曲靖水处理系统规范书.docx
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曲靖水处理系统规范书
曲靖电厂二期扩建（2×300MW）工程
水集中控制系统技术规范书
国家电力公司西南电力设计院
二00二年七月成都
目录
1总则1
2供方的供货范围和工作范围2
3工艺系统及控制范围4
4技术规范5
5硬件设备配置基本要求6
6设备规范7
7图纸资料13
8技术培训15
9现场服务16
10工作安排16
11设计联络会（DLM）16
12备品备件18
13质量保证和试验、验收19
14包装运输及储存20
15数据表20
16I/O点数23
17一期已建控制系统情况及改造要求23
18附表：
控制系统机柜端子表24
19附图24
1总则
1.1本技术规范书对曲靖电厂二期扩建（2×300MW）工程的水集中控制系统提出了包括控制范围、功能设计、设备装置、结构、性能、安装和试验等的技术要求。
除非另有说明，本技术规范书的内容，是按2台机组采用一套控制系统的要求编制的。
1.2本技术规范书提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未完全陈述与之有关的规范和标准。
供方应提供符合本技术规范书和有关工业标准要求的经过实践的，代表当今技术的优质水集中控制系统的有关设备及材料。
1.3如果供方未以书面形式对本技术规范书提出异议，则意味着供方完全响应本技术规范书的要求，供方提供的水集中控制系统的有关设备以及资料和服务等应完全满足本技术规范书和有关工业标准的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对技术规范书的意见和同技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细说明。
1.4供方应具有所供的水集中控制系统在中国国内同等级机组、同等功能规模、两座电站、三年以上成功运行业绩以及工程安装指导和调试资格和经验。
其分包商亦应具有相同的经验和业绩并完全执行本技术规范书的要求，分包商资格应由需方书面认可，不允许分包商再分包。
1.5供方提供的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制（SI）。
所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。
不论在合同谈判及签约后的工程建设期间，中文是主要的工作语言。
若文件为英文，应同时附中文说明。
1.6合同谈判将以本技术规范书为蓝本。
只有需方有权修改本技术规范书，需方认可的技术偏差，经双方协商确定的可写入技术协议作为合同的一个技术附件，并与合同文件有相同的法律效力。
双方共同签署的会议纪要、补充文件等也与合同文件有相同的法律效力。
1.7投标文件要求：
供方在投标时，必须至少提供以下技术文件套供需方审查：
●投标技术说明书（要求按照技术规范书格式及章节编排进行响应）；
●所提供设备的技术文件和样本；
●控制系统的详细说明，包括系统规划配置图及说明、系统性能、系统结构、系统通讯、对外接口、人机接口、过程通道、电源配置（初步）等。
●控制系统的供货范围，包括所有硬件、软件、施工、服务和有关图纸资料等；
●偏差表，若供方不列偏差表则视为完全响应技术规范书要求；
●控制系统硬件配置图（初步）及所供设备清单和产地；
●机柜数量、电负荷；
●备品备件清单；
●本工程组织计划、质量控制与计划保证；
●所提供的控制系统在同类型电厂应用业绩清单；
●本技术规范书所要求的其它说明、资料等。
1.8规范和标准
GB11920－98电站电气部分集中控制装置通用技术条件
GB4720－84低压电器电控设备
JB616－84电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件
IEC－144压开关和控制设备的外壳防护等级
ANSI488可编程仪器的数字接口
ISA－55.2过程运算的二进制逻辑图
