循环流化床热水锅炉DCS系统技术要求文档格式.docx

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a、采集和显示：

具有操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显示及趋势显示等。

b、显示与操作：

通过画面显示，对相关设备进行操作。

c、制表打印功能：

定期记录、运行人员操作记录、跳闸追忆记录、事故追忆记录、跳闸一览记录、设备运行记录。

d、历史数据储存和检索功能：

每根曲线可在运行区间发达与压缩显示，并能通过打印机打印，代替记录仪表。

e、报警功能：

当运行参数越限时，不但能在显示器自动弹出报警画面，同时也可通过多媒体设备，以人工语音提示运行人员。

5.2MCS系统

5.2.1控制系统包括由微处理器构成的各个子系统，这些子系统全面实现对锅炉的自动调节，并能长期、稳定、安全和经济运行，绝对杜绝控制系统误动作。

5.2.2控制系统应保证机组快速和稳定地适应热负荷的变化及煤种的变化，并保证稳定的运行。

5.2.3控制系统划分为若干子系统，子系统设计应遵守“独立完整”的原则，以保证数据通信总线上的信息交换量最小。

5.2.4控制系统应具有联锁保护功能，防止控制系统错误以及危险的动作。

5.2.5控制系统任何部分运行方式的切换，不论是人为的还是自动的切换，均应平滑无扰动进行。

5.2.6若系统某一部分必须具备的条件不满足时，联锁逻辑将阻止给该部分投自动方式，同时在条件不具备或系统故障时系统受影响部分不再继续自动运行。

5.2.7在控制电源全部或部分故障时，被控装置应保持原位。

5.2.8风机、给煤机、泵等跳闸时，将与之对应的控制系统切换至手动运行方式，并报警。

5.2.9对某些仅次于关键参数的重要参数，采用双重冗余变送器测量，若这两个信号的偏差超出一定的范围，则有报警，并将受影响控制系统的切换至手动，运行人员可手动任选两个变送器中一个信号用于投自动控制。

5.2.10MCS系统有如下调节子回路：

a、给水调节

b、送风调节

c、引风调节

d、给煤机燃料量调节

e、流化床锅炉料层差压调节

f、流化床锅炉床温调节

5.3MFT功能

5.3.1当运行中锅炉厂用电动机出现下列情况时，作如下联锁：

5.3.1.1运行中引风机掉闸时，立即停止一次风机、二次风机、给煤机。

5.3.1.2运行中一次风机或二次风机掉闸时，应停止给煤机。

5.3.2当运行中锅炉出现下列情况时，应立即停止一次风机、二次风机及所有给煤机：

5.3.2.1锅筒水位过低（二取一）

5.3.2.2锅筒压力过高（二取一）

5.4SCS功能

5.4.1SCS用于启动和停止锅炉机组系统中的子组项。

5.4.2子组项程控进行自动顺序操作，以减少操作人员的常规操作和机组的启、停时间，各子组项的启、停均能独立进行

5.4.3、每子组项及其相关的设备状态，启动许可条件、操作顺序和运行方式均能在CRT流程图画面上按用户的要求和习惯显示出系统画面，画面美观易于修改

5.5信息管理功能

各种信息自动存入相应的文件中，操作人员通过键盘可随时调阅储存的信息。

事故信息可保存半年，并能自动更新。

重要历史信息满足日报、月报、年报的要求，DCS系统提供ZIP备份，并配备光盘刻录机，将历史信息存入光盘，归档保存。

信息包括历史数据、操作记录、报警记录等。

DCS系统必须提供与MIS系统的接口，配置Ethernet（TCP/IP协议）网卡（10/100MBPS）以及相应的驱动软件，实现MIS系统传输数据信息,考虑与一期系统的通讯与兼容问题，以利于管理层管理。

