PLC及配套低压柜技术规范书

1彬长大佛寺矿区低浓度瓦斯及乏风综合利用改扩建工程可编程逻辑控制系统（PLC）及配套低压柜技术规范书山东省阳光工程设计院2014年10月工程检索号YG-F1430S21.总则1.1本技术规范适用于彬长大佛寺矿区低浓度瓦斯及乏风综合利用改扩建工程PLC及配套低压柜的采购，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2买方在本规范中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，卖方应提供一套满足本规范所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对设备安装地点所在国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。1.3卖方须执行本规范所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。1.4本技术规范是PLC及配套低压柜订货合同的附件，与合同具有同等法律效力，在协议签订后，各方应按时交换资料，满足各方设计和制造进度的要求。1.5卖方所供设备应按照有关法规、规范、标准等的要求，负责取得有关部门对其产品、文件、图纸的审查和批准。1.6除非得到买方的认可，卖方提供的设备、材料及零部件不应包含对人体有害的物质。1.7如卖方未明确对本技术规范提出差异，则视为其供货产品完全满足本技术规范及供货范围的要求。1.8卖方提供的资料数据单位全部采用国际单位制。1.9卖方应有低浓度瓦斯电站PLC成套设计、供货及调试的成功案例。2.采用标准、运行条件、控制方案2.1采用标准(但不限于下列标准):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IEC144低压开关和控制设备的外壳防护等级IEC68-2-36工控机防振等级ANSI488可编程仪器的数字接口ISA-55.2过程运算的二进制逻辑ISA-55.3过程操作的二进制逻辑ISA-55.4仪表回路图NAMA-ICS4工业控制设备及系统的端子板NEMA-ICS6工业控制装置及系统的外壳JB3386－84电站设备自动化装置通用技术条件JB616－84电力系统二次回路用屏(台)通用技术条件JB4013.1－85控制电路电器和开关元件的一般要求GB6587.2－86电子测量仪器温度试验GB87.3－86电子测量仪器湿度试验GB87.5－86电子测量仪器冲击试验GB87.7－86电子测量仪器安全试验HG/T20700-2000可编程控制器系统设计规定HG/T20507-2000自动化仪表选型规定HG/T20513-2000仪表系统接地设计规定HG/T20509-2000仪表供电设计规定3HG/T20508-2000控制室设计规定HG/T20512-2000仪表配管、配线设计规定GB50093-2002自动化仪表工程施工及验收规范国家安全生产监督管理总局对煤矿瓦斯安全有关的标准(AQ)其它相关国家及地方的现行规程、规范及标准；相关专业提供的工程设计资料。2.2运行条件：本套PLC及配套低压柜置于配备空调系统的室内。2.3控制方案：本工程建设12台淄博淄柴新能源有限公司生产的8300D/Wd-2低浓瓦斯气发电机组。机组监控PLC系统由淄柴成套供货。本期PLC主要监控范围包括燃气发电机机组(淄柴配套)、3套细水雾系统、发电机组冷却系统电机运行状态、燃气报警系统和火灾报警系统。本期于配电室4.8米层设一个控制室和一个低压配电室，用于布置机组操作员站、工程师站、集控台、PLC柜、低压配电柜等。在控制室内设三台操作员站(其中淄柴带两个操作员站)和一个工程师站，用于监视上述各系统。本期工程PLC监控范围分两大部分：第一部分：机组监控PLC部分，由燃气发电机组配套，共4面PLC柜和2个操作员站。第二部分：细水雾输送系统(包含燃气报警系统、轴流风机、屋顶电动窗、)PLC及配套低压柜，在本次技术规范书招标范围。卖方提供的PLC盘台柜、PLC软硬件配置、上位机配置等要与淄柴配套的一致。并能在机组监控PLC中增加每台机组进气压力和温度显示、机组冷却系统电机运行状态显示，并能按照AQ标准要求，机组PLC与细水雾系统、火灾报警系统联锁停机。