ISA－55.3过程操作的二进制逻辑图
ISA－55.4仪表回路图
2供方的供货范围和工作范围
2.1供方的供货范围
2.1.1供方应提供满足本技术规范书要求所必须的水集中控制系统的全套硬件设备、软件和各项服务。
2.1.2随控制系统供货的所有PLC主机柜，电源柜，操作员站，操作台，以及上述设备之间的通讯电缆（光缆），以及其他特殊电缆和预制电缆均应属供方的设计和供货范围。
2.1.3电磁阀箱。
包括气源三联件，电磁阀，接线端子以及气源管路附件等，电磁阀箱内气源管路应采用ф8×1不锈钢管。
2.1.4本技术规范书要求的其他外围及附属设备。
2.1.5本技术条件书规定的全部功能要求，进行控制系统软件的编程和调试。
定义I/O功能，向需方提供最终I/O清单（用EXCEL97制作）。
2.1.6应在制造厂内进行仿真试验，模拟接入控制系统的输入输出信号，进行闭环运行、测试和演示本技术条件书对控制系统的功能和性能要求。
在进行这种仿真测试和演示时，应有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和仿真装置。
需方有权在设备验收期间对控制系统的功能及性能进行抽查。
2.1.7按照合同规定的进度要求，按时发运控制系统。
2.1.8根据本技术条件书的要求，提供安装详图和安装指导。
按双方确定的进度要求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。
2.1.9通电启动和调试服务，直到所供控制系统达到全部功能要求，并保证系统可利用率达到99.9％。
2.1.10在进行所有设备和系统的安装、启动调试及投运期间，供方应派出常驻工程现场的专家，以提供现场服务。
供方派出的专家，对设备和系统的安装、接线、机组调试和启动负责监督和指导。
2.1.11根据本技术条件书的要求，向需方提供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、修改和调试控制系统。
2.1.12负责培训需方的运行、维护和工程技术人员，并使受培训人员能得心应手地操作、维护、修改和调试控制系统。
2.1.13供方为达到上述工作范围应与其它供货商供应的控制系统和设备协调，并负责相关的硬接线和通讯接口的设计工作并提供硬件设备。
与水控制系统接口的控制系统是：
厂级监控信息系统（SIS）。
2.1.14控制系统的对外接口及技术配合工作，包括参加SIS系统联络会。
2.1.15供方应提供足够数量的接口与其它供方或需方供货的控制系统及网络相连，并负责与其它控制系统和网络的各项接口协调和技术配合工作，以实现全厂生产过程联网、信息共享。
2.1.16供方应全面负责控制系统的总体网络设计和网络通讯规约的制定并将其通知与系统联网的其它控制、管理系统供货商。
2.1.17供方至少应为其它设备和系统提供以下接口，接口点在供方提供的网关（包括接口软件）：
厂级监控信息系统（需方供货）。
2.1.18供方应仔细审阅来自厂级监控信息系统供货商的技术资料，并实现与该系统的设计接口。
供方应在投标书中列出通讯接口的型式和数量。
并承诺接口的型式和数量能够满足需方对控制系统整体设计方案的要求。
2.1.19对一期已建锅炉补给水监控系统进行改造，并在投标文件中详细说明改造方案，说明一期已建部分哪些设备、哪些电缆可以利用。
并在改造方案中说明如何在规定的时间内，确保对一期补给水监控系统进行成功改造，而不影响一期工程的运行。
2.1.20到现场了解目前一期锅炉补给水控制系统的现状，理清原有的可利用的一次仪表及电缆，尽量利用已有设备及电缆。
并提供一期改建部分PLC端子排出线表及电缆清单（包括电缆型式、长度）。
2.3需方的供货范围和工作范围
2.3.1需方将提供下列设备和服务：
2.3.1.1所有的基础、埋件、地脚螺栓和灌浆。
2.3.1.2所有现场接线、电缆敷设和由供方提供的过程I/O端子柜上的接线工作。
2.3.1.3按供方要求提供控制系统接地安装和接地所需电缆。
2.3.1.4控制系统设备现场卸载和安装所需的劳动力及服务。