a）报表打印功能

1）随机打印功能

2）定时报表打印

3）事故打印

b）系统组态功能

DCS系统应具备完善的组态功能，必须具有在线修改、下装程序功能，下装程序时不能影响在线设备的运行。

当组态中发生局部逻辑错误时，程序不能下装，同时弹出对话框提示组态人员修改，不能影响设备的正常运行，更不能造成死机。

c）诊断和测试功能

DCS应具备的系统内部和外设的诊断调试功能。

当DCS系统内部的电源、通讯网络、主控单元、I/O模块及某一通道发生故障或外部热电阻、热电偶、变送器等断路、短路及其它故障时，系统能正确判断并在屏幕上弹出对话框，进行声光报警，提示操作人员注意，予以确认，并记入事故库。

d）离线虚拟调试功能

DCS应具有离线虚拟调试功能，此功能在硬件系统安装调试完成前，即可进行软件模拟现场调试。

e）无主站结构

各个操作员站或工程师站均可保存所有数据，当某一台操作员发生故障时，其余的工作站均可正常工作。

当一台炉的系统瘫痪时，应考虑兼容性，以确保故障机组尽快投入安全运行。

6、DCS系统的技术要求

6.1总则

6.1.1DCS应具有并完成本协议书规定的数据采集与处理功能、模拟量控制功能，顺序控制功能、信息管理功能、报表打印功能、系统组态功能、诊断与测试功能、离线虚拟调试功能、无主站结构功能等，并按工艺系统分配到各处理器内，以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。

6.1.2DCS具有先进可靠的硬件和软件，成熟有效的高级应用软件包。

6.1.3DCS由分散处理单元、数据通讯系统和人—机接口组成

6.1.4DCS系统易于组态，易于使用，易于扩展，可采用任意搭建的模块化编程。

6.1.5DCS的设计应采用合理的冗余配置和诊断至模块级的自诊断技术并通过人—机接口进行提示，使其具有高度的可靠性和安全性。

系统内任一组件发生故障，均不应影响整个系统的工作。

6.1.6DCS应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存储器的数据丢失。

现场控制站的主存储器采用可掉电保护的全静态SRAM，以在系统断电时保护数据。

6.1.7系统必须具有信息管理的扩展性，配置相应的网卡及软件，提供MIS接口，以便于领导层管理。

6.1.8DCS系统应有完善的冗余技术和彻底诊断至模块通道级的自诊断功能，具有高度的可靠性。

系统内任一组件发生故障，均不影响整个系统的工作。

6.1.9DCS系统的主控制器（CPU）、I/O站的内部电源（包括：

现场电源，系统电源）以及系统网络均采用冗余配置。

6.1.10系统的监视、报警应高度集中在CRT上，控制系统应尽可能在功能和物理上进行分散，除CRT显示报警外，同时可提供声光报警输出。

6.1.11整个DCS的可利用率至少为99.9%。

所投标的DCS至少应具有三年以上，类似工程的成功应用业绩。

6.2DCS硬件配置及功能要求

6.2.1硬件配置:

操作员站共1套，其中包括：

6.2.1.121″纯平彩色显示器（联想）1台：

其分辨率为1600*1280，奔四处理器，主频2.8G，内存4GB，硬盘1000GB，光驱48倍速，留PCI插槽，声卡、音箱，专用键盘、轨迹球、带刻录功能。

6.2.1.1.2A3喷墨打印机（惠普）1台（报表打印、实时打印所有报警点的位号，时间及报警工况）

6.2.1.1.3工程师站（兼操作站）：

21″纯平彩色显示器（联想）--台：

其分辨率为1600*1280，奔四处理器，主频2.8G，内存4GB，硬盘1000GB，光驱48倍速，，DVDRW，1.44MFD，PCI/VGA卡，声卡、音箱、专用键盘、轨迹球、带刻录功能。

