第二卷技术部分山大华特协同办公系统.docx
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第二卷技术部分山大华特协同办公系统
检索号
TL1526S-BK-02
TL1526烟气脱硫改造工程
DCS增容改造
技术规范书
专业
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日期
c
b
a
版次
说明
日期
编制
校核
审核
批准
TL1526烟气脱硫改造工程
DCS增容改造
技术规范书
招标方：
山东山大华特环保工程有限公司
2015年8月
第一章总则
1.1本技术规范书适用于TL1526烟气脱硫改造工程DCS控制系统增容改造，它提出了该系统所含设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术要求做出详细规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。
卖方保证提供符合本规范书要求和现行中国或国际通用标准的优质产品。
1.3卖方提供的产品应完全符合本技术规范书的要求。
如未对本规范书提出异议，将认为卖方提供的设备符合本技术规范书和标准的要求，偏差（无论多少）都必须清楚地书面表示。
1.4卖方提供的设备应是全新的和先进的，并经过运行实践已证明是完全成熟可靠的产品，同时必须满足国家有关安全、环保等强制性法规、标准的要求。
1.5凡在卖方设计范围之内的外购件或外购设备，卖方应至少推荐3家产品供买方确认，而且买方有权单独采购，但技术上均由卖方负责归口协调。
1.6在签订合同之后，到卖方开始制造之日的这段时间内，买方有权提出因规范、标准和规程发生变化而产生的一些补充修改要求，卖方遵守这个要求，具体款项内容由双方共同商定。
1.7本技术规范书所引用的标准若与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较严格的标准执行，但不应低于中国最新国家标准。
如果本技术规范书与现行使用的有关中国标准以及中国部颁标准有明显抵触的条文，卖方应及时书面通知买方进行解决。
1.8本技术规范书经招、投标双方共同确认和签字后作为订货合同的技术附件，与订货合同正文具有同等效力。
如买方有除本技术规范书以外的其他要求，应以书面形式提出，经双方讨论、确认后，载于本技术规范书。
1.9在今后合同谈判及合同执行过程中的一切图纸、技术文件、设备信函等必须使用中文，如果卖方提供的文件中使用另一种文字，则需有中文译本，在这种情况下，解释以中文为准。
1.10在签订合同之后，到卖方开始制造之日的这段时间内，卖方可以调整该系统的局部参数，买方对卖方的任何确认均不能减轻卖方的任何责任。
1.11如本规范书与图纸及其他规范书有任何矛盾之处，卖方应向买方以澄清形式给出。
第二章工程概况
1厂址概述
2交通运输
3气象条件
4安装地点
5电源条件
现有脱硫装置的电压等级，高压为6kV，低压为380/220V；为低阻接地系统。
第三章技术标准
1卖方提供的DCS控制系统需符合下列标准及有关规定的要求，但不限于此：
《分散控制系统工程设计规定》（HG/T20573）
《过程测量和控制系统的环境条件：
温度和湿度》（ISAS71.01）
《控制中心的文件》（ISARP60.4）
《自动控制术语》（ANSIC85.1）
《工业过程测量和控制系统用电动和气动模拟记录仪和指示仪性能测定方法》（GB3386）
2如果法规和标准的要求低于卖方的标准时，卖方可以提出书面意见提请买方许可，同时，卖方提供技术先进和更可靠的设计或材料。
3若指定的标准、法规或本规范书之间发生任何明显差异时，卖方必须以书面的形式向买方提出这些差异的解决办法。
第四章技术要求
1总则
1.1DCS控制系统完成规定的模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）和数据采集（DAS）功能，以满足各种运行工况的要求，确保脱硫系统安全、高效运行。
1.2DCS控制系统由过程控制站、数据通讯系统和人机接口组成。
1.3DCS控制系统易于组态，易于使用，易于扩展。
1.4DCS控制系统的设计采用合适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。
1.5系统的参数、报警和自诊断功能高度集中在LCD上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上适当分散。
1.6整个DCS控制系统的可利用率至少为99.9%。
1.7FGD-DCS与主机组分散控制系统DCS之间的信号交换采用硬接线方式，分界点在主机组分散控制系统DCS的设备端子排上。