2.3.1.5提供有关的基础资料及必需的说明。
2.3.1.6提供一期设计院出图范围内的有关图纸。
程控部分有关资料由电厂提供。
3工艺系统及控制范围
3.1工艺系统
锅炉补给水处理系统、循环水加药系统、机组排水槽、凝结水精处理系统及再生、化学水加药系统及汽水分析、综合水泵房仪表控制系统，见附图。
3.2控制范围
水系统集中控制室设在锅炉补给水处理车间，监控整个水系统。
在主厂房集控楼零米设置有凝结水精处理控制室，作为水系统的辅助监控点。
3.2.1水系统集中控制的监控范围包括：
●锅炉补给水处理系统
●循环水加药系统
●机组排水槽
●凝结水精处理系统及再生。
●化学水加药系统及汽水分析
●综合水泵房
3.2.2凝结水辅助监控点范围包括：
●凝结水精处理系统及再生。
●化学水加药系统及汽水分析
●机组排水槽
4技术规范
4.1系统控制方式及控制要求
4.1.1锅炉补给水处理系统
4.1.1.1控制方式
控制系统采用PLC和上位机的两级控制结构方式，利用PLC对整个锅炉补给水系统中设备进行数据采集和控制，而通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机CRT上直观、动态地显示出来。
控制室内不再设置常规控制仪表盘。
上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。
PLC通过各I/O站对现场设备进行数据采集和控制。
4.1.1.2控制要求
锅炉补给水处理控制系统采用顺序控制、远方控制及就地操作相结合的控制方式，程序控制至少包括工艺系统投运、停止和再生、反洗等的控制。
顺序控制必须设置分步、成组或单独操作等功能，并有跳步、中断及旁路等功能。
还应设有步骤、时间和状态指示、故障原因显示以及联锁和闭锁。
对于未纳入顺序控制的远方控制设备，应可通过CRT键盘进行单独的远方操作。
步序表见附表。
这里要说明的是，由于现有的程序经过调试和实际运行的考验，若需方提供的步序表与现场实际运行有出入，以现场实际运行程序为准。
4.1.2循环水加药系统
4.1.2.1控制方式及控制要求
循环水加药系统采用就地控制远方状态及参数显示的控制方式。
通过设置在锅炉补给水控制室的上位操作站显示设备状态及工艺参数。
4.1.3凝结水精处理及再生系统。
4.1.3.1控制方式
凝结水精处理控制系统采用PLC和上位机的两级控制结构方式，利用PLC对整个凝结水及再生系统中设备进行数据采集和控制，而通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机CRT上直观、动态地显示出来。
控制室内不再设置常规控制仪表盘。
上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯。
PLC通过各I/O站对现场设备进行数据采集和控制。
4.1.3.2控制要求
凝结水精处理及再生控制系统采用顺序控制、远方控制及就地操作相结合的控制方式，程序控制至少包括精处理混床的投入、停运、树脂输送、再生等的控制。
顺序控制必须设置分步、成组或单独操作等功能，并有跳步、中断及旁路等功能。
还应设有步骤、时间和状态指示、故障原因显示以及联锁和闭锁。
对于未纳入顺序控制的远方控制设备，应可通过CRT键盘进行单独的远方操作。
步序表见附图。
4.1.4化学水加药系统及汽水分析、机组排水槽系统
4.1.4.1控制方式及控制要求
化学水加药系统及汽水分析、机组排水槽系统采用就地控制远方状态及参数显示的控制方式。
通过设置在锅炉补给水和凝结水及再生辅助监控室的上位操作站均能显示设备状态及工艺参数。
4.1.5综合水泵房
4.1.5.1控制方式及控制要求
综合水泵房内设备采用通过锅炉补给水控制室的CRT键盘进行单独的远方操作及状态显示或就地操作，远方监视。
被控设备在远方操作方式或就地操作方式下，控制系统同样应具备完善的联锁保护及报警功能。
综合水泵房无人值班，运行人员定期巡视。
5硬件设备配置基本要求
