测量系统和自动化设计技术投标书.docx
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测量系统和自动化设计技术投标书
文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
测量系统和自动化设计技术投标书
第一章投标书说明
总则
1．本投标文件是根据云南保山三岔河水电站建设工程02包：
量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务要求编制的。
本公司将以此技术规格书所提的技术要求为最低限度，保证提供符合技术规格书和有关工业标准的优质产品。
2．本投标文件中所选用可编程序控制器S7-314系统是德国西门子公司推出的一套全新的智能化、数字化、现场化、结构灵活的开放式控制系统，它融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术、网络技术等，具备了高速可靠的数据输入输出、运算、过程控制功能和PLC联锁逻辑控制功能，能够适应更广泛、更复杂的应用要求，完全能满足招标文件提出的要求。
本公司提供的S7-314系列PLC均需经过严格测试合格后方能出厂，在用户现场只要接上电源和输入输出信号即可实现其全部功能。
在本投标文件中，结合S7-314PLC系统对规范书提出的要求进行了回答，并对有关技术细节进行详述。
3．在投标文件中，术语“系统”特指以微处理机为基础的，由德国西门子公司推出的智能化、数字化、现场化、结构灵活的开放式控制系统S7-314PLC,包括现场控制单元，操作单元，通讯系统及相应软件等。
4．本公司对所有提供的硬件、软件、技术服务和整套系统的最终运转负有完全责任。
本公司提供技术服务包括（但不限于）下列内容：
工程会议、系统工程和设计、技术培训、出厂测试、包装运输、安装指导、现场测试、开工指导、系统移交及质量保证、系统资料和支持服务等。
5．本公司同意如未以书面形式对本规范书提出异议，则意味着提供的PLC控制系统和设备满足规范书和有关工业标准的要求。
如有异议，都将在报价书中以“对规范书的意见和同本规范书的差异”为标题的专门章节中予以详细说明。
6．所有资料、图纸及相互通讯文件和在合同谈判及工程建设中的工作语言，都使用中文。
7．报价书及合同规定的文件均使用国际单位制（SI）。
8．本公司负责提供优质的全面的工程及售后服务。
工程概况
三岔河水电站位于云南省保山地区腾冲县境内,在槟榔江中上游河段上，是槟榔江流域五级电站开发的第一级。
工程以发电为主。
水库正常蓄水位，总库容×108m3，调节库容×108m3。
装机容量3×24MW，保证出力，多年平均发电量×108kWh。
本阶段拟定三岔河水电站以110kV和35kV二级电压出线，其中110kV出线1回接入110kV固东变电站，送电距离约35km，110kV出线侧预留一回备用场地；35kV出线1回接入附近移民安置点，35kV出线侧预留一回备用间隔。
计划2015年10月首台机组发电。
本公司的供货、工作范围
本公司承诺对所提供的硬件、软件、技术服务和整套系统的最终运行负有完全责任。
本公司提供满足技术要求所必须的硬件、软件和各项服务。
其中包括（但不限于）下列内容：
1．按照招标文件技术规格书的规定和适用的工业标准，负责配置一套功能完善的、可靠的、安全的测量和自动化系统，包括全套硬件设备、软件和各项服务。
2．对招标文件技术规格书中未提及的但又是必须的系统配置和有关附件，本公司将负责提出建议，并提供完善的自动控制系统配置。
3．按照系统要求、技术规范书的规定和实用的工业标准，组态一套完整的自动化测量系统。
4．提供构成自动控制系统所必需的全部硬件。
自动控制系统内部的通信及机柜间、控制柜到被控设备间、接地线等的安装联接。
5．完成自动控制系统的各种组态、编程、调试、验收、安装、系统投运、售后服务等工作。
6．按照合同规定的进度要求，按时发运、安装及移交自动控制系统。
9．根据本规范书的要求，本公司提供必须的安装详图和安装指导。
向需方提供施工图设计、安装调试、运行维护、系统二次开发所需的全部图纸、资料。
10．负责通电启动和调试服务，直到所供自动控制系统能达到全部功能要求，并保证系统可利用率达到%。
11．根据本规范书的要求，负责向需方提供自动控制系统优化运行所必需的系统文件，使需方能掌握组态、编程、维护、修改和调试自动控制系统。
安装完毕后，在现场进行性能测试。
12．负责培训需方的运行和维护的工程技术人员，并使这些培训人员能得心应手地操作、维护、修改和调试该自动控制系统。
需方的工作范围
需方应提供下列设备和服务：
1、所有基础、埋件、地脚螺栓和灌浆。