6.2.1.1.4A4激光打印机（惠普）1台（组态打印。

组态功能应包括操作员站监视和控制站控制功能的组态，生成和修改。

）

6.2.1.1.5操作员站，工程师站，打印机均需操作台。

乙方提供操作台，应考虑微机保护后台机摆放，数量、详细尺寸、颜色在技术联络会上商议，报价应考虑操作台上少量操作按钮、指示灯及盘内接线端子的价格）。

6.2.1.1.6通信总线双重化配置，具有50%的备用负载，通讯速度至少为2兆/位。

并应是开放性的。

6.2.2功能要求

6.2.2.1系统硬件采用有现场运行业绩的、先进可靠的可使用以微处理器为基础的分散型的硬件。

6.2.2.2系统内所有模件均是固态电路、标准化、模件化和插入结构。

各元件有识别及LED诊断指示。

6.2.2.3机柜内的模件能带电插拔而不损坏，且不影响其它模件正常工作。

模件的插拔有导轨和联锁，以免造成损坏和引起故障。

模件的编址不受在机柜内的插槽位置所影响，而是在机柜内的任何插槽位置上都将能执行其功能。

6.2.2.4系统允许在线修改软件，对某一模件的切除、修改和恢复投运，均不影响其它处理器模件的运行。

6.2.2.5系统内部控制器应具有多项功能：

如PID控制、顺序控制、紧急联锁控制、数学运算、分段线形化、手/自动切换、超前/滞后、高/中/低选、变化率限制、质量流量补偿运算、累积、平均、采样和保持、批控制等。

执行机组联锁保护和重要的模拟量控制功能的控制器应冗余配置，无扰快速切换，并在操作员站报警。

6.2.2.6电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件应能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

6.2.2.7不管是模拟信号还是数字信号，DCS的回路扫描时间不应大于1秒，控制回路最小周期为0.2秒，中断量信号的分辨率应≤1毫秒。

6.2.2.8所有控制器均冗余配置，一旦某个工作的处理器模件发生故障，除操作员站报警外，系统能自动的以无扰动方式、快速切换至与其冗余的处理器模件，不影响联锁及控制系统的正常工作。

6.2.2.9冗余配置的处理器模件与系统均有并行接口，即均能接受系统对它们进行的组态和组态修改，处于后备状态的处理模件将能不断更新其自身获得的信息。

6.2.3过程输入/输出（I/O）

6.2.3.1I/O处理系统应“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。

I/O处理系统应能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化、热电偶冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。