水务区主控制室（锅炉补给水控制室）设置3台互为冗余的上位机，这3台上位机软硬件配置应完全相同，所实现的功能完全相同。
凝结水精处理辅助控制点设置2台冗余的上位机，这2台上位机软硬件配置应完全相同，所实现的功能完全相同。
锅炉补给水处理系统设置1套冗余的PLC，综合水泵房设置1套冗余的PLC，＃3、＃4号凝结水精处理和再生系统设置1套冗余的PLC。
汽水分析和化学水加药系统设置1套冗余的PLC。
4套冗余的PLC和5套上位操作站通过数据通讯网络相连，组成一个水局域网。
通过该控制系统对整个水系统进行监控。
5台上位操作站中应有2台上位操作站配备完善的编程、组态软件，能够实现所有相关系统工程师站的功能。
锅炉补给水系统的控制机柜布置在锅炉补给水控制室，综合水泵房设备的控制机柜布置在综合水泵房控制装置室，凝结水精处理及再生，汽水分析及化学水加药控制机柜布置在凝结水精处理控制室。
硬件设备配置基本要求见“附图控制系统硬件配置基本要求示意图”。
具体详细的配置由供方在投标文件中提出。
供方可在投标文件中开辟专门章节提出合理的、优化的配置方案并加以详细的介绍。
5.1每台上位操作站包括：
●一台工控机
●一台CRT、键盘及球标.
计算机椅，1把.
5.2控制系统配置4台打印机，其中2台为彩色喷墨打印机（A3），另2台为黑白激光打印机（A4）。
6设备规范
6.1上位操作站（最低要求）
6.1.1上位操作站选用进口工控机：
PIII1000MHz/256M内存/30G硬盘/PCI显卡/48倍速光驱/1.44M软驱/10/100M自适应网卡/声卡/音箱
6.1.2CRT：
21”纯平彩显，画面的分辨率为1280×1024，32位真彩，85Hz刷新率。
6.1.3每台上位操作站应配备一个键盘。
每个键盘除具有完整的数字、字母键外，供方还应提供若干用户键使运行人员能直接调出各种所需的画面。
这些用户键的用途应能由供方编程人员修改定义。
6.1.4上位操作站应具有对顺控的编程功能，该功能应采用口令闭锁。
6.2编程软件
编程软件应采用当今流行的INTOUCH。
采用WindowsNT平台。
系统的操作特点为：
●具备快速切换条，可以最快的速度进行各系统间的切换；
●具有屏幕按键及下拉菜单式的软操作方式；
●具备多媒体语言报警功能；
●完善的联锁和保护功能等。
上位机分别安装在锅炉补给水控制室（3台）和凝结水精处理控制室（2台）的操作台上，操作台、座椅由供方提供并配有键盘和球标，供运行人员操作之用。
凝结水精处理室控制台尺寸为1000mm（宽）×900（深）mm（落地安装深度尺寸为800mm），2块。
锅炉补给水操作台按每台CRT间的距离为700mm，供方配供的操作台的长度除放置水系统的CRT外，还考虑放置用户提供的其它控制系统的CRT/键盘2台，并在CRT操作台内考虑有安装主机的支架。
打印机可放在操作台上，也可单独配打印机架。
在投标书中提供所有控制台的外形尺寸及设备布置。
6.3可编程序控制器（PLC）
6.3.1技术要求
6.3.1.1所有硬件应是MODICON公司QUANTUR系列，或AB公司CONTROLLOGIX产品。
投标时按不同产品分别报价。
6.3.1.2系统中所有模件应是接插式的，便于更换。
机柜内应提供各种类型I/O的10％~15％做备用，同时在插槽上还应留有扩充20％I/O的余地。
备用点全部引到端子。
6.3.1.3所有模拟量和开关量的I/O模件应有隔离装置。
6.3.1.4电源应配有浪涌保护。
6.3.1.5PLC系统应能在高的电气噪声，无线电波干扰和振动环境下连续运行。
6.3.1.6所有在可编程控制器系统中的硬件应能在环境温度0～50℃，相对湿度为5～95％的范围内连续运行，而无结露现象。
6.3.1.7控制系统总接地应能直接接到电厂电气接地线上。
需方不接受需设单独接地网的控制系统。
6.3.2中央处理单元CPU
6.3.2.1为了提高控制系统的可靠性，PLC主机设备采用双机热备冗余方案（CPU、通讯、电源模件冗余）。
即配备2套PLC主机，2套主机装入相同的控制程序，当工作PLC出现故障时，备用PLC能自动投入工作，其自动切换时间应不影响控制程序的执行。
