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DCS技术规格书
四川美青氰胺有限责任公司
DCS 技术规格书
DCS/ESD SPECIFICATION
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美青 100t/d 三聚氰胺技术改造工程
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目次
一、DCS 系统技术规格书
1概述…………………………………………………………………………………4
1.1 DCS 监控范围………………………………………………………………… …4
1.2 DCS 系统配置…………………………………………………………………….4
1.3 卖方供货范围…………………………………………………………………… .5
1.4 供货方责任…………………………………………………………………………5
1.5 对报价书的要求……………………………………………………………………6
1.6 标准规范……………………………………………………………………………6
2系统功能要求………………………………………………………………………6
2.1 控制功能……………………………………………………………………………6
2.2 画面功能……………………………………………………………………………8
2.3 报表功能……………………………………………………………………………9
2.4 历史数据存储功能…………………………………………………………………10
3系统配置要求………………………………………………………………………10
3.1 配置原则……………………………………………………………………………10
3.2 操作站………………………………………………………………………………10
3.3 控制和数据处理系统………………………………………………………………12
3.4 通讯系统……………………………………………………………………………12
4系统技术规格………………………………………………………………………13
4.1 安全冗余要求…………………………………………………………………… 13
4.2 平均无故障时间及平均故障修复时间……………………………………………15
4.3 DCS 的自诊断及容错…………………………………………………………… 15
4.4 过程硬件接口要求（I/O） ……………………………………………………… …15
4.5 工作环境要求………………………………………………………………………16
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4.6 接地要求……………………………………………………………………………16
4.7 DCS 接线……………………………………………………………………………16
4.8 机械要求……………………………………………………………………………16
5技术资料交付………………………………………………………………………16
6项目实施……………………………………………………………………………17
6.1 项目进度……………………………………………………………………………17
6.2 项目管理……………………………………………………………………………17
6.3 设计协调……………………………………………………………………………17
6.4 用户培训……………………………………………………………………………18
6.5 现场服务……………………………………………………………………………18
7检查和验收…………………………………………………………………………19
7.1 工厂验收……………………………………………………………………………19
7.2 现场验收……………………………………………………………………………19
7.3 其他检查……………………………………………………………………………20
8备品备件……………………………………………………………………………20
9质量保证与维修支持………………………………………………………………20
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一、DCS 系统技术规格书
1概述
1.1 DCS 监控范围
本套分散型控制系统（DCS）用于美青日产 100 吨三聚氰胺技术改造项目的生产过程监控，