6.2.3.2应提供对热电偶、热电阻及4-20mA信号的断线和短路以及输入信号超出工艺可能范围的检测功能，这一功能应在每次扫描过程中完成。

6.2.3.3所有接点输入模件都应有防抖动滤波处理。

如果输入接点信号在4毫秒之后仍抖动，模件不应接受该接点信号。

6.2.3.4处理器模件的电源故障不应造成已累积的脉冲输入读数丢失。

6.2.3.5采用相应的手段，自动地和周期性地进行零飘和增益的校正。

6.2.3.6冗余输入的热电偶、热电阻、变送器的信号处理，有不同的I/O模件来完成。

单个I/O模件的故障不引起任何设备的故障和跳闸。

6.2.3.7在系统电源丧失时，执行器机构应保持失电前的位置。

（应在标书中说明采取的措施）

6.2.3.8所有I/O模件应保证在误加250伏直流电压或交流电压时，不损坏模件及系统。

6.2.3.9在整个运行环境温度范围内，DCS的精确度应满足以下要求：

模拟量输入信号（高电平）±

0.1%，模拟量输入信号（低电平）±

0.2%，模拟量输出信号±

0.25%。

系统设计采用不需手动校正而保证上述精度的要求的模件，保证该精度不受时间限制。

6.2.4I/O类型

6.2.4.1模拟量输入：

4-20mA信号（接地或不接地），最大输入阻抗为250Ω，系统应提供4-20mA二线制变送器的24VDC电源。

对1-5VDC输入，输入阻抗不小于500KΩ。

6.2.4.2模拟量输出：

4-20mA或1-5V可选，具有驱动回路阻抗＞600Ω的负载能力。

负端应接到隔离的信号地上。

系统应提供24VDC的回路电源。

6.2.4.3数字量输入：

闭合接点作为“状态1”，开断接点作为“状态0”。

负端应接至隔离地上，系统应提供对现场输入接点的“查询”电压。

“查询”电压为24V-120V。

6.2.4.4数字量输出：

数字量输出模件应采用电隔离输出，隔离电压≥250V，并具有5A，220VAC或1A，110VDC的分析能力，能直接驱动控制用电动机或任何中间继电器。

在后一种情况，乙方应提供中间继电器或继电器柜，并提供其可靠的工作电源。

根据甲方运行情况，DCS系统中的继电器必须使用高品质、稳定可靠的产品。

6.2.4.5热电阻（RTD）输入：

能直接接受三线制、四线制和两线制（不带变送器）的Cu50Ω、Cu100Ω、Pt10Ω、Pt100Ω等各种类型的热电阻信号能力，乙方应提供这些热电阻所需的电源。

6.2.4.6热电偶（T/C）输入：

能直接接受分度号为E、J、K、T、R和S的热电偶信号（不需变送器）。

热电偶在整个工作段的线性化，应在过程站内完成而不需要通过数据总线。

6.2.4.7脉冲量输入：

每秒能接受6600个脉冲。

6.2.4.8转速（MCP）信号输入：

通过转速表，接受4-20mA转速信号，并具备超速保护信号输出功能（OPC）。

6.2.4.9串行I/O接口：

系统应能通过串行借口与其他计算机系统或其它设备的连接。

串行接口要支持RS-232速率可为2400，4800，9600以及19.2K波特，同时也应提供RS-485接口。

根据甲方需要可提供多路串行接口，所有接口在指定处都可支持冗余组态。

6.2.4.10乙方应对传感器及各类输入、输出信号和屏蔽提出建议，以满足其系统设计要求。

但是，系统应能接受采用普通控制电缆（即不加屏蔽）的数字量输入和输出。

6.2.4.11乙方提供的模拟量、数字量和脉冲量通道应满足本协议书规定的型式和数量要求。

6.2.4.12分散处理单元之间用于跳闸、重要联锁及超驰控制的信号，应直接采用硬接线，而不可通过数据通讯总线发送。

6.2.4.13所有输入、输出模件（交流输入模件除外）抗共模电压能力250V，差模电压60V。

6.2.4.14所有输入、输出模件（交流输入模件除外）具有120分贝的共模抑制比，60分贝的差模抑制比。

6.2.4.15乙方除提供规定的输入输出通道外，还应满足系统对输入输出信号的要求，如模拟量与数字量之间转换的检查点、冷端补偿、电源电压检测及各子系统之间的硬接线联接点。

6.2.5电源

6.2.5.1乙方提供的所有电子装置机柜、操作员站和工程师站，应能接受二路交流220V±

10%，50Hz±

1Hz的单相电源。

这两路电源中的一路来自不停电电源（UPS），UPS电源容量不小于3kVA/2h,另一路来自厂用电源。

6.2.5.2乙方所供设备除能够接受上述两路电源外，应在各个机柜和站内配置相应的冗余电源切换装置和回路保护设备。

并用这两路电源在机柜内馈电（在标书中应附电源配置图）。

6.2.5.3乙方应提供机柜内的二套冗余直流电源。

这二套直流电源都应具有足够的容量和适当的电压，能满足设备负载的要求。

二套直流电源分别来自二套不同的交流电源。

6.2.5.4任一路电源故障都将报警，当一路电源故障时应可靠的自动切换到另一路，保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。