2.4本期工程工艺及相关控制介绍：本工程建设12台淄博淄柴新能源有限公司(简称：淄柴)生产的8300D/Wd-2低浓瓦斯气发电机组，厂家配套PLC监控系统，其中PLC柜4面，操作员站2台。每台机组机组冷却系统配套风扇水箱共有8个电机，每两个电机为1路，共四路,名称分别为1#-4#风扇，同时每台机组配置了2台冷却水泵。本工程的三条DN500的低浓瓦斯气取自厂区6~7#抽排泵站原有的输送至乏风装置低浓瓦斯用气管道的三条管道合并的一条母管上，与1~5#抽排泵站的低浓瓦斯管道有联络管。低浓度瓦斯CH4含量在10%左右，压力8-20kPa，单条管道流量11200m3/h（按CH4含量在8%）。为保证输送安全，采用细水雾输送技术。低浓度瓦斯输送系统流程：低浓瓦斯抽排站低浓瓦斯母管→防爆电动调节阀→水雾输送系统→放散装置（电动比例调阀+干式阻火器）→手动蝶阀→溢流水封阻火器→流量计→进气支管→手动闸阀→气液分离器→手动蝶阀→电磁阀→调压阀→瓦斯管道专用阻火器→手动蝶阀→挠性接头→发电机组3.技术要求：3.1总则3.1.1卖方提供的PLC应完成本规范书规定的数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS），以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。整个PLC的可利用率至少应为99.9%。DAS、SCS、MCS系统的平均无故障时间（MTBF）由投标方在投标书中写明。43.1.2PLC应通过高性能的工业控制网络及分散处理单元、过程I/O、人机接口和过程控制软件等来完成细水雾输送、燃气报警、机组冷却系统等生产过程的控制。PLC硬件应安全、可靠、先进。3.1.3PLC系统应易于组态、易于使用、易于扩展。3.1.4PLC的设计应采用合适的冗余配置和诊断至通道级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障均不应影响整个系统的工作。3.1.5系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在LCD上显示和在打印机上打印，控制系统应在功能和物理上适当分散。3.1.6PLC应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和PLC内各存储器的数据。同时还应在PLC内设置防火墙，对PLC网络与所有外部系统之间的通讯接口进行实时在线监视，有效防范外部系统的非法入侵和信息窃取。3.1.7当PLC系统通讯发生故障或运行操作员站和LCD全部故障时，应能确保安全停机，当控制器单元发生故障时，应能保证安全的情况下停机。3.1.8卖方所提供的PLC应结合工艺系统的特点并按功能分散和物理分散的原则进行设计，是专用的控制系统。在执行合同的过程中，随着工程设计进程和技术资料逐渐完善，在不超出I/O总量+5%的前提下，硬件、软件冻结前后，买方对过程I/O信号及控制要求的变化，卖方应及时更新设计而不发生费用问题。3.1.9卖方提供的设备，其质量标准应一致，要求盘台柜尺寸、颜色、外形结构应与淄柴配套的相同。所有外部接线至少满足2.5mm2线芯截面的接线要求。预制电缆插件应连接可靠并可承受一定的外力。3.1.10如买方在运行中发现卖方所供PLC不满足本规范书的技术条款，只有买方有权要求卖方修改或增加，为此引起的一切费用由卖方负责。3.2PLC柜体结构要求：3.2.1PLC端子的详细接线及柜内布置图由柜子的供货厂家完成。3.2.2PLC柜体外形尺寸为800X2200X600mm(宽X高X深)。3.2.3PLC柜内应加装通风装置及加热装置，柜体顶部装吊装环，柜内需安装照明设备及检修插座。3.2.3PLC柜为前后开门。3.2.4PLC柜柜体都应经过表面预处理，涂底漆和喷漆，色标与淄柴配套PLC柜统一。3.2.5UPS为在线隔离型，位于PLC柜内，底部应有足够的支撑。3.3人机接口卖方应提供两套上位机操作站(其中一台兼工程师站)，监控软件功能包括：图形监控、缺省流程设置、事故再启、工艺流程动态显示、数据采集、趋势图、历史数据显示打印、故障语音报警及故障设备解锁等。操作台应与机组PLC配套的完全相同。3.4PLC控制系统1．