由 DCS 厂商成套供应，相关技术服务在 DCS 厂商的责任范围内，由 DCS 厂商完成。
氨碳分离装置的监控范围包括以下工序及系统，即
反应系统；
热气冷却系统；
成品分离系统；
液尿洗涤、除沫系统；
载气压缩机系统；
熔盐系统；
蒸汽及软水系统。
根据本项目的生产规模及用户目前的控制室的实际情况，本装置的控制室设置在原 1.2 万
吨三胺的控制室内，采用一套分散式控制系统（DCS）用于对全装置的过程参数进行集中数据采集，
过程监视和实时控制，本装置的 DCS 系统的控制站与原三胺系统的控制站并柜安装，操作站设置在
三胺综合楼二楼东面重新布置。
1.2 DCS 系统配置
本装置 DCS 的 I/O 点及信号类型见数据表。
100t/d 三聚氰胺装置 DCS 配置如下：
操作站 （含工程师站，22″彩色液晶显示器，操作键盘，工程师键盘、独立显卡，独立网卡、
操作台） 3 套
控制站（控制器 1：
1 冗余）1 套
继电器端子柜1 批
安全栅柜1 批
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PDB 配电柜（含 DCS 及现场仪表供电分配）1 台
根据系统设备的热负荷、电源消耗配 UPS 电源（保证断电后持续供电半小时以上）。
1.3 卖方供货范围
按 100t/d 三聚氰胺装置的 I/O 点数，以及上列 DCS 系统配置要求供货，负责 DCS 组态、安
装、调试、投运以及技术培训和技术服务，详见“供货方责任”。
1.4 供货方责任:
供货方应提供一套完整的，最新版的、可工作的，满足买主技术规格书要求的 DCS 系统，
即用户将来自现场的信号线及总电源线正确接入所供系统后，系统可稳定、可靠的运行，完成预
定的监视、操作、参数自动控制、连锁保护等功能。
供货方对所提供的 DCS 系统的硬件、软件
技术服务、工程服务、软件组态、系统集成、工厂验收（FAT）、包装运输、开箱检验、安装调试、
现场测试、现场验收（SAT）直至装置开工中 DCS 系统投运等各个环节负有完全责任。
并应接受以
下条款：
1）指派一名项目经理在整个项目执行期间与买方进行主要联系，在项目执行期间，该项目
经理应为同一人。
2）提供的 DCS 应能完全满足本规格书所要求的硬件和软件功能。
3）对其 DCS 系统提出优化配置方案及系统工程，系统配置图、设备/组件清单、设备的热
负荷、电源消耗、电路保护、接地要求、连接电缆（线）规格等。
4）负责完成全部的系统组态及生成工作，内容包括控制回路、参数指示、越限报警、各种
组显示、历史数据、联锁逻辑、顺序控制、各种用户画面等。
5）在 DCS 制造厂完成全部设备包括硬件和软件的检查和测试。
6）将设备包装后运至装置现场。
7）现场服务包括设备开箱验收、现场安装、回路检查、开车等。
8）在 DCS 制造厂和装置现场分别对用户生产操作人员、仪表维护人员、系统工程师进行有
关课程培训。
9）召开设计协调会和编制月进度报表。
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10）按照本规格书的要求提供全部文件和资料。
1.5对报价书的要求
DCS 的技术报价书至少要包括如下内容：
1） 报价说明
2） DCS 硬件配置清单及其系统配置图
3） 系统软件清单及其功能说明
4） 对询价书中双重化、冗余要求的实施办法
5） 对系统硬件、应用软件组态生成以及培训、技术服务、维修能力及方式等的说明。
6） 供货期和质量保证期。
7） 产品的投运业绩
8） 产品样本和说明书
9） DCS 项目执行计划
1.6标准规范
除另有说明外，提供的系统应符合下列规范和国家标准的最新版本:
●ANSI/ISA S5.1仪表图形符号和文字代号
●NEC 美国国家电气规范
●ANSI MC8.1/ISA RP55.1数字过程计算机的硬件检验
●IEC529电器设备防护
●IEC584/751测温元件要求
●DCS 供方提供的上述未提及的标准和规范。
2 系统功能要求
2.1控制功能
过程控制器可以实现连续的和离散的功能，用户能够方便地定义控制器的多种处理速度，以
不同的速度运行连续控制和联锁逻辑控制，控制器 1：
1 冗余，每个控制器至少能处理 1000 个数
据库变量、120 个控制回路、999 步梯形逻辑，控制器可以在不中断正在运行的程序或将控制转
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换至后备处理器的情况下，具有在线编程和修改的能力，新的控制功能块可以插入正在运行程序
中的任何位置，在 1 秒钟的时间内传送到高速总线上所有控制站。
各控制站间，变量能相互调用，
且响应时间小于 500ms。