6.2.5.5电子装置机柜内的馈电应分散配置，以获取最高可靠性。

对I/O模件，处理器模件、通讯模件和变送器等都应提供冗余的电源。

6.2.5.6接受变送器输入信号的所有模拟量输入通道，当任一输入墙短路时，都不应影响其它输入通道，否则，应有单独的单极开关进行保护。

6.2.5.7每一路变送器的供电回路应有单独的单极开关，单极开关断开时应报警。

在机柜内，单极开关的更换应很方便

6.2.5.8无论是4-20mA输出还是脉冲信号输出，都应有过负荷保护措施。

此外，应在系统机柜内为每一被控设备提供维护所需的电隔离手段。

任一控制设备的电源断开，均应报警，并将受此影响的控制回路切至手动。

6.2.5.9每一数字量输入、输出通道都应有单独的开关或其它相应保护措施。

6.2.6环境

6.2.6.1系统应能在电子噪声、射频干扰及振动都很大的现场环境中连续运行，且不降低系统的性能。

6.2.6.2系统设计应采用各种抗噪声技术，包括光电隔离，高共模抑制比、合理的接地和屏蔽。

6.2.6.3在距电子设备1.2米以外发出的工作频率达470MHz、功率输出达5W的电磁干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。

6.2.6.4系统应能在环境温度0-40℃，相对湿度10-95%（不结露）的环境连续运行。

6.2.7机柜和接线

6.2.7.1电子装置机柜的外壳防护等级，机柜的防护等级为IP52，其它场所为IP56。

6.2.7.2机柜的设计满足电缆由柜底引入的要求。

6.2.7.3机柜内的端子分布在易安装接线的地方，即为离柜底300mm以上和距柜顶150mm以上。

6.2.7.4机柜内的每个端子排和端子都有清晰的标志，并与图纸和接线表相符，端子排、电缆夹头、电缆走线槽、接线槽均有“非燃烧”型材料制造。

6.2.7.5组件、处理器模件和I/O模件之间的连接均由预制电缆连接。

6.2.7.6机柜内预留充足的空间，使甲方能方便地接线、汇线和布线。

6.2.7.7机柜颜色为阿克苏7032，与一期的颜色相同，且一期与二期机柜顶端应保持高度一致,并负责整改一期不规范部分。

6.2.7.8根据现场布置情况增加两面机柜，机柜内两边布置两列垂直上下的端子排、接线槽，三排水平电缆走线槽、接线槽。

6.2.8系统扩展

乙方提供下列备用余量，以供系统以后扩展需要：

6.2.8.1每个机柜内的I/O测点都有15%的备用量，并合理分布。

6.2.8.2每个机柜内有10%-15%的模块插槽备用量，并合理分布。

6.2.8.3控制站的处理器处理能力有40%的余量，操作站的处理器处理能力有60%的余量。

6.2.8.4处理器数据存储器有50%的余量，外部存储器有60%的余量。

6.2.8.5通信总线的负荷率：

以太网不大于20%。

6.2.8.6电源余量不小于30%。

6.3软件指标与要求

系统可用率：

99.9%

系统精度：

输入信号＞0.1%，输出信号＞0.25%

事故顺序记录分辨率：

1～2ms

抗干扰能力

共模电压＞250V共模仰制比≥90db

共模电压＞60V共模仰制比≥60db

系统实时性和响应速度

①数据库刷新模拟量不大于1.5秒，开关量不大于1秒

②CRT画面对键盘操作指令响应时间：

一般画面不大于1秒，复杂画面不大于2秒。

③CRT画面数据刷新周期1秒

④控制工作周期模拟量不大于0.25秒，开关量不大于0.1秒

⑤系统平均无故障时间大于20万小时，系统支持卡件热插拔，平均修复时间小于5分钟。

6.3.1乙方应负责整个DCS的组态，并保证所供系统是采用统一的方法进行组态。

6.3.2乙方应提供一套完整的满足本协议书要求的程序软件包，包括实时操作系统程序、应用程序及性能计算程序以及维护、检测故障诊断程序。