PLC选用ABB产品(与机组PLC相同)，PLC需实现控制器、网络及电源冗余，组态软件采用正版、界面友好、使用度高的软件，上位机要求工控机主流配置,19寸显示器。卖方应开列设备规格表、设备清单及PLC附件清单等提交买方认可。2．PLC技术要求(1)系统硬件应采用技术先进可靠的微处理器为基础的硬件，所有硬件应为固态电路标准化，模块化和插入式结构。(2)机柜内的模件应能带电插拔而不损坏，而且不影响其它模件正常工作。(3)模件的种类和尺寸规格应尽量小，以减少备件的范围和费用。5(4)处理器模件应带有LED自诊断显示，所有I/O模件都应具有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示，并应满足ANSI/IEEE472冲击电压承受能力试验导则（SWC）的规定，在误加250V直流电压或交流电压时，应不损坏系统设备。(5)处理器模件若使用随机存储器（RAM），则应配备电池作为数据存储的后备电源,电池的储存寿命10年，设置电池用完指示灯，保存的程序和数据靠电池至少维持6个月。电池的更换不应影响模件的工作。(6)在运行环境温度下，PLC的精度应满足以下要求：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%(7)每个数字量的I/O通道板都应有单独的熔断器或其它保护措施。(8)I/O类型所有I/O模件的通道应单点隔离。a.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，且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其他分支供电回路的正常工作。对1～5VDC输入，输入阻抗应≥500KΩ。b.模拟量输出：4～20mA或1～5VDC可选，具有驱动回路阻抗大于750Ω的负载能力。负端接到隔离的信号地上。系统应提供24VDC的回路电源。c.数字量输入：每个数字量输入要求提供单独的隔离措施，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(48~120VDC)。卖方应提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，继电器要求采用进口产品。中间继电器输出接点容量为220VAC5A；220VDC3A。继电器应可常带电。且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其他分支供电回路的正常工作。d.数字量输出：数字量输出模件应采用每个通道单独的隔离中间继电器隔离输出，隔离电压≥250V，卖方应提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，继电器要求采用进口产品。中间继电器输出接点容量为220VAC5A；220VDC3A。继电器应可常带电，且继电器易于更换。3．系统环境系统能在电子噪声，射频干扰及振动的现象环境中连续运行，且不降低系统的性能。距电子柜1.2m处及以外发出的工作频率470Hz、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。系统应能在环温0~56℃，相对湿度10~95%（不结露）的环境中连续运行。3.5电源系统卖方应提供低压柜(至少5面)、UPS电源(1套)和UPS电池(1套)。本期工程电动开关阀、电动调节阀和电动机(除雾化水泵外)、轴流风机和电动窗的供电和监控均在卖方的PLC及配套低压柜内完成。本工程火灾报警系统所需的UPS电源及市电也在卖方的供电范围。UPS供电时间要求为1小时。卖方应负责设计和提供控制系统所需的电源系统，并要求当一路交流电源故障时，应能自动切换到另一路，24V直流电源分路供给不同的控制柜，为便于查找故障，每6个分路均应具有工作指示灯及熔断器保护，当其熔断时，PLC发出声音报警信号并指示“电源断路”。当卖方需要其他电压等级的电源时，需自配变压器。卖方在盘或逻辑柜内应能接受两路供电电源并设置自动切换装置。4.系统组成和主要功能4.1系统组成本工程自控系统设计采用以监控计算机、可编程控制器PLC和工业以太网构成的计算机监控系统。系统采用集中管理，分散控制的模式。上位机操作系统软件、上位工控机监控软