DCS规范书Word文档格式.docx
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5数据统计、性能计算及制表打印
6信号输入/输出及接口
7与专用智能装置的接口
8电气输入量主要技术指标
1.1总的要求
1.1.1本规范书对内蒙古乌兰水泥供热自备电厂2×
150MW机组工程采用的分散控制系统（以下简称DCS）提出了技术方面和有关方面的要求。
本规范书的内容是按整个工程采用三套DCS系统（两台机组各一套及公用系统一套）的要求编制的。
本规范书的内容分三部份，第一部份是对DCS系统的一般要求，第二部份是对DCS系统的技术要求，第三部分是对电气部分ECS系统的技术要求。
1.1.2本规范书提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节做出规定，也未完全陈述与之有关的规范和标准。
卖方应根据自己的经验提供符合本规范书和本规范书中所列出的有关工业化标准要求的优质DCS。
1.1.3如果卖方未以书面形式对本规范书提出异议，则意味着卖方提供的设备和DCS满足了有关工业标准和本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细表明。
1.1.4在合同谈判及签约后的工程建设期间，所有正式出版的文件、图纸均使用中文。
1.1.5报价书及合同规定的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制（SI）。
1.1.6只有买方有权修改本规范书，经买卖双方协商最终确定的规范书应作为DCS合同的一个附件，并与合同文件有相同的法律效力。
1.1.7随DCS供货的设备必须选用优质的产品。
1.1.8卖方的投标书至少应包括以下内容∶
1.1.8.1DCS的供货范围，包括所有硬件清单、软件清单、服务和有关图纸资料。
1.1.8.2DCS的详细说明书，包括系统说明、子系统（包括信号模件、功能模件等）功能、操作员接口、系统性能等。
1.1.8.3典型的调节框图（SAMA图）和包含联锁和许可条件的逻辑图，以表明卖方对同类型机组的控制经验。
1.1.8.4应满足规范书要求，对每套DCS系统和DCS内部的每一个组件（包括每一类型的I/O模件、通讯模件、网关及接口模件等）应单独分项详细报价。
1.1.8.5提供用于安装和调试设备用的特殊仪表和专用工具清单，并单独报价。
1.1.8.6提出DCS的接地技术要求及方法。
1.1.8.7提供DCS系统的电源容量、环境要求，还应提供DCS机柜外型尺寸及数量。
1.1.8.8对规范书的意见和与规范书的差异。
1.1.8.9卖方认为有助于提高系统性能的建议和替代方案。
1.1.8.10卖方应提供本公司DCS系统在同类型机组上良好运行两年的业绩表。
1.1.8.11卖方应提供本工程的项目质量保证措施及项目参加人员的资历表。
同时保证该项目主要参加人员，从事过该类型机组的工作；
同时在项目实施过程中，不经买方同意，不得随意更换。
1.2卖方的工作范围
1.2.1卖方应提供满足本规范书要求所必须的硬件、软件和各项服务。
其中包括（但不限于）下列内容∶
1.2.1.1按照DCS规范书的规定和适用的工业标准，配置全厂完整的自动控制系统，所供DCS系统应保证电厂安全、可靠、有效的运行。
1.2.1.2负责所提供的设备运输至现场。
1.2.1.3提供构成DCS所必需的全部硬件及DCS系统内各机柜、设备间的连接电缆。
1.2.1.4按照本DCS规范书规定的全部功能要求，进行DCS系统设计和安装设计，负责DCS系统硬件、软件的全部组态、编程和调试。
提供DCS系统设计说明，并负责解释设计文件和有关设计意图。
1.2.1.5卖方应提供买方进行工厂验收的必要条件及验收大纲（需经买方确认），在验收试验中，卖方应使用仿真装置，在买方人员参加下，进行闭环运行、保护及监视工厂测试和演示本规范书对DCS的功能和性能要求。
测试和演示的地点，应具备专职进行这种测试和演示的专家、训练有素的工作人员以及必要的测试设备。
1.2.1.6按照合同的进度要求，按时发运DCS。
所供设备材料如有遗漏或短缺，应及时补齐，不致延误工程进度。
1.2.1.7根据本规范书的要求，提供安装详图和安装指导书，满足现场安装全过程的需要。
1.2.1.8通电启动和调试服务，直到提供的DCS能令人满意地控制机组运行，达到本规范书的全部功能和性能指标要求。
并保证系统的可利用率达到99.9%。