2.1.1 连续控制
过程控制器可以完成基本的调节和先进的控制，控制器至少应提供以下算法：
---- 各种 PID 控制
---- 平方/开方
---- 加/减/乘/除四则运算
---- 分段线性化
---- 超前/滞后
---- 延时
---- 高/中/低选择
---- 变化率限制
---- 质量流量补偿运算
---- 累积、平均
---- 采样和保持
---- 用户自定义的功能块
---- 硬/软操作器接口
买方要求卖方提供其最高性能的 PID 在线自整定软件。
2.1.2 离散控制功能
在离散控制中至少应提供以下算法：
---- 开关控制
---- 与、或、非逻辑
---- 计数/计时
---- 用户自定义的功能块
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2.2画面功能
画面为操作员了解生产过程状态提供了显示窗口，并能支持以下几类画面，所有操作画面
的调出和数据更新速度不大于1秒，本项目所需要各种画面的数量详见设计资料。
买方要求卖方系统能够在用户定义的画面中支持中文输入及显示，卖方应在技术标书中对
此进行详细说明
2.2.1 总貌画面
显示系统各设备、装置、区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态、测量值、设定值、
控制方式（手动／自动状态）、高低报警等信息。
从各显示块可以调出其他画面。
2.2.2 分组画面
以模拟仪表的表盘形式按事先设定的分组，同时显示几个回路的信息：
如过程参数变量的测
量值、调节器的设定值、输出值、控制方式等。
变量值每秒更新一次，分组可任意进行，操作员
可从分组画面调出任一变量（模拟量或离散量）的详细信息。
对模拟回路可以手动改变设定值、输出值、控制方式等；对离散量可以手动操作设备的开启
和停止，画面显示出指令状态和实际状态。
2.2.3 单点画面（调整画面）
显示一个参数、控制点的全部信息以及实时趋势和历史趋势。
从调整画面也可以直接对模拟
回路进行设定、调整操作。
2.2.4 趋势画面
系统具有显示高速总线上任何数据点实时和历史趋势的能力，并在同一座标轴上显示至少
四个变量的趋势记录曲线，有可供用户自由选择的参数变量、不同颜色和不同的时间间隔，也可
以对数据轴进行任意放大显示。
操作站上历史数据的存储至少能满足 2000 实时点，平均每 1 秒采样 1 次，可保存 20 天。
2.2.5 报警画面
显示当前所有正在进行的过程参数报警和系统硬件故障报警，并按报警的时间顺序从最新发
生的报警开始排起，报警优先级别和状态用不同的颜色来区别，未经确认的报警处于闪烁状态。
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报警内容包括：
---- 报警时间
---- 过程变量名
---- 过程变量说明
---- 过程变量的当前值
---- 报警设定值
---- 过程变量的工程单位
---- 报警优先级别
2.2.6 图形画面
生产装置的图片、工艺流程图、设备简图、单线图等都可以在CRT上显示出来，每个画面都
包括字母数字字符和图形符号，通常采用可变化的颜色、图形、闪烁表示过程变量的不同状态，
所有过程变量的数值和状态每秒动态刷新。
操作员在此画面对有关过程变量实施操作和调整。
2.2.7 棒图
棒图可以表示过程变量的变化，如棒图表示塔的液位，棒图能以水平或垂直方式显示，每屏
至少能显示 40 点水平棒图或 64 点垂直棒图。
2.3报表功能
2.3.1DCS 按照预先定义的格式打印报表，报表数据的收集和打印是按照用户定义的时间间隔
自动进行，报表打印通常采用事件驱动方式或操作员命令方式，报表软件将自动产生所有的标题
和表头。
2.3.2 报表类型如下：
1） 有格式报表
2） 无格式报表
3） 事件顺序报告
4） 诊断报告
5） 设备操作报告
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6） 过程变量趋势
2.4历史数据存储功能
DCS 应对报警、联锁、操作指令的变化等事件及其日期、时间作为历史数据加以储存。
应
有足够的能记录半年以上历史数据的磁介质存储空间，并具有可扩充至外部存储设备如磁带机、
光盘等。
当发生数据丢失及磁介质剩下 10% 空间时应有报警。
3系统配置
3.1配置原则
3.1.1DCS 是由以微处理器为基础的、分布式的多台系统组件所组成，这些系统组件分布在具
有开放式结构的冗余通讯网络上，包括：
操作员站、控制和数据采集系统、外设及有关的硬件和
软件。
3.1.2 系统是经过现场试验的，并且是出厂前最新的硬件和软件版本。