1.8本工程设厂级监控信息系统（MIS），由业主方设计、供货，脱硫岛分散控制系统FGD―DCS的数据将通过接口送至MIS，FGD―DCS与MIS之间的分界点在FGD―DCS系统的通讯接口上。
1.9DCS控制系统现状：
本工程利用原有的控制室，二级塔与湿式除尘器的控制全部并入原脱硫DCS控制系统，投标方负责提供所需DCS软硬件设备，根据新增设备IO点情况配置DPU，每对DPUIO点配置不应超过400点，两台机组应至少各配置一对DPU。
两台机组增设二台操作员站和二台历史站。
增加一个操作台和两个工程师站台，操作台尺寸为1600mmx800mmx720mm，桌面为不锈钢材质，与原脱硫操作台保持一致；提供六把不锈钢椅子。
每个工程师站台尺寸需能放置两台微机。
微机选用研华工控机（IPC-610），液晶显示器选用22寸三星或戴尔。
详细实际情况卖方必须到电厂现场进行实际勘探，以确认原脱硫软硬件设置情况、型号、规格。
本工程1#机组与公用部分DCS机柜布置在新增1#脱硫电子设备间内，2#机组单独布置在新增2#脱硫电子设备间内，在两个新增电子设备间内各布置一台工程师站（兼历史站）另配置两个工程师台，增设的两台操作员站布置在原脱硫控制室内，并提供一个操作台。
1.10本次提效改造工程新增脱硫装置纳入原脱硫DCS进行集中控制。
为满足控制需要，对原脱硫DCS进行增容改造，本工程两台机组的脱硫系统（包括脱硫公用辅助系统）共用一套控制系统并入原DCS系统。
运行人员在脱硫控制室进行启动控制、正常运行的监视和调整，以及停机及事故工况的处理，而无需现场人员的操作配合。
1.11卖方负责本工程DCS控制系统增容改造的系统设计、安装设计、设备材料供货、安装、调试及试运行（含与原DCS控制系统的组态调整、完善、调试及新增DCS设备与原有DCS系统之间的整合），原则原有设备、系统部分尽量不做改动，相应控制系统不做改动。
1.12卖方负责本工程DCS控制系统增容改造的系统设计及安装设计，并负责范围内的设备、材料、备品备件及专用工具的供货、设备安装、系统调试、配合买方整个脱硫系统增容改造工程的单体调试、系统调试、168试运行及用户培训。
2硬件要求
2.1一般要求
2.1.1系统内所有模件均采用固态电路，均是标准化、模件化和插入式结构。
2.1.2模件的插拨有导轨和联锁，以免造成损坏或引起故障。
模件的编制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能执行其功能。
2.1.3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。
2.1.4模件的种类和尺寸规格，尽量少，以减少备件的品种，节省费用。
2.2过程站
2.2.1处理器模件
A.过程站内的处理器模件各司其职（功能上分离），以提高系统可靠性。
处理器模件使用I/0处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和数字控制。
B.处理器模件带有LED自诊断显示。
C.处理器模件若使用随机存取存储器（RAM），则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。
D.某一个处理器模件故障，不影响其它处理器模件的运行。
此外，通讯总线故障时，处理器模件能继续运行。
E.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的运行。
F.处理器模件冗余配置，一旦某个工作的处理器模件发生故障，系统能自动地以无扰方式，快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站给出报警。
G.冗余配置的处理器模件均能接受系统对它们进行组态和组态修改。
处于后备状态的处理器模件，能不断更新其自身获得的信息。
H.即使冗余配置的处理器模件同时发生故障，系统本身也能够保持处理器模件故障前的状态，当处理器模件恢复正常时，系统能够实现无扰切换。
I.冗余处理器模件的切换时间＜5ms，并保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而引起大的丢失数据、延迟或故障。
J.电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
K.切换时间保证为毫秒级，卖方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。
2.2.2过程输入/输出（I/O）
A.I/O处理系统“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。