1.2.1.9根据本规范书的要求，向买方提供DCS优化运行所必需的系统文件，使买方能掌握组态、编程、维护、修改和调试DCS。
1.2.1.10负责培训买方的运行、维护和工程技术人员，并使这些培训人员能熟练地操作、维护、修改和调试DCS。
1.2.1.11提供用于安装和调试设备用的特殊仪表和专用工具。
1.2.1.12提供调节框图及逻辑框图（SAMA标准）、DCS系统最终I/O清单。
（包括电子文档，其I/O清单采用EXCEL软件实现）
1.2.1.13要求卖方提供的DCS与其他供应商供应的的控制系统和设备相协调，并负责相关的通讯接口工作（如DEH、电气AVR及MIS系统等）。
1.2.1.14要求卖方提供的DCS与其它控制系统相关的通讯接口（包括硬件、软件），并提供足够长度通迅电缆。
1.2.1.15要求在每套DCS工程师站上可以对各自机组的控制系统（控制站）进行编程和组态。
1.2.1.16要求每台机组及公用系统的DCS提供MIS系统接口及相关的局域网络设备，包括硬件和软件。
1.3买方的工作范围
1.3.1审查卖方图纸和文件。
1.3.2按通用格式提供初步的过程I/O清单及P&
ID图及控制室布置图。
1.3.3提供下列设备和服务∶
1.3.3.1所有设备的基础、地脚螺栓和二次灌浆。
1.3.3.2连接到DCS系统I/O端子柜中端子排上的所有现场接线、电缆敷设。
1.3.3.3模拟量输入信号传感器、变送器、热电偶、热电阻、分析仪表及变送装置、执行机构。
1.3.3.4数字量输入信号接点和脉冲设备。
1.3.3.5按卖方要求提供DCS接地和接地所需电缆。
1.3.3.6DCS设备卸载和安装所需的劳动力及服务。
1.4分界点
1.4.1锅炉吹灰系统（SBC）的分界点：
1.4.1.1锅炉吹灰系统供货商负责提供锅炉吹灰系统的阀门、现场控制箱、仪表等就地设备，锅炉吹灰系统供货商对SBC负总责。
1.4.1.2锅炉吹灰系统供货商负责提供采用独立的PLC形式的吹灰控制系统，锅炉吹灰系统供货商负责提供完整控制系统软件、硬件，要求DCS与SBC之间采用双向冗余高速通讯连接方式或采用RS485接口，MODBUS协议。
1.4.1.3锅炉吹灰系统供货商应对自己提供的系统软件和硬件负责，所有的控制和保护功能都由SBC本身的控制器完成，向DCS卖方提供相关的标签数据库和LCD画面要求，由DCS卖方完成全局数据库和画面的组态，在DCS操作员站对SBC系统进行控制和监视。
DCS供货商对与其联接的辅助系统供货商提供规约及通迅接口技术参数及传输数据格式类型。
1.4.1.4DCS与SBC之间的重要控制信号须通过硬接线连接，锅炉吹灰系统供货商和DCS卖方的接口在现场控制箱的输出端子排和DCS/PLC机柜端子排，现场控制箱至DCS/PLC机柜间的电缆（不包括通迅电缆）由买方负责。
1.4.2TSI系统的分界点：
1.4.2.1汽机卖方负责提供TSI现场设备及控制机柜。
1.4.2.2DCS卖方应根据汽机卖方提供的TSI系统接口要求，将信号送入DCS的数据采集、报警系统，汽机卖方和DCS卖方的分界点在TSI控制机柜的输出端子排和DCS机柜端子排上，TSI控制机柜至DCS机柜间的电缆由买方负责。
1.4.3DEH系统的分界点：
1.4.3.1汽机卖方负责提供DEH现场设备及控制系统。
1.4.3.2DEH与DCS系统采用相同硬件，相关数据进入DCS的全局数据库。
并且要求在DCS操作站上能够对DEH系统进行操作。
DCS卖方应与汽机卖方协调，并负责相关的接口工作。
1.4.3.3汽机卖方应对自己提供的系统软件负责，所有的控制和保护功能都由DEH本身的控制器完成，向DCS卖方提供相关的标签数据库和LCD画面要求，由DCS卖方完成全局数据库和画面的组态，在DCS操作员站对DEH系统进行控制和监视。
同时要求在DCS工程师站上可以对DEH系统进行编程和组态。
1.4.4盘车控制系统的分界点：
1.4.4.1汽机卖方负责提供盘车控制系统的就地检测仪表、就地控制设备和盘车控制柜及相应的控制策略及逻辑图。
盘车控制系统控制功能在盘车控制柜内实现。
重要的监测控制信号采用硬接线方式送入DCS，汽机卖方对盘车控制系统负总责。
1.4.5汽机旁路系统的分界点：
1.4.5.1旁路控制系统（BPCS）是DCS系统一个重要组成部分，控制功能在DCS系统中实现。
旁路系统供货商提供旁路就地控制设备和旁路控制系统的控制启动逻辑功能要求，在DCS中实现旁路系统的监视和控制。
旁路系统卖方对BPCS系统负总责。