2、提供有关的基础资料及必要的说明。
第二章引用规范和标准
说明
本公司承诺按下列规范、标准和材料规格（包括一切有效的补充或附录）的最新版本执行。
若有与招标文件技术规范书的文献要求有抵触之处，本公司将向需方指明。
引用的规范和标准
一、国际标准
1.ANSI/ISA仪表符号和说明
2.ISA仪表回路图
数字过程计算机的硬件检验
61131-3可编程控制器—第3部分：
编程语言
4161219”机械结构标准
ISA仪表符号和说明
仪表回路图
数字过程计算机的硬件检测
IPIS90热电偶换算表
数字处理计算机硬件测试
二、国家标准
T4796-2008电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级
T电工电子产品应用环境条件贮存
T电工电子产品应用环境备件运输
4208-2008外壳防护等级（IP代码）——安全
T电工电子设备按电击防护分类第2部分：
对电击防护要求的导则
T16679-2009信号与连接线的代号
T设备可靠性试验成功率的验证试验方案
T14394-2008计算机软件可靠性和可维修性管理
T设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率平均无故障时间的验证试验方案
T电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论
T电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
T信息处理系统局域网第3部分：
带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD）的访问方法和物理层规范
T信息处理系统局域网第4部分：
令牌传递总线访问方法和物理层规范
T15464-1995仪器仪表包装通用技术条件
T2625-1981过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号
T4439-1984工业自动化工作条件振动
15479-1995工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法
13423-1992工业控制用软件评定准则
20573-95分散控制系统工程设计标准；
仪表供电设计标准；
仪表配管配线设计标准；
22.3368工业自动化仪表电源、电压标准
23.7260不间断电源设备
信号报警联锁系统设计规定
25.3836爆炸性环境用防爆电气设备
26.4208外壳防护等级的分类
27.4064电气设备安全设计导则
自动化仪表工程施工及验收规范
50131-2007自动化仪表工程质量验收规范
第三章技术方案
总体方案
系统概述
一、厂址条件
1.所有机械部件、电气元件必须适应海拔1900米室内环境使用。
2.气象资料
多年平均气温:
℃；
极端最高气温:
℃；
极端最低气温:
℃；
历年最小湿度：
78%；
月平均相对湿度:
90%
二、系统概述
本方案选用德国西门子公司的S7-314系列PLC系统，以实现云南保山三岔河水电站建设工程02包：
量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务所提出的技术方面和其它有关方面的要求。
该系统可以实现：
根据三岔河水电站量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务所提出的要求。
该系统主要分为两部分：
水力测量系统和机电设备消防供水系统。
水力测量系统，可以分别以6位数字形式任意设定显示海拔水位来显示水库水位、栅后水位、进水口闸后水位、拦污栅前后、进水口闸门前后水位差值、电站毛水头、各台机电站有效水头、尾水位，可根据设定的拦污栅前后压差和事故闸门前后压差数字差值发出声、光报警信号，能输出3路电站水头给1～3号机调速器系统。
并通过压力表现地显示尾水平压管路上的压力。
机电设备消防供水系统，可以实时把消防水池的液位用4～20mA信号传送给计算机控制系统，并通过压力表现地显示消防和水泵出口管路上的压力。
水力测量系统分为首部水位测量屏和中控水位测量屏两部分：
1、首部水位测量屏
三岔河水电站栅前、栅后、进水口闸后，三台投入式液位变送器得到4～20mA标准液位数据信号，通过信号电缆传输到首部水位测量屏柜，经过安全栅限流限压处理，保证系统得到的能量在安全范围内，大大提高系统设备的安全性能。
安全栅处理后的信号就可以接入西门子PLC系统的AI模拟量输入模块接口进行AD转换，把4～20mA的模拟信号转换位数字信号，提供给西门子PLC系统的核心CPU模块进行数据处理、逻辑比较。