6.3.2.2应设置足够容量的存储器，考虑40％的备用量。
6.3.2.3使用RAM存储器时，其中保持的程序和数据靠电池至少维持6个月。
当更换电池时，不得导致程序或数据丢失，并设置电池用完指示灯。
6.3.2.4过程控制、监视和应用所需的设备故障诊断等，使用功能应设置于可编程控制器内。
这些功能至少应包括下列内容：
实时时钟和日历、计时器、计数器、算术运算器、逻辑功能、移位寄存器等。
6.3.3输入/输出（I/O）模件
6.3.3.1I/O模件上每个I/O通道均应有一只指示灯，当现场输入触点闭合或输出接通时，该指示灯亮。
所有输出模件都应有熔断器，还应安装一个熔丝熔断指示器。
6.3.3.2所有开关量I/O通道应有隔离装置，它应能在该I/O通道对现场接线和对其它I/O通道之间提供1500V以上的有效隔离值。
6.3.3.3对于冗余设备的I/O点，不能在同一个I/O模件上。
6.3.3.4对于＃3、＃4机组及公用设备的I/O点不能在同一个I/O埋件上。
6.3.4I/O信号类型
6.3.4.1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二线制变送器的直流24V电源。
对1～5VDC输入，输入阻抗必须是500kΩ或更大。
6.3.4.2模拟量输出：
4～20mA或1～5VDC可选，具有驱动回路阻抗大于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。
6.3.4.3数字量输入：
负端应接至隔离地上，系统提供对现场输入接点的“查询”电压为48VDC。
6.3.4.4数字量输出：
数字量输出模件应采用电隔离输出，能直接驱动控制用电动机或中间继电器。
在后一种情况，供方应提供中间继电器（OMRON，接点容量220VAC，10A，无公共端；220VDC，3A，无公共接点）、继电器柜及可靠的工作电源。
6.3.4.5热电阻（RTD）输入：
有直接接受三线制（不需变送器）的Pt100类型的热电阻能力。
6.3.5数据通讯系统
6.3.5.1数据通讯系统应将各CPU处理单元、输入／输出模块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。
6.3.5.2连接到数据通讯系统上的任一系统或设备发生故障，不应导致通讯系统瘫痪或影响其他联网系统和设备的工作。
6.3.5.3所提供的数据通讯系统应是冗余的（包括冗余的通讯接口模件）。
冗余的数据通讯总线在任何时候都应同时工作。
供方应说明其通讯速率以及二个PLC站之间的最大距离。
6.3.5.4挂在数据通讯总线上的所有PLC站，都应能接受数据通讯总线上的数据，并可向数据总线发送数据。
6.3.5.5数据通讯系统的负载率，在最繁忙的情况下，不应超过30～40％，以便于系统的扩展。
6.3.5.6在任何工况下，数据总线的通讯速率应保证运行人员发出的任何指令均能在1秒或更短的时间里被执行。
供方应确认其保证的响应时间，在所有运行工况下均能实现。
6.3.5.7数据通讯协议应包括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。
应连续诊断并及时报警。
6.3.5.8供方应详细说明有关的“通讯协议”（如信息结构、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PLC站的访问时间等，并提交需方确认。
6.3.5.9当数据通讯系统中出现某个差错时，系统应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，系统应自动采取安全措施，如切除故障设备，或切换至冗余的装置等。
6.3.5.10供方应说明及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必须注意的事项。
6.3.5.11控制系统的数据通讯采用以太网，介质为光纤。
6.3.5.12数据通讯总线应能防止外界损伤.