1.4.5.2旁路系统卖方和DCS卖方的接口在现场设备的输出端子排和DCS机柜，现场设备至DCS机柜间的电缆由买方负责。
本规范书中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）应为最新版本，即以买方发出本DCS订单之日作为采用最新版本的截止日期。
若发现本规范书与参照的文献之间有不一致之处，卖方应向买方指明，解释权和决定权在买方。
2.1引用的规范和标准
美国防火协会（NFPA）
ANSI/NFPA70国家电气规范
ANSI/NFPA8504常压流化床锅炉运行标准
美国电子和电子工程师协会（IEEE）
ANSI/IEEE472冲击电压承受能力导则（SWC）
ANSI/IEEE488可编程仪表的数字接口
美国电子工业协会（EIA）
EIARS-232-C数据终端设备与使用串行二进制数据
进行数据交换的数据通讯设备之间的接口
美国仪器学会（ISA）
ISAIPTS68热电偶换算表
ISARP55.1数字处理计算机硬件测试
美国科学仪器制造商协会（SAMA）
SAMAPMS22.1仪表和控制系统功能图表示法
美国电气制造商协会（NEMA）
ANSI/NEMAICS4工业控制设备和系统的端子排
ANSI/NEMAICS6工业控制设备和系统外壳执行
美国保险商实验室（UL）
UL1418电视用阴极射线管的防内爆
UL44橡胶导线、电缆的安全标准
2.2这些规范、标准给出的是最低要求，卖方为保证其设备顺利地连续运行，可提供其它工业标准，但需经买方确认。
3.1总则
3.1.1DCS应完成本规范书规定的DAS、MCS、SCS、BPCS、ECS、FSSS、BPCS、PS全球时钟定位等功能。
满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。
3.1.2重要的用于保护的信息应使用I/O通道接口，不应使其通过分散控制系统通讯网络进行传输。
3.1.3DCS应由分散处理单元、数据通讯系统和人机接口组成。
3.1.4DCS系统应易于组态，易于使用，易于扩展。
3.1.5DCS的设计应考虑适当的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障，均不影响整个系统的工作。
3.1.6系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在LCD上，控制系统应在功能和物理上进行分散。
3.1.7DCS应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存贮器的数据丢失。
3.1.8整个DCS的可利用率至少应为99.9%。
3.1.9要求每台机组及公用系统的DCS分别提供MIS系统网络接口服务器。
3.1.10电厂设有接地网，接地电阻≤4Ω，DCS卖方应用此接地网实现DCS所必需的接地。
3.1.11DCS系统硬件组态按工艺系统功能区划分，以便使控制系统组态合理，减少信息交换，减轻系统的通讯负荷。
3.1.12分散控制系统硬件配置应保证某一元件故障时，将故障引起的危害限制在最小范围内，即不影响其它系统或本系统其它设备。
3.1.13控制系统应满足下列总的故障原则：
3.1.13.1单一故障不会导致整个控制系统失效。
3.1.13.2单一故障不应引起锅炉或汽轮发电机组保护系统误动和拒动。
3.1.13.3在系统模块中的控制功能组的安排应使得在某一单元故障时，仅解列部分自动控制系统，这种局部自动解列应能被运行人员随时干预。
3.1.13.4应提供系统的冗余度，以保证不因控制系统内部的单一故障而导致受控设备的失效，同时防止备用设备不能投入使用。
3.1.13.5由于控制系统故障，电厂设备或控制功能应能总是在执行级响应（如远方手动控制），同时该设备或控制级从系统自动解列。
3.1.15对停机停炉的保护项目，应采用多路测量，跳闸回路应采用三取二的逻辑。
每个测量通道应设独立的变送器和仪表回路，同一过程变量的多通道测量信号不应接在同一个输入模件上。
停机停炉控制回路应包括控制台上紧急停机停炉按钮直接切除相应辅机或电磁阀等的硬接线回路。
3.1.16锅炉、汽机和主要辅机应设置保护系统，当检测到危险工况或关键的过程变量超过允许值时使系统及辅机跳闸，应采用冗余和分散的跳闸原则以防止系统拒动和误动。
3.1.17运行人员所关注的运行参数发生异常或转动机械故障时，要求DCS提供两种音响报警：
喇叭—用于厂用电动机故障报警；
电铃—用于电动门故障或工艺参数越限报警。