经过CPU数据处理把4～20mA的标准模拟信号变成工程值以6位数字形式的任意设定显示海拔水位，把计算出栅前后和进水口闸门前后出水位差值跟设定值进行比较，比较结果通过西门子PLC系统的DO数字量输出模块来输出一个开关量信号来控制中间继电器的通断控制触点的闭、合动作，进而控制声光报警器发出报警信号与否。
通过配备的威纶通MT8100iV触摸屏的以太网通信功能和西门子PLC系统进行通信、数据互交，在触摸屏上组态画面，在画面上的进行数据显示和参数设定。
通过触摸屏和PLC系统的功能可以方便的实现参数设定值断电永久保存，减少断电后需要从新设置参数的麻烦，还有密码锁定的功能，只有拥有密码的人才可以对参数进行设置修改，避免不必要的风险。
首部水位测量屏的西门子PLC系统自带的以太网通讯接口通过交换机、光纤收发器用光缆进行远距离信号传输，可以方便、安全快速的和中控水位测量屏的西门子PLC系统进行数据互交。
2、中控水位测量屏
通过光缆发送来的首部水位测量系统提供的栅前水位、栅后水位、事故闸门后水位、拦污栅前后压差和事故闸门前后压差的信号，到达中控水位测量屏后通过光纤收发器转换为以太网信号，再通过网线连接进入中控水位测量屏的西门子PLC系统自带的以太网接口，提供给中控水位测量系统使用。
尾水水位和调压井水位通过投入式液位变送器得到的4～20mA信号标准信号，通过安全栅限流限压处理，安全栅处理后的信号进入西门子PLC系统的AI模拟量输入模块接口进行AD转换，把4～20mA的模拟信号转换位数字信号，提供给西门子PLC系统的核心CPU模块进行数据处理、逻辑比较。
数据经过西门子PLC系统的CPU处理后，就可以得到以6位数字形式的任意设定显示海拔水位工程值和拦污栅前后压差和事故闸门前后压差的信号值和设定值的比较结果。
差值的的比较结果，通过西门子PLC系统的DO数字量输出模块来输出一个开关量信号来控制中间继电器的通断来控制触点的闭、合状态动作，进而控制声光报警器发出报警信号与否。
数据的显示是通过威纶通MT8100iV触摸屏与西门子系统进行以太网通信取得需要的数据，通过画面组态在屏幕上进行数据显示，同时可以在触摸屏上设置参数，传输到西门子PLC系统的CPU进行数据处理。
通过触摸屏和PLC系统的功能可以方便的实现参数设定值断电永久保存，减少断电后需要从新设置参数的麻烦，还有密码锁定的功能，只有拥有密码的人才可以对参数进行设置修改，避免不必要的风险。
中控水位测量屏上显示的内容对应的4～20mA信号，通过RS485转PROFIBUS-DP模块转换器把西门子PLC系统的PROFIBUS-DP信号转换为RS485方式输出至计算机监控系统，通讯协议采用标准的moudbusRTU通信协议。
西门子PLC系统还可以把计算机控制系统送来的3路电站水头的数字信号，通过西门子PLC系统的AO模拟量输出模块进行DA转换，把数字信号转换成4～20mA的标准模拟信号，通过3个AO接口，再经过安全栅限流限压处理后的安全信号分3路给1～3号机调速器系统使用。
机电设备消防供水系统使用1套输出为4～20mA信号的投入式压力变送器，通过信号电缆传送到计算机控制系统的方式来达到技术要求。
网络通信系统
云南保山三岔河水电站量测系统的通信有：
投入式液位计和西门子PLC系统的通信，使用两线制信号线与PLC系统直接通信；
威纶通MT8100iV触摸屏与西门子PLC系统的通信使用自带的以太网接口通过网线实现快速、安全的通信；
首部用西门子PLC系统组态的水位测量屏与中控室用西门子PLC系统组态的水位测量屏通过以太网口和配备光纤收发器、交换机使用光缆进行数据的通信；
中控室测量屏用西门子PLC系统与计算机监控系统的通信按要求以RS485方式进行通信，因西门子PLC系统不支持RS485通信，因此增加一个RS485转DP转换器来把PLC的DP信号转换成RS485信号，采用标准的moudbusRTU通信协议达到以计算机监控系统通信的目的。
以下为网络结构图：
系统配置
根据云南保山三岔河水电站建设工程02包：
量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务技术要求，我公司将采用控制设备西门子S7-314系统用于该工程项目。
具体配置如下：
云南保山三岔河水电站设备清单
水位测量系统
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度55米
1套
麦克传感器有限公司
水库水位
2
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度55米
1套
麦克传感器有限公司
拦污栅后水位
3
