自备电厂DCS技术规范

分散控制(DCS)系统技术规范书日期：2013.08.15版次：0版兰花科创年产20万吨己内酰胺一期工程分散控制(DCS)系统技术规范书DOC.NO:02013-8-15用于招标版次.日期说明设计校对审核审定目录1.工程概况2.范围.3.技术要求4.备品备件和专用工具5.设计联络会议（DLM）6.工程服务7.试验、验收和演示8.包装、装运和仓储9.数据和文件10.培训11.投标人应提供的技术资料12.附件1、工程概况本工程建设方为中国天辰工程有限公司。本期为2×150t/h循环流化床锅炉1×20MW抽背式汽轮发电机组和1×15MW背压式汽轮发电机组。为提高整个电厂的过程控制水平及运行管理水平，考虑采用一套分散式控制系统(简称DCS)来实现全厂锅炉的集中控制。1.1主设备主设备包括:150t/h高温高压循环流化床锅炉2台（额定压力：9.81Mpa，额定温度：540℃，生产厂家：华西能源工业股份有限公司）；高压除氧器2台；电动给水泵3台。1.2控制方式：本期采用锅炉集中控制方式，集中控制室布置于主厂房8米层，集中控制室内布置锅炉监控系统的人机接口设备。运行人员在控制室内通过LCD及少量的常规仪表及硬操作设备对锅炉进行监控。设置电子设备间与集中控制室设在同一层，工程师站设单独房间，以方便运行管理。DCS的机柜设在热控电子设备间。1.3控制水平：本期拟采用以微处理器为基础的分散控制系统（即DCS系统）。主控室内设装设汽包水位工业电视，控制台上设停炉及重要设备的紧急操作按钮，以保证锅炉在紧急情况下安全快速停炉。锅炉运行人员可在少量就地操作和巡回人员和配合下，在集控室内实现锅炉的启动，正常运行工况的监视操作、紧急情况事故处理及停炉。2范围2.1总则2.1.1本技术规范对兰花科创年产20万吨己内酰胺一期工程配套建设的热电站所采用的分散控制系统（以下简称DCS）就技术方面和有关方面的要求，它提出了最低限度的功能要求，不能成为供货商降低配置及免责理由。本技术规范的内容，是按本工程2台锅炉、2台汽轮发电机及相关必要的公用系统要求编制的。2.1.2本规范书提出的是最低限度的要求，并未对一切技术细节作出规定，也未完全陈述一切有关的规范和标准。投标方（以下简称乙方）应提供符合本DCS规范书的规定和有关工业标准要求的优质DCS,其系统必须具有当今实践证明是先进的应用技术,对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。乙方应具有在同类机组中承包设计、制造、安装调试和供货的成功经验。2.1.3如果乙方未以书面形式对本规范书提出异议，则意味着乙方提供的设备和DCS满足了本规范书和有关工业标准的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“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。2.1.4乙方提供报价书及合同规定的文件,包括图纸、计算、说明、使用手册等，均使用国际单位制（SI）及中华人民共和国法定计量单位。2.1.5只有招标方（以下简称甲方）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。2.1.6甲方拥有对本规范书的解释权，乙方如对此规范书内容有疑义的条款均有责任向甲方询问，由于理解的偏差所引起的责任由乙方无偿承担。2.1.7协议书提出的DCS各项功能必须全部实现，双方同意涉及DCS功能的具体控制方案，在技术联络会上共同商议(在不增加I/O点数前提下，乙方完成所有具体功能，否则乙方将承担完成所有具体功能的全部费用)。乙方提供符合本技术规范和有关工业标准要求的优质DCS满足本技术规范提出的所有要求.2.1.8DCS的供货范围，包括所有硬件、软件、服务和有关图纸资料，并提供所供卡件的详细说明文件资料。2.1.9乙方提供DCS的详细说明，包括系统说明、系统结构及配置、系统通讯、子系统功能、操作员接口、过程通道、系统性能、电源的提供与分配等。2.2乙方工作范围2.2.1乙方负责设计、制造、装配、检查、试验、运输、现场安装指导及调试，所提供的控制系统需保证发电厂的安全、可靠和经济运行，并符合与此相关的所有标准和细则的规定。为此，乙方应委托有资质的设计单位进行SAMA图和逻辑框图的详细设计，在设计的基础上进行DCS系统的软件组态、编程和调试，负责系统的组态生成,定义I/O功能，配置完整的自动控制系统，并按照需方要求向需方提供最终的I/O清单。2.2.2乙方提供满足本技术规范要求所必须的硬件、软件和各项服务。其中包括下列内容：2.2.2.1提供构成DCS系统所必需的全部硬件和软件。2.2.2.2达到本技术规范规定的全部功能要求，进行DCS的软件组态编程及调试。2.2.2.3在制造厂内，由具有丰富经验的专家及训练有素的专职人员，使用仿真机和测试设备，接入DCS输入输出信号，进行闭环运行、测试和演示，确保DCS功能和性能符合本技术规范的要求。2.2.2.4乙方按照合同规定的进度要求，按时发运DCS。根据本技术规范的要求，提供必须的安装详图和全面的安装指导（包括现场安装调试及DCS接地等安装指导说明书）。2.2.2.5乙方全面负责自身盘柜、设备之间的预制电缆（包括电源线、信号线、网线）的敷设及接线工作。以及I/O柜与扩展柜的DP网线的敷设及连接工作。2.2.2.6乙方负责通电启动和调试服务，直到DCS满足机组运行需要，达到DCS的全部功能要求，并保证系统可利用率不低于99.9%。2.2.2.7乙方根据本技术规范的要求，向甲方提供DCS优化运行所必需的系统文件，使甲方能掌握组态、编程、维护、修改和调试DCS。负责培训甲方的运行和维护工程技术人员，使他们能熟练地操作、维护、修改和调试DCS。2.2.2.8乙方提供专用工具和备品备件、调试期间的消耗品及自然损坏的元件设备。2.2.3为达到规范要求，应与其他提供控制系统的供货商相协调，并负责相关的接口工作。接口项目包括有：DCS与厂级MIS的通讯接口：DCS与调度自动化的通讯接口及软件：DCS与远程设备的通讯：DCS与其它辅助设备PLC控制系统的通信接口。2.2.4乙方根据本技术规范要求完成DAS模拟画面图、MCS、FSSS、SCS控制SAMA逻辑图等，并由设计院审定后最终提供给甲方认可。