I/0处理系统能完成扫描、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。
B.所有的I/O用模件都有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。
C.所有控制和保护回路的模拟量输入信号每秒至少扫描和更新4次，所有控制和保护回路的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次，事故顺序（SOE）输入信号的分辨率小于2毫秒。
为满足某些需要快速处理的控制回路要求，其模拟量输入信号达到每秒扫描6次，数字量输入信号达到每秒扫描20次。
D.提供热电偶、热电阻及4～20mA信号的开路和短路以及输入信号超出工艺可能范围的检查功能（即判坏功能），这一功能在每次扫描过程中完成。
E.所有开关量输入模件都有防抖动滤波处理。
如果输入接点信号在4毫秒之后仍抖动，模件不接受该接点信号。
卖方确保事故顺序信号输入的分辨率为2毫秒。
F.处理器模件的电源故障不造成已累积的脉冲输入读数丢失。
G.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。
H.冗余输入的热电偶、热电阻、变送器信号的处理，由不同的I/0模件来完成，工艺上并列运行或冗余配置的设备，其相关I/O点分别配置在不同输入和输出模件上。
单个I/0模件的故障，不引起任何控制回路的故障或外部跳闸。
I.所有输入/输出模件，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，不损坏系统。
J.在一个I/0模件上最多不超过32个输入输出点。
K.每个模拟量输入点有一个单独的A/D转换器，若不能满足时，容许最多8个模拟量输入点采用一对冗余的A/D转换器，每一个模拟量输出点有一个单独的D/A转换器，每一路热电阻输入有单独的桥路。
此外，所有的输入通道、输出通道及其工作电源，均互相隔离。
L.在整个运行环境温度范围内，DCS精度满足如下要求，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％，系统设计满足一年内不需手动校正而保证这三个精度的要求。
M.I/O类型：
a.模拟量模件的共模电压≥250V，共模抑制比≥90dB，差模电压≥60V，差模抑制比≥60dB。
b.模拟量输入：
4～20mA信号（接地或不接地），最大输入阻抗为250Ω，系统提供4～20mA二线制变送器的直流24V电源。
对1～5V.DC输入信号，输入阻抗将是500kΩ或更大。
c.模拟量输出：
4～20mA或1－5V.DC可选，具有驱动回路阻抗大于600Ω的负载能力。
负端接到隔离的信号地上。
系统提供24V.DC的回路电源。
部分用回路具有大于1KΩ的负载能力。
d.数字量输入：
负端接在隔离地上，系统提供对现场输入接点的“查询”电压。
“查询”电压为48V～120V。
e.数字量输出：
数字量输出模件采用隔离输出，并通过中间继电器驱动电机、阀门等设备，中间继电器的工作电源由输出卡件提供，所有中间继电器至少提供两副SPDT接点，接点容量（安培数）至少满足如下要求：
230VAC
115VDC
230VDC
接点闭合（感应回路）
5A
10A
至少3A
连续带电
5A
5A
至少3A
接点断开
2.5A
0.25A
0.15A
卖方提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，中间继电器选用进口优质产品，并考虑少量直流继电器。
f.热电阻（RTD）输入：
有直接接受三线制（不需变送器）的Cu50、PT100等类型的热电阻能力，并且卖方提供这些热电阻检测所需的电源。
g.卖方对传感器及输入、输出信号的屏蔽提出建议，以满足系统设计要求。
但是，系统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信号。
h.卖方提供的模拟量、数字量和脉冲量通道满足本技术规范规定的型式和数量要求。
i.分散处理单元之间用于跳闸、重要的联锁和超驰控制的信号，直接采用硬接线，而不可通过数据通讯总线传送。
j.卖方除提供规定的现场输入输出通道外，还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。
k.FGD-DCS现场增加Ｉ/Ｏ信号如下：
I/O分类
#1机组脱硫
#2机组脱硫
#1机组湿除
#2机组湿除
公用
合计
AI：
4～20mA
23
23
31
31
25
133
1～5V
T/C（热电偶）
RTD（热电阻）
25
25
18
18
86
AO：
1
1
1
1
4