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度62米
1套
麦克传感器有限公司
进水口闸门后水位
4
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度90米
1套
麦克传感器有限公司
调压井水位
5
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度40米
1套
麦克传感器有限公司
尾水水位
6
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
6块
德国WIKA
尾水平压管路
首部水位测量屏
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
首部水位测量柜
标准柜：
2260×800×600mm
1个
首部值班室
2
CPU模块
CPU314C-2PN/DP6ES7314-6EH04-0AB0
1块
德国西门子
带以太网接口DI24/DO16，AI5/AO2
3
电源模块
PS3075A6ES7307-1EA01-0AA0
1块
德国西门子
4
储存卡
6ES7953-8LG11-0AA0
1块
德国西门子
128K
5
编程电缆
6ES7972-0CB20-0XA0
1根
德国西门子
6
机架RU530mm
6ES7390-1AF30-0AA0
1个
德国西门子
7
开关电源
S-250-24
1台
名纬
8
安全栅
MINIMCR-BL-I-I
7个
菲尼克斯
4-20mA输入/输出
9
声光报警器
XVR08B04
施耐德Schneider
24V
10
中间继电器
UM72-R-24DC/21-21
16套
菲尼克斯
DC24V
11
接线端子
UK-6
6个
菲尼克斯
12
接线端子
100个
菲尼克斯
13
空气开关
20A2P
1只
C65NC202P
14
空气开关
10A2P
3只
C65NC102P
15
触摸屏10寸
MT8100iV
1台
威纶通科技有限公司
16
工业交换机
FLSWITCHSFNB5TX
1台
菲尼克斯
17
插座
1个
公牛
中控室水位测量屏
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
中控室水位测量柜
标准柜：
2260×800×600mm
1个
中控室
2
CPU模块
CPU314C-2PN/DP6ES7314-6EH04-0AB0
1块
德国西门子
带以太网接口DI24/DO16，AI5/AO2
3
电源模块
PS3075A6ES7307-1EA01-0AA0
1块
德国西门子
4
RS485转DP转换器
DP200
1台
金鼎旺
5
储存卡
6ES7953-8LG11-0AA0
1块
德国西门子
128K
6
4路模拟量输出模块
6ES7332-5HD00-0AB0
1块
德国西门子
7
机架RU530mm
6ES7390-1AF30-0AA0
1个
德国西门子
8
开关电源
S-250-24
1台
名纬
9
安全栅
MINIMCR-BL-I-I
11个
菲尼克斯
4-20mA输入/输出
10
声光报警器
XVR08B04
施耐德Schneider
24V
11
中间继电器
UM72-R-24DC/21-21
16套
菲尼克斯
DC24V
12
接线端子
UK-6
6个
菲尼克斯
13
接线端子
110个
菲尼克斯
14
空气开关
20A2P
1只
C65NC202P
15
空气开关
10A2P
3只
C65NC102P
16
触摸屏10寸
MT8100iV
1台
威纶通科技有限公司
17
光纤收发器
SB320
1对
成飞
18
工业交换机
FLSWITCHSFNB5TX
1台
菲尼克斯
19
插座
1个
公牛
机电设备消防供水系统
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
投入式水位变送器
MPM4700HART通讯协议量程：
0～10m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度10米
1套
麦克传感器有限公司
消防水池
2
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
4块
德国WIKA
消防管路
3
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
2块
德国WIKA
水泵出口管路
其他材料
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
信号电缆
KVVP2*