6.3.5.12水系统应提供与电厂厂级监控信息系统（SIS）的数据通讯接口（2个以太网接口）和实现通讯的全套接口软、硬件设备，其通讯规约应与对侧系统一致。
具体通讯接口型式及通讯协议在联络会上确定，投标方应承诺，届时不会因此而发生任何费用。
6.3.6编程
6.3.6.1编程格式应为梯形图及其它PLC常用语言。
6.3.6.2逻辑功能都应编入PLC内，不能用硬接线或复杂的特殊开关及其它输入装置来实现。
6.4外围设备
控制系统应配置4台打印机（包括安装桌或架均由供方提供），分别布置在水务区的主控制点和辅助控制点。
记录打印机应能互相切换使用。
打印机应是带微处理器的A3彩色喷墨打印机和和A4黑白激光打印机，打印速率每秒400个字符，每行至少132个字符
6.5操作台、控制柜
6.5.1控制系统操作台、机柜布置在室内，防护等级不低于IP52。
供方提供的控制台和柜，应为安装在他们内部或上面的设备提供环境保护。
即能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物，能耐指定的高、低温度以及支撑结构的振动。
6.5.2台、柜的设计，材料选择和工艺应使其内、外表光滑整洁、没有焊接、铆钉或外侧出现的螺栓头，整个表面端正光滑。
台、柜为下部出线。
6.5.3台和柜应有足够的强度能经受住搬运、安装和运行期间产生的所有偶然应力。
6.5.4台、柜应有良好通风，以保证运行时内部温度不超过设备允许温度的极限值。
如盘、柜内仅靠自然通风而引起封闭件超温或误动作则应提供强制通风或冷却装置。
6.5.5对于控制盘和控制柜，内部应提供有220VAC照明灯（门内侧有电源开关）和标准插座。
6.5.6台、柜内应设有独立的PLC直流地、机壳安全地、电缆屏蔽层接地端子，与结构内部未接地电路板在电气上隔离。
PLC接地系统将接入电气地网，不应有独立接地网的要求。
电缆屏蔽层接地端子在端子排中均匀分布，以便施工。
6.5.7机柜门应有导电门封垫条，以提高抗射频干扰（RFI）能力。
柜门上不应装设任何系统部件。
6.5.8操作台、机柜的设计应满足电缆由柜底引入的要求。
6.5.9装有风扇的机柜均应提供易于更换的空气过滤器。
6.5.10机柜内的端子排应布置在易于安装接线的地方，即为离柜底450mm以上和柜顶150mm以下。
接线端子采用南京菲尼克斯电气有限公司产品。
6.5.11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。
6.5.12端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽均应由“非燃烧”型材料制造。
供方提供的机柜、控制台以及其它设备之间互联的电缆（包括两端的接触件）应由供方提供，这些电缆应符合IEEE防火标准。
6.5.13CPU处理器模件或I/O模件之间的连接应避免手工接线。
6.5.14机柜内应预留充足的空间，使需方能方便地接线、汇线和布线。
6.5.15机柜尺寸：
2100（高）×800（宽）×600（深），前、后开门，锅炉补给水系统机柜为前开门。
操作台、机柜颜色由业主确定。
其中放置在凝结水精处理控制室的机柜数量为5个。
在投标书中说明其它系统机柜的数量。
6.6电磁阀及电磁阀箱
电磁阀要求采用日本进口SMC产品。
电磁阀箱外形尺寸为800（宽）×500（深）。
投标书中说明其数量。
电磁阀箱防护等级IP56。
6.7供电电源、气源
6.7.1PLC系统应在220VAC单相50HZ下连续运行。
电源变化范围为190～250V，49～51HZ，对称短路电流10,
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