3.1.3通讯系统是可靠的，即单台硬件设备出现故障（包括通讯系统硬件故障）都不会影响其它系
统组件之间的通讯。
3.1.4 系统允许在不关闭系统的情况下在线更换系统模件或组件。
系统在有计划或无计划停车及
本机故障时，应能保存全部数据。
3.1.5 系统中的任何组件通电或掉电都不会影响其它组件的运行。
3.1.6 系统允许在线修改软件，也就是说：
除被修改的组件外，不会影响其它系统组件，数据点
的修改仅仅影响被修改的回路，回路的输出将保持在修改前最后时刻的数值。
3.1.7 联锁系统故障检出元件动作时，在操作站的显示屏上应进行声光报警，同时报警打印机立
即打印出来，并贮存在历史模件中，报警的确认和消声由键盘和按钮来实现。
联锁系统设手动紧
急切断按钮和联锁复位按钮。
3.2 操作站
3.2.1 概述
操作站是操作员了解各装置全部信息的接口单元，操作员可在正常或异常情况下对各装置
进行控制和监视。
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操作员站允许的最大标签数量至少应为系统过程 IO 点数的 300%
操作站的功能如下：
---- 显示全部的过程变量及有关参数
---- 操作所有控制回路的参数，如改变设定点、工作方式、回路输出、调整 PID 参数等
---- 报警显示
---- 过程流程图显示
---- 趋势显示（实时的和历史的）
---- 报告和报表
---- 系统诊断报告
3.2.2 支持功能
DCS 操作站应能支持通用的编程软件，以帮助用户维护和修改数据库、编制应用程序。
支
持功能包括在线和离线的数据库定义（即组态、下载等）、备份（即拷贝、定期存贮到软盘等）、文
件/程序管理等。
并具有工程组态文档自动生成的功能，能自动的连续打印工程文档。
原则上不
采用逐页打印的方式。
3.2.3 基本硬件
1） 操作站主要由彩色显示器、 操作员键盘、工程师键盘、鼠标器、中央处理单元等组成，
同时可以支持各种外部设备如磁盘驱动器、打印机、拷贝机、趋势记录仪等。
2）操作站采用工业级服务器。
CPU 至少为 32 位微处理器，系统时钟频率至少为
1000MHz，内存至少为 1G，满负荷状态不能超过操作站实际处理能力的 30%。
3） 每台操作站具有独立的 CPU，操作站之间应具有内部切换的能力。
4） 监视器为 22”DELL 彩色液晶显示器，分辩率至少为 1024X768。
3.2.4 打印机
1） 打印机应能自动、连续地打印报表、报警、系统维护记录等，也能按命令要求打印报表、
屏幕画面和组态数据表等。
在两台打印机中，如果一台出现故障，系统应能自动切换到另外一台。
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3.3控制和数据处理系统
控制和数据处理系统包括完成控制功能和 I/O 监视功能的全部硬件和软件，系统通常是由控
制处理器、I/O 模件所组成，它们都安装在标准的机柜内，控制处理器执行控制功能，I/O 接口
模件处理现场输入/输出信号。
供货商应按各种组件的 20%提供备用量，同时在机柜中提供 20%
的备用空间以被将来扩展。
3.3.1 能力
1）控制和数据处理系统接收过程变量的输入信号，然后按照组态数据的要求，对输入信号
进行处理，存放到相应的数据库中供显示或计算，传送输出信号至最终控制元件。
2）在 I/O 信号处理方面，系统对模拟量提供线性化、补偿、累积、开方和报警功能；系统
对开关量提供报警和状态变化的检测。
3）在控制方面，系统能够完成调节控制、联锁逻辑、手动操作、由标准算法或用户程序组
合而成的自动顺序。
4）调节控制功能至少包括各种 PID 算法（反馈、前馈、开关、比率、超前/滞后等）、标准计
算（加、减、乘、除、复合运算等）、基本的控制功能（开关、限幅、高/低选择等）、自适应控制功
能。
5） 联锁控制功能包括用于调节控制的布尔逻辑和用于开关控制的梯形逻辑。
6） 顺序控制功能可以执行启动/停止顺序、批量处理或任何预先定义的程序步骤。
7） 控制器的 CPU 应采用可靠的芯片技术。
8）控制器应具有非易失性内存，在供电中断情况下可保存内存数据七天以上。
内存应为带
有错误校验的类型。
3.3.2 输入/输出
控制和数据处理系统可以支持来自现场设备的各种输入和输出信号，所有的输入和输出电路
都能防止信号过载、瞬变和浪涌冲击。
3.4通讯系统
3.4.1通讯系统能完成与老装置 DCS 各站之间以及与上位管理机之间的信息交换，将控制站及
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