DI：
180
165
100
100
89
649
DO：
100
100
48
48
46
342
PI：
SOE：
5
5
30
40
合计：
334
334
198
198
190
1254
a）上列I/O数量包括工艺过程点数和与机组DCS的硬接线接口点数，卖方提供的I/O能力要充分考虑15%备用点。
b）如实际I/O数量超出所列点数，卖方应无条件提供，并保证15%的备用点数量，而不增加费用。
c）卖方在统计被控对象I/O点数时，不同类别的被控对象I/O点数按下表原则进行统计：
序号
被控对象型式
DI
DO
AI
AO
PI
1
电动门
3
2
2
重要电动门
4
2
3
400V电动机
5
2
1
4
400V电机（≤15KW）
3
2
1
5
双电控电磁阀气动阀
2
2
6
普通电动执行机构（调节型）
1
1
7
重要电动执行机构（调节型，带快开/关）
4
2
1
1
8
单电磁阀气动阀
2
1
9
普通气动执行机构（调节型）
1
1
注1：
卖方的整体的I/O分配方案满足安全和负荷均衡的要求，并经买方审核通过（如卖方的I/O分配方案不能满足上述要求，由此而引起的硬件增加费用由卖方自行承担）。
注2：
DCS系统故障或电源丧失时，其输出确保被控设备趋于安全状态。
2.3通讯接口满足MIS系统的要求。
脱硫控制系统与全厂MIS系统之间的信息交换，采用网络通讯，接口在脱硫系统DCS。
2.4人机接口
人机接口包括工程师站、操作员站以及为之服务的数据服务单元，打印机等。
本次增容改造卖方提供操作员站2套。
2.4.1操作员站
A.操作员站的任务是在标准画面和用户组态画面上，汇集和显示有关的运行信息，供运行人员对FGD设备的运行工况进行监视和控制。
B.操作员站的基本功能如下：
•监视系统内每一个模拟量和数字量
•显示并确认报警
•显示操作指导
•建立趋势画面并获得趋势信息
•打印报表
•控制驱动装置
•自动和手动控制方式的选择
•联锁投入和切除的选择
•调整过程设定值和偏值等。
C.提供2套组操作员站。
操作员站包括主机和LCD等，其主机安装在专门的主机柜内。
卖方提供控制台，卖方提出控制台面的布置和结构尺寸由买方确认。
D.卖方提供的操作员站主机配置至少为主流配置，戴尔，双核处理器，1G内存，120G硬盘，WinXP系统，带工业用以太网交换器，22英寸LCD。
E.操作员站是冗余通讯总线上的一个站，有独立的冗余通讯处理模件，分别与冗余的通讯总线相连。
F.任何LCD画面均能在2秒（或更少）的时间内完全显示出来。
所有显示的数据每秒更新一次。
G.调用任一画面的击键次数，不多于三次。
运行人员通过键盘或鼠标等发出的任何操作指令均在1秒或更短的时间内被执行。
从运行人员发出操作指令到被执行完毕的确认信息在LCD上反映出来的时间在2.5～3秒内。
对运行人员操作指令的执行和确认，不由于系统负载的改变或使用了Gatway而被延缓。
2.4.2工程师站（兼历史站）
A.提供2套台式工程师站（兼历史站），用于程序开发、系统诊断、控制组态、数据库和画面的编辑及修改，能在线显示每个过程点的名称、数据性质和地址及其他详细信息。
工程师站包括工作台、工程师站（主机及LCD）及打印机，主机安装在控制台上。
B.卖方提供的工程师站主机配置至少为当前主流配置，研华工控机，双核处理器，2G内存，300G硬盘，WinXP系统，带工业用以太网交换器，22英寸LCD。
C.工程师站能调出任一已定义的系统显示画面。
在工程师站上生成的任何显示画面和趋势图等，均能通过通讯总线加载到操作员站。
D.工程师站能通过通讯总线，即可提出系统内任一分散处理单元的系统组态信息和有关数据，还可使买方人员将组态数据从工程师站上下载到各分散处理单元和操作员站。
此外，当重新组态的数据被确认后，系统能自动地刷新其内存。
E.工程师站包括站用处理器、图形处理器及能容纳系统内所有数据库、各种显示和组态程序所需的主存贮器和外存设备。
还提供系统趋势显示所需的历史趋势缓冲器。
F.工程师站设置软件保护密码，以防一般人员擅自改变控制策略、用程序和系统数据库。
G.通过工程师站厂级监控信息系统（MIS）传送有关信息，向MIS传送数据的程序由卖方提供，并保证不对DCS系统造成任何影响。
H.提供支撑工程师站的所有辅助设备。
操作员站的设计考虑防误操作功能，在任何情况下按下非法操作键时，系统拒绝响应，并在画面上给出出错显示。
I.在正常或故障情况下，运行人员对顺控或单个设备控制进行手动干预时，所有通过软件方式获取或硬件接线方式提供的许可和超弛信号作为操作提示，在操作员站画面上显示。
2.4.3记录打印机
A．提供一台A4彩色激光打印机（惠普）
2.4.4LCD、键盘和磁盘驱动装置
A.提供一台22英寸彩色液晶显示器，LCD显示器的可视角度至少满足左/右±85°，上/下各85°。
