等控制程序代码。控制站提供常规回路控制的所有功能和顺 序控制方案，控制周期最小可达 0.1 秒；逻辑站提供马达控制和继电器类型的离散逻辑功 能，特点是信号处理和控制响应快，控制周期最小可达 50毫秒，逻辑控制站侧重于完成联 锁逻辑功能，回路控制功能受到相应的限制；采集站提供对模拟量和开关量信号的基本监 视功能。 ¾ 型号：选用 XP243X。 ¾ 通讯：数据通讯过程中要遵守的协议。目前通讯采用 UDP 用户数据包协议。UDP 协议是 TCP/IP协议的一种，具有通讯速度快的特点。 ¾ 冗余：打勾代表当前主控制卡设为冗余工作方式，不打勾代表当前主控制卡设为单卡工作 方式。单击冗余选项将自动打勾，再次单击将取消打勾。单卡工作方式下在偶数地址放置 主控卡，冗余工作方式下，其相邻的奇数地址自动被分配给冗余的主控制卡，不需要再次 设置。 ¾ 网线：选择需要使用网络 A、网络 B或者冗余网络进行通讯。每块主控制卡都具有两个通 信口，在上的通讯口称为网络 A，在下的通讯口称为网络 B，当两个通讯口同时被使用时 称为冗余网络通讯。 ¾ 运行：选择主控卡的工作状态，可以选择实时或调试。选择实时，表示运行在一般状态下； 选择调试，表示运行在调试状态下。 ¾ 保持：即断电重启后保持系统断电前的所有输出值。缺省设置为否。 3 性能指标 （1）卡件功耗：5V±5%，3W （2）冗余方式：1׃1热备用 （3）驱动能力：最多可带 8个机笼，128块 IO卡件，通过 SBUS网络实现就地或远程 IO功能 （4）最大支持 2048个 DI、2048个 DO、512个 AI、192个 AO 11 主控卡XP243X （5）提供 256个 100毫秒定时器、256个秒定时器、256个分定时器 （6）采样周期：100ms到 5s可选 （7）SCnet Ⅱ网络接口（过程控制网络） ¾ 通信 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ：符合 IEEE802.3 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 协议和 TCP/IP标准协议 ¾ 通信速率：10/100Mbps自适应 ¾ 拓扑规范：总线、星型、环形 ¾ 通信协议：UDP/IP ¾ 控制网连接方式：冗余连接，分两个网络 128.128.1.*和 128.128.2.* ¾ 最大网络规模：操作站 72个、控制站 63个 ¾ 功能：控制站、操作员站、工程师站、数据服务器和网关卡之间相互通信 4 应用注意事项 1）XP243X不是 XP243的简单升级，因此，XP243X不能与 XP243进行冗余配对。 2）XP243X不支持 SCX语言，所以，当需要从 XP243升级到 XP243X时，需要将 XP243的 SCX 语言用 SCControl重新编写，另外，XP243的 SCControl转换为 XP243X下运行时需要重新在 XP243X 下编译。升级时须按以下次序操作： 删除 SCX语言→XP243更换为 XP243X→将 SCX语言改为 SCCONTROL编程→编译下载。 3）XP243X与 XP233数据转发卡配套使用。 4）禁止 XP243X主控卡 IP地址重复，禁止冗余地址的卡件插在不同机笼中。 5）与 XP243X 配套使用的控制系统软件是 AdvanTrol Pro (V2.5) +SP6 版本软件和 SupView(V3.0)。 6）卡件工作状态分析 处于工作状态的主控卡，RUN灯按照两倍扫描周期的频率闪烁，其它灯的闪烁情况都是以 RUN 灯为时间基准。处于备用状态的主控卡 RUN灯常暗，STDBY灯按照两倍扫描周期的频率闪烁，因 此 RUN灯将被 STDBY代替，其它灯的闪烁以 STDBY灯为时间基准。 备用主控卡与工作主控卡的 LED 指示时间顺序并没有直接关系，上述 LED 的闪烁时间顺序关 系只限于同一主控卡上（工作主控卡或备用主控卡）的各个 LED。 主控卡可通过观察 RUN灯、FAIL灯、STDBY灯的相应状态来确定其工作状态，具体说明如下： 表 4-1 XP243X工作状态分析 序号 指示灯状态 现象分析 处理方法 1 FAIL灯常亮 主控制卡组态丢失或者下装的组态已经被破坏。 重新下载组态。 2 FAIL 和 RUN 灯同时亮， 同时灭 控制站网络地址出错 检查控制站组态中设置的地址与主控卡 上的地址设置是否一致，如果一致，检查 主控卡上的地址设置开关是否坏掉；或者 可能是组态错误，需重新下装组态。 12 主控卡 XP243X 13 RUN灯（工作）：均匀闪烁， 周期是 FAIL灯的两倍。 4 FAIL 和 RUN 灯同时亮， FAIL灯先灭，RUN灯后灭 两个冗余的 SBUS或者 SCnet II 网络通信接口（网线或驱动口） 均出现故障 检查相关网线是否断开 5 RUN 灯先亮，FAIL 灯后 亮；两灯同时灭 主控卡 SBUS或者 SCnet II网络 通信口有一口出现故障 检查相关网线是否断开 6 FAIL 灯：均匀闪烁，周期 是 RUN灯的一半。 RUN 灯：均匀闪烁，周期 是 FAIL灯的两倍。 SCnet II通信网络 A#、B#网络交错 检查 SCnet II通信网络线 5 资料版本说明 表 5-1版本升级更改一览表 资料版本号 输出时间 更改说明 XP243X使用手册（V1.0） 2007-3-7 适用模块版本：XP243X-11.00.832.630 XP243X使用手册（V1.2） 2008-6-2 修改2.7节卡件组态说明 XP243X使用手册（V1.2） 2008-6-26 修改“表 4-1 XP243X工作状态分析” 主控卡XP243X 基本说明 XP243X主控卡在网络架构中的位置 XP243X主控卡的功能特点 XP243X主控卡适用系统 使用说明 LED指示灯说明 地址拨码开关设置 掉电保护设置 后备电池安装 后备电池拆卸 掉电保护跳线 端口说明 SCnet II网络端口 SBUS-S2网络连接 主控卡网络连接 主控卡的启动模式 热启动模式 冷启动模式 组态出错模式 主控卡的工作/备用模式 工作模式 备用模式 卡件组态说明（以AdvanTrol-Pro软件为例） 性能指标 应用注意事项 资料版本说明