以便提醒运行人员的注意，及时做出处理防止事故扩大。
3.1.18设备状态指示灯颜色应如下：
3.1.18.1绿色－通电、运行、阀门开。
3.1.18.2红色－断电、停止、阀门关。
3.1.18.3红色闪光—位置不对应，厂用电动机自动投入。
3.1.18.4绿色闪光—位置不对应，厂用电动机故障跳闸。
3.1.18.5控制电源消失或继电器线圈故障用报警实现。
3.2硬件要求
3.2.1一般要求
3.2.1.1要求卖方提供的DCS在同类型电站至少有运行24个月的业绩。
3.2.1.2系统内所有模件应是固态电路、标准化、模件化和插入式结构。
3.2.1.3模件的插拔应有导轨和闭锁，以防止模件在插拔时故障或损坏。
模件的地址应不受其在机柜内的插槽位置限制，在机柜内任何插槽位置上都能执行其功能。
3.2.1.4机柜内的模件应能带电插拔而不影响其它模件正常工作。
3.2.1.5模件的种类和尺寸规格，应尽量少，以减少备件的范围和费用支出。
3.2.2处理器模件
3.2.2.1分散处理单元内的处理器模件应各司其职（功能上应分离），以提高系统可靠性。
处理器模件应使用I/O处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和数字控制。
3.2.2.2处理器模件应清晰地标明各元器件，并带有LED自诊断显示。
3.2.2.3处理器模件若使用随机存取存储器（RAM），则应有电池作数据存储的后备电源，电池的更换不影响模件的工作。
3.2.2.4某一个处理器模件故障，不应影响其它处理器模件的运行。
此外，数据通讯总线故障时，处理器模件应能继续运行。
3.2.2.5对某一个处理器模件的切除、修改或恢复投运，均不影响其它处理器模件运行。
3.2.2.6所有用于检测、控制功能的处理器模件应按1：
1冗余配置，一旦某个工作的处理器模件发生故障，系统应能自动地以无扰方式快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站报警。
3.2.2.7冗余配置的处理器模件与系统均应有接口，即均能接受对它们进行的组态和组态修改。
处于后备状态的处理器模件，应能不断更新其自身获得的信息。
3.2.2.8卖方应在其投标书内说明冗余处理器模件的切换时间和数据更新周期，并应保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失或延迟。
3.2.2.9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。
3.2.2.10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。
3.2.2.11在线更换冗余处理模件后，冗余处理模件能保证自动恢复数据并与主处理器保持一致，不需人工干预。
3.2.3过程输入/输出（I/O）
3.2.3.1I/O处理系统应是智能化的，以减轻控制系统的处理负荷。
I/O处理系统应完成扫描、数字滤波、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。
3.2.3.2所有的I/O模件都应有标明I/O状态的指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。
3.2.3.3所有控制用的模拟量输入信号每秒至少扫描和更新4次，所有的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次、事故顺序（SOE）输入信号的分辨率应不大于1毫秒。
为满足某些需要快速处理的控制回路要求，其模拟量输入信号应达到每秒扫描8次，数字量输入的信号应达到每秒扫描20次。
3.2.3.4应提供热电偶、热电阻、变送器的断线检查及坏点检查功能，这一功能应在每次扫描过程中完成。
3.2.3.5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，模件不应接受该点信号。
卖方应详细说明采取了何种措施来消除接点抖动的影响。
3.2.3.6应采用相应的手段，自动地和周期性地进行零漂和增益的校正。
3.2.3.7冗余输入的热电偶、热电阻、变送器信号的处理，应由不同的I/O模件来完成。
单个I/O模件的故障，不能引起其它任何设备的故障或跳闸。
3.2.3.8为减少DI测点数量实现资源共享，部分辅机停机（止）信号，通过SOE模件引入。