B.LCD有独立的显示发生器。
C.鼠标器（工业密封型）、跟踪球作为可选的光标定位装置。
D.LCD配置一个键盘。
键盘具有完整的数字、字母键。
键盘的操作有触感和声音反馈，反馈的音量大小可以调整。
E.卖方的提供LCD安放在操作员台上。
F.提供三种类型的数据存储装置用于存储系统数据、装载操作系统或用软件，即固定式硬盘、光盘刻录机、光驱。
2.5数据通讯系统
2.5.1数据通讯系统将各分散处理单元、输入/输出处理系统及人机接口和系统外设联接起来，以保证可靠和高效的系统通讯。
2.5.2到数据通讯系统上的任一系统或设备发生故障，不导致通讯系统瘫痪或影响其他联网系统和设备的工作。
通讯总线的故障不引起FGD设备跳闸或使过程站停止工作。
2.5.3所提供的通讯总线是冗余的（包括冗余通讯总线接口模件）冗余的数据通讯总线在任何时候都同时工作。
卖方说明其通讯速度和总线上最多可挂多少个站以及二个站之间的最大距离。
当两个站之间的距离超过最大允许距离时（约1.0km），为确保其通讯的可靠性，对此卖方予以说明。
2.5.4挂在数据通讯总线上的所有站，都能接受数据通讯总线上的数据，并可向数据总线上发送数据。
2.5.5数据通讯系统的负载容量，在最繁忙的情况下，对于以太网不超过20％，令牌网不超过30～40％，以便于系统的扩展。
卖方提供计算和考核的办法。
2.5.6在FGD设备稳定和扰动的工况下，数据总线的通讯速率保证运行人员发出操作指令到被执行完毕的确认信息在LCD上反映出来的时间要求（包括在1秒内发生100个过程变量报警的工况下）均能实现。
2.5.7数据通讯协议包括CRC（循环冗余校验）、奇偶校验码等，以检测通讯误差并采取相应的保护措施，确保系统通讯的高度可靠性。
连续诊断并及时报警。
2.5.8卖方详细说明有关的“通讯协议”（信息结构、信息寻址、传输方向、数据格式、数据块长度、调制和传输介质等）、诊断功能和设备、故障站的自恢复以及每个站的访问时间等，并提交买方确认。
2.5.9当数据通讯系统中出现某个差错时，系统能自动要求重发该数据，或由硬件告知软件，再由软件判别并采取相应的措施，如经过多次补救无效，系统自动采取安全措施，如切除故障设备，或切换至冗余的装置等。
2.5.10卖方说明消除数据传送过程中的误差和干扰，以及数据通讯总线敷设时将注意的事项。
2.5.11数据通讯总线能防止外损伤，并不会由于机械振动、潮湿、腐蚀等原因产生通讯故障。
2.5.12卖方说明DCS和其它控制装置或系统通讯接口的型式和通讯规约，分工界面和工作内容。
3电源及接地要求
3.1电源
A.脱硫岛内的分散控制系统（DCS）的供电电源，满足一路采用交流不间断电源UPS（买方配置），另一路来自保安电源（买方配置）。
分散控制系统（DCS）电源有回路保护设备，电源总开关选用施耐德Compact系列开关，分电源开关选用梅兰日兰C65N系列2P的小型断路器（每一路分电源配一只断路器），在系统的任何电源部分均不能采用熔断器。
B.DCS系统的I/O模件、处理器模件、通讯模件等机柜、操作员站和工程师站、继电器柜，能接受由电源分配柜提供的二路交流220V.AC单相电源，一路来自不停电电源（UPS），另一路来自厂用电源。
C.DCS的I/O模件、处理器模件、通讯模件等机柜内的电源采用DCS系统原配专用的、分散的冗余电源模块，保证馈电的分散配置，以获取最高可靠性。
D.每个继电器柜有独立的冗余电源，该电源自带切换装置和故障报警接点（故障闭合），最多十只继电器就配置一只梅兰日兰的C65N系列1P的小型断路器作短路保护用。
E.卖方提供的电源部件保证在任何一路电源故障时，均不导致系统的任一部分失电，同时任一路电源故障都有报警信号（干接点）输出，所有的电源报警信号汇总到系统电源分配柜的端子排上。
F.卖方附电源配置图和各设备用电负荷（kVA）。
G.接受变送器4～20mA信号的模拟量输入通道，能承受输入端完全的短路并不影响其它输入通道，否则，有单独的熔断器进行保护，熔断器选用菲尼克斯（或魏德米勒）带熔断器的接线端子排，并安装在机柜内，开断时报警，熔断器的更换很方便，不需先拆下或拔除任何其它模件。
H.无论是4～20mA输出还是脉冲信号输出，都有过负荷保护措施。
此外在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被拆除，均报警，并将受此影响的控制回路切至手动。
I.每一数字量输入、输出通道板都有单独的熔断器或采取其它相的保护措施。
J.电源故障后，一旦重新受电处理器模件能自动恢复正常工作，而无需运行人员的任何干预。
3.2接地
A、卖方
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