该方案应保证机组联锁保护及自动投入率达到国内同类型机组较高水平，乙方提供的方案必须具有可行性，满足本期工程控制要求，并配合甲方共同完成自动的投入，实现自动投入率达100%。2.2.5提供DAS、MCS、FSSS、SCS以及控制器间硬接线的I/O清单和接线图，子系统间的I/O通讯点清单，及汇总后提交联络会确认的所有I/O清单。2.3甲方工作范围2.3.1甲方将提供下列设备和服务:2.3.1.1所有DCS机柜的现场就位和安装。2.3.1.2所有现场设备与DCS端子间的接线工作。2.3.1.3按乙方要求提供DCS接地和接地所需电缆。2.3.1.4PID图纸和初步的过程I/O清单。2.3.1.5DCS设备现场卸货和安装所需的劳动力及服务。2.3.1.6审核乙方提供的图纸及技术文件。2.4规范和标准本技术规范中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均应为最新版本,即以本DCS合同生效之日作为采用最新版本的截止日期。若发现本技术规范与参照的文献之间有不一致之处，乙方应向甲方指明。引用的规范和标准美国防火协会（NFPA）ANSI/NFPA70国家电气规范ANSI/NFPA85C多燃烧器锅炉炉膛防内爆和外爆美国电气和电子工程师协会（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信设备之间的接口美国科学仪器制造商协会（SAMA）SAMAPMC22.1仪表和控制系统功能图表示法IEC1131-3国际可编程控制组态语言标准IEEE802.3以太网物理层技术规范IEEE802.4令牌传递总线送取方法物理层技术规范ISODIS11898国际现场总线标准中国标准GB191包装储运图标志GB2421电工电子产品基本环境试验规程总则GB2422电工电子产品基本环境试验规程名词术语GB2423.1电工电子产品基本试验规程DL5000-2000火力发电厂设计技术规程JB/TS234-91工业控制计算机系统验收大纲DL/T657-1998火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程DL/T658-1998火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程DL/T659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程SDJ279-90电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）电规[1996]214单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定JB/T6810-93分散型控制系统功能模板可靠性设计规范JB/T6809-93数字量输入输出通道模板通用技术条件GB/T15532-1995计算机软件单元测试3技术要求3.1总则3.1.1DCS至少包括以下主要功能，以满足各种运行工况的要求,确保机组安全、高效运行。数据采集与处理系统(DAS)；模拟量控制系统(MCS)；锅炉安全监控系统(FSSS)；锅炉辅机顺序控制系统(SCS)；3.1.2DCS应由分散处理单元、数据通讯系统和人机接口组成。3.1.3DCS系统应易于组态,易于使用,易于扩展。3.1.4DCS的设计应采用合理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。3.1.5DCS的过程I/O及控制功能子系统（如前所述的DAS、MCS、FSSS、SCS等）或按工艺流程合理组态在各处理器内，系统设计应结合工艺系统的特点，并遵循功能分散和物理分散的原则，且其布置应反映被控设备和系统在功能上的分组。系统的参数显示、报警和自诊断功能应高度集中在显示器上和在打印机上打印。3.1.6在工程设计过程中，若由于相关技术条件和要求的变化，需要对控制功能及过程I/O组态进行修改，在不超过合同I/O总量的前提下，乙方应及时更新设计而不追加费用。3.1.7乙方应提供一套GPS装置，并使DCS的时钟与卫星时钟信号同步。还应考虑与本项目主装置协商全厂GPS的统一设置模式。3.1.8DCS设计应遵循以下故障安全准则：（1）单一故障不应引起DCS系统的整体故障。（2）单一故障不应引起锅炉系统的误动作或拒动作。（3）控制功能的分组划分应使得某个区域的故障将只是部分降低整个控制系统的控制功能，此类控制功能的降低应能通过运行人员干预进行处理。（4）控制系统的构成应能反映电厂设备的冗余设置，以使控制系统内单一故障不会导致运行设备与备用设备同时不能运行。3.1.9为了上述故障安全准则，控制系统应包括各种可行的自诊断功能，以便内部故障能在对过程造成影响之前被检测出来。此外，保护和安全系统应具备通道冗余和测量多重化以及自检和在线试验的手段。3.1.10当采用功能子系统方式组态时，如保护子系统与模拟量子系统合用同一信号，该信号应首先进入保护子系统。3.1.11乙方应严格遵守国家经贸委颁发的《电网和电厂计算机监控系统及调试数据网络安全防护规定》的要求，所供系统不得直接与电厂管理信息系统（MIS）及办公自动化系统进行接口。DCS应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内存储器的数据丢失；同时乙方还应在DCS内设置放火墙，对DCS网络与所有外部系统之间的通讯接口（网关、端口）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。3.1.13整个系统DCS的可利用率至少应为99.9%。3.2硬件要求3.2.1总则3.2.1.1系统硬件应采用有现场运行实绩的、先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型的硬件。本工程要求所供DCS的各子系统类型应完全一致。3.2.1.2系统内所有模件均应是低散热量固态电路，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联锁,以免造成损坏或引起故障。模件的编址不应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