1700米
2
光缆
单模4芯户外铠装
2100米
3
光缆中断盒
含耦合器4口
2个
4
尾纤
ST-ST
4根
5
跳线
ST-SC
8根
6
光缆熔接
8芯
7
网线
一箱
备品备件
序号
设备名称
型号
数量
厂家
备注
1
投入式水位变送器
MPM426W量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度55米
1套
麦克传感器有限公司
2
投入式水位变送器
MPM426W量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度62米
1套
麦克传感器有限公司
3
投入式水位变送器
MPM426W量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度90米
1套
麦克传感器有限公司
4
投入式水位变送器
MPM426W量程：
0～40m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度40米
1套
麦克传感器有限公司
5
投入式水位变送器
MPM426W量程：
0～10m,
输出信号：
DC4～20mA，悬挂长度10米
1套
麦克传感器有限公司
6
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
3块
德国WIKA
7
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
2块
德国WIKA
8
压力表（带表阀、表接头）
WIKA量程：
0～，与G1/2管相连，油浸式，表盘尺寸100mm
1块
德国WIKA
9
专用工具
475现场通讯手操器
1套
罗斯蒙特
配置说明
1．本配置依据云南保山三岔河水电站建设工程02包：
量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务的要求进行配置。
2．机柜内预留了充足的空间，使需方能方便地接线、汇线和布线。
所有信号屏蔽层接地在机柜侧完成。
3．水位测量系统配置符合云南保山三岔河水电站建设工程02包：
量测系统设备和自动化元件设计、制造、供货和服务的各项要求。
第四章主要硬件产品系统介绍
S7-314系统
西门子S7-300系列是西门子公司生产的模块化结构的中型PLC系统，能广泛满足中、小规模的自动控制任务要求。
S7-300系列PLC的各种性能的模块可以非常好的满足和适应自动化控制任务，具有简单实用的分布式结构和通用的网络能力，使得应用十分灵活；无风扇设计的结构，使用户的维护更加简便；当控制任务增加时，系统金额自由扩展；内嵌大量的集成功能使它功能非常强劲。
系统真正体现了工业基础自动化的开放性精神，使自动化系统实现了网络化、智能化、数字化，实现了企业内过程控制、设备管理的合理统一。
主要特点
开放性融合各种标准化的软、硬件接口，方便地接入最先进的现场总线设备和第三方集散控制系统、逻辑控制器等，通过各种远程介质或Internet网络实现远程操作。
兼容性符合现场总线标准的数字信号和传统的模拟信号在系统中并存。
使企业现行的工业自动化方案和现场总线技术的实施变得简单易行。
安全性系统安全性和抗干扰性符合工业使用环境下的国际标准。
集成性是一个开放的可扩展系统，它可以方便地进行扩展和集成。
人机界面方便的人机界面服务已经集成在操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。
实时仿真系统具有离线的实时调试和仿真功能，缩短系统在现场的调试周期并降低了方案实施的风险。
远程服务能够通过远程通信媒体实现远程监控、故障诊断、系统维护、操作指导、系统升级等。
故障诊断CPU的智能化诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊的系统事件。
口令保护多级口令保护可以使用户高度、有效的保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。
S7-314系统通讯方式：
S7-314控制系统的通信网络分二层
第一层网络是信息管理网
第二层网络是控制站内部I/O控制总线，称为SBUS
信息管理网（Ethernet）
通过工业网络交换机把操作站、各工房PLC控制器通过光纤组成一个工业以太网。
S7-314系统硬件：
本次选用的S7-314系统的核心硬件为CPU型号314C-2PN/DP，如图：
基本数据：
CPU名称
CPU314C-2PN/DP
固件
存储器
192KB
用于保持性数据块的最大保持存储器
64KB
处理时间
用于位操作的最
升级会员 