6.3.3所有的算法和系统整定参数应贮存在各处理器模件的非易失性存储器内，执行时不需重新装载。

6.3.4应控制语言丰富，可提供类梯形图语言块编辑语言及顺序控制语言，以满足用户工程师开发应用软件的需要。

6.3.5一个处理器模件完成其所指定任务的最大执行周期不应超过200ms（模拟量）和100ms（开关量）。

DCS厂商应提供检测和验证手段。

对需快速处理的模拟和顺序控制回路，其处理能力应分别为每125ms和50ms执行一次。

6.3.6在工程师工作站上应对系统组态进行修改，不论该系统是在线或离线均能对该系统的组态进行修改。

系统内增加或变换测点，应不必重新编译整个系统的程序。

6.3.7在程序编辑或修改完成后，应能通过数据通讯总线将系统组态程序装入各有关的处理器模件，而不影响系统的正常运行。

6.3.8顺序控制的所有控制、监视、报警和故障判断等功能，均应由处理器模件提供。

6.3.9顺序逻辑的编程应使顺控的每一步顺控逻辑、频序时间、执行情况和被控设备及工艺流程的状态都能在CRT上显示。

6.3.10数据库刷新周期：

模拟量≤250ms，普通开关量≤0.1s，事故追忆开关量≤1ms

6.3.11所有顺序控制逻辑的组态都应在系统内完成，而不采用外部硬接线、专用开关或其它可替代的输入等手段来代替组态逻辑。

6.3.12顺序控制逻辑应采用熟悉的功能符号，以逻辑图或梯形图格式进行组态，并可在工程师站上按指令要求，以逻辑图或梯形图形式打印出已记的逻辑。

6.3.13查找故障的系统自诊断功能应能诊断至模件级故障。

报警功能应使运行人员能方便地辨别和解决各种问题。

乙方应明确定义系统自诊断的特征。

6.3.14乙方所提供的操作系统及应用软件均为正版软件。

6.3.15定期记录

定期记录包括交接班记录、日报和月报。

对交接班记录和日报，系统在每一小时的时间间隔内，提供300个预选变量的记录，并保存7天。

而对月报，则在每一天的时间间隔内，提供300个预选的记录。

在每一天交接班后，或每一天结束时，或每一个月结束时，应自动进行记录打印。

6.3.16运行人员操作记录

系统记录运行人员在集控室进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。

通过对运行人员操作行为的准确记录，可便于分析运行人员的操作意图，分析机组事故的原因。

6.3.17跳闸记录

提供跳闸后的分析记录。

一旦检测到机组某一主设备跳闸，程序立即打印出表机组主设备变量的完整记录，记录按跳闸前10分钟和跳闸后5分钟进行记录，跳闸记录分为一般和快速记录两种，快速记录周期为1秒，记录运行参数20个、一般跳闸记录周期可按3－5秒。

跳闸记录可以自动打印或按运行人员指令打印。

6.3.18操作员记录

操作员记录可按要求进行。

可预先选择记录打印的时间间隔或立即由打印机打印出来。

操作员记录可由20个组构成，每组16个参数。

所有具体地址的点均可设置到操作员记录中。

6.3.19设备运行记录

在每天结束时，应打印出泵、风机等主设备的累计运行小时数。

6.3.20历史数据的存储和检索（HSR）

设置HSR的目的是为了保存长期的详细的运行资料。

提供的HSR系统应与DCS设计相一致，最小容量应能保证存储120天运行产生的历史数据，至少应能存入300个输入点，以随时记录重要的状态改变和参数改变。

HSR的检索可按指令进行打印或显示器上显示出来。

6.4专用电缆

DCS各硬件间的联络电缆（即专用电缆）应由DCS制造商配供（包括UPS输出至各硬件电源电缆），设计院负责提供控制室平面图。

6.5I/O点数：

300个，具体的I/O点数包含一期冷渣机、返料风机、锅炉各电动门等。

详见设计院提供