该信号同时作为辅机停机信号送入SCS回路，故要求SOE模件应能区分是正常停机，还是故障停机，以免发生错误。
3.2.3.9所有输入/输出模件，应能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则（SWC）”的规定，在误加250V直流电压或交流峰—峰电压时，应不损坏系统。
3.2.3.10每8个模拟量输入至少有一个独立的固态A/D转换器，每一个模拟量输出点应有一个单独的D/A转换器。
每一路热电阻输入应有单独的桥路。
所有的输入通道、输出通道及其工作电源，均应相互隔离。
A/D和D/A的转换精度应不小于12位。
3.2.3.11在运行环境温度范围内，DCS系统的模拟量输入精度为满刻度范围的±
0.1%（高电平），±
0.2%（低电平），控制系统的模拟量输出精度为满刻度范围的±
0.25%。
系统设计应满足在六个月内不需手动校正而保证精度的要求。
3.2.3.12I/O类型（特殊要求除外）
a）模拟量输入∶
4～20mA信号，最大输入阻抗为250Ω，输入板应能提供4～20mA二线制变送器的直流24V电源。
对1～5Vdc输入，输入阻抗大于或等于500KΩ。
b）模拟量输出∶
4～20mA或1～5Vdc可选，具有输出阻抗大于600Ω的负载能力。
c）数字量输入∶
数字量输入模件应采取光电隔离，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点的“查询”电压，系统的“查询”电压应大于或等于24VDC。
d）数字量输出∶
数字量输出模件应采用电气隔离输出，输出接点应是独立的无源干接点，并提出具体的接点容量值。
为保证DCS系统的安全，DCS卖方还应提供具有足够接点容量的隔离继电器（不要组合继电器）及继电器柜，并能完成汽机事故跳闸（ETS）及直接带动全部跳闸对象的功能，并提供MFT及ETS跳闸方案。
同时提供可靠的电源。
DO模件应具有快速扫描，快速输出功能。
e）电阻（RTD）输入∶
有直接接受三线制或四线制（不需变送器）的Cu50、Pt100等类型热电阻的能力，并且卖方应提供这些热电阻所需的电源。
f）热电偶（T/C）输入∶
能直接接受分度号为K型、E型或T型热电偶信号（不需变送器）的能力。
热电偶冷端温度补偿和在整个工作段的线性化，应在I/O模件内完成而不需要通过数据通讯总线。
g）脉冲量输入∶
每秒能接受6600个脉冲。
h）提供可同时接模拟量及数字量的远程I/O装置，用于燃油泵房、循环水泵房和机力塔、热网首站，及用于锅炉金属温度等设备的监控。
3.2.3.13卖方应对模拟量输入、输出信号的屏蔽提出建议，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。
3.2.3.14卖方提供的模拟量、数字量和脉冲量通道应满足本规范书规定的型式和数量要求。
每个I/O板最大使用点数模拟量不超过8点，数字量不超过16点。
3.2.3.15分散处理单元之间用于跳闸、重要的联锁和超弛控制的信号传递服务应由I/O通道传输，而不应通过数据通讯总线发送。
3.2.3.16卖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，如冷端补偿、机柜电源监视、各子系统之间的硬接线联接点等。
3.2.3.17现场I/O信号数量估算如下∶
本期2×
480t/h循环流化床锅炉、2×
150MW汽轮发电机组及公用系统的I/O总点数约为7965点（不包括备用）。
一台480t/h锅炉、一台150MW汽机及公用系统的现场I/O信号数量估算如下∶
I/O信号数量
序号
名称
AI
AO
DI
DO
PI
合计
4-20mA
K
PT100
1
单元机组DCS
锅炉部分（注）
258
215
154
64
585
460
8
1744
汽机部分
174
112
147
28
369
1045
电气部分
90
5
390
120
10
615
522
327
306
92
1344
795
18
3404
2
公用系统DCS
热网首站（远程I/O或现场控制站）
20
108
96
242
燃油泵房（远程I/O）
6
17
30
16
70
循环水泵房和机力塔（远程I/O）
36
78
86
4
212
生水加热器
40
32
开、闭式冷却水系统
38
12
3
50
139
空压机系统
94
其他系统
48
42
128
110
25
160
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