DCS部分DCS规范书0707终版.docx

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DCS部分DCS规范书0707终版

招标编号：

CHDT147/09-ZJ-0101C

江苏华电戚墅堰2X200MW级燃机热电联产工程

分散控制系统（DCS）技术规范书

设计总工程师：

主任工程师：

科长：

主要设计人：

编制人：

目录

1范围

1.1总则

1.2卖方的供货范围和工作范围

1.3买方的工作范围

2规范和标准

2.1总则

2.2引用的规范和标准

3技术要求

3.1总则

3.2硬件要求

3.3软件要求

3.4人机接口

3.5数据通讯系统

3.6数据采集系统（DAS）

3.7模拟量控制系统（MCS）

3.8锅炉和汽机顺序控制系统〔SCS（B/T）〕

3.9发电机—变压器组和厂用电源系统顺序控制（ECS）

3.10DCS公用网络

4备品备件和专用工具

4.1备品备件

4.2专用工具

5设计联络会议（DLM）

5.1总体要求

5.2设计联络会议具体安排如下：

6工程服务

6.1项目管理

6.2工程设计

6.3现场服务

7试验、验收和演示

7.1总则

7.2工厂验收试验和要求

7.3现场试验

7.4保证期

8包装、装船和仓储

9数据和文件

9.1总则

9.2硬件资料

9.3软件资料

9.4用户手册

9.5控制逻辑文件

9.6I/O清单

9.7资料交换内容

9.8投标阶段提供的资料

10培训

10.1总则

10.2制造厂培训

10.3现场培训

附录A卖方投标时提供的数据内容

1范围

1.1总则

1.1.1本规范书对戚墅堰发电有限公司2×200MW级燃机热电联产工程两台机组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。

本工程为双轴联合循环机组，每套机组设有一台燃机及其发电机、一台余热锅炉和一台汽轮发电机。

本规范书是按对一台机组DCS的要求编制的，除另有标注外，另一台机组的DCS与本台机组的DCS完全一样。

1.1.2本规范书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。

卖方应提供符合本规范书和有关工业标准要求的优质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，都应在投标文件中以“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说明。

1.1.4所有文件、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。

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，均应使用中华人民共和国法定计量单位。

1.1.6只有买方有权修改本规范书。

合同谈判将以本书为蓝本，并列入买方认可的技术偏差，经修改后最终双方确定的技术文本将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。

1.1.7卖方在投标报价书中应列出在工程实施过程中和由于买方设计方案变动可能会产生数量变化设备、材料的单价，如DCS系统应提供各种设备、DPU、模件、卡件、卡槽、端子板、交换机等的分项报价。

并应承诺这些设备和材料在工程设计、安装、调试和投运期间单价不变。

1.1.8合同签定前后，卖方都应按照买方的时间、内容、深度要求提供其所需的设计、安装、调试和运行的资料，并按买方施工和设计进度要求随时修正。

1.1.9卖方的投标文件至少应包括下列内容：

1.1.9.1DCS的供货范围，包括所有硬件、软件、服务和有关图纸资料。

1.1.9.2DCS的详细说明，包括系统说明、与燃机控制系统（TCS）、汽机控制系统及其它外部系统的接口、子系统功能、操作员接口、系统性能、软件功能等（要求按照规范书格式及章节编排进行响应，差异部分予以明显标识）。

1.1.9.3卖方认为有助于提高系统性能的建议和替代方案。

1.1.9.4设计及供货所依据的规范及标准。

1.1.9.5DCS电子设备的荷重及散热量资料，接地方式及要求，电源及环境要求。

1.1.9.6偏差表，若卖方不列偏差则视为完全响应规范书要求。

1.1.9.7DCS硬件配置图（初步）及所供设备清单和原产地。

1.1.9.8备品备件清单。

1.1.9.9所提供的DCS系统在同类型电厂应用业绩清单及实现功能和达到的主要技术指标和用户反馈意见。

1.1.9.10卖方应提供发电机变压器组以及厂用电源系统控制的应用业绩，主要指标及用户反馈意见。

1.1.9.11DCS供应商应提供国内服务技术支持，应有两台机组以上成功应用的业绩，并且说明此DCS国内服务支持方和卖方之间的分工和职责范围。

1.1.9.12本规范书中所要求的其它说明、资料等。

1.2卖方的供货范围和工作范围

整个联合循环机组及其辅机将采用由分散控制系统（DCS）、燃机控制系统（TCS）、汽机控制系统（DEH）和必要的独立的保护、控制装置来实现集中监控，控制水平达到机组级，具备网调AGC功能。

全厂的DCS、TCS和DEH（包括ETS）都由投标方来负责设计和供货。

全厂DCS、DEH（包括ETS等）应采用与燃机控制系统（TCS）相同的硬件来实现，并提供选项报价。

TCS和DEH（包括ETS等）与投标方所供的就地设备和就地接线盒的电缆应由投标方来负责供货并负责接线图设计。

本规范书主要描述对DCS的要求，对TCS和DEH的具体要求详见燃机部分规范书和汽机部分规范书的相关章节。

1.2.1卖方的供货范围

1.2.1.1卖方应提供满足本规范书要求所必须的DCS全套硬件（含工作台）、软件和各项服务。

通过硬接线IO纳入DCS监控的工艺系统包括余热锅炉及其辅机、汽轮发电机组辅机及公用辅机等。

1.2.1.2随DCS供货的所有机柜、设备之间的供电、信号、通讯电缆及接插件应属卖方的设计范围和供货范围，DCS系统与其它买方采购的系统之间的通讯电缆由DCS厂家负责供货。

1.2.1.3本规范书要求的全部外围及附属设备。

1.2.2卖方的工作范围

1.2.2.1按照机组运行要求，本DCS规范书的规定和适用的工业标准，配置一套完整的自动化监控系统，并负责将DCS和燃机控制系统（TCS）、汽机控制系统（DEH）一起组成完整的一体化控制系统。

1.2.2.2提供构成DCS所必需的全部硬件，并全面负责，包括系统内的接线。

负责其供货范围内所有设备的内部及其之间连线的设计和供货。

卖方所供设备之间的连线采用预制电缆（对于非预制电缆应给予提出）。

1.2.2.3根据买方提供的P&ID图纸和I/O清册以及有关的设备资料（包括余热锅炉及其它设备）,卖方进行工程设计并达到本规范书规定的全部功能要求，卖方应委托有资质的设计单位或自行进行SAMA图和逻辑框图的详细设计，在此基础上进行DCS软件的组态编程及调试。

定义I/O功能，并按照买方要求向买方提供最终I/O清单。

1.2.2.4应在制造厂内，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的输入输出信号，进行闭环运行、测试和演示，确认DCS的功能和性能符合本规范书的要求。

买方有权在设备验收期间对DCS的功能及性能进行抽查。

1.2.2.5按照合同规定的进度要求，按时发运DCS设备。

1.2.2.6根据本规范书的要求，提供必须的安装详图和安装指导。

向买方提供施工图设计、安装调试、运行维护、系统二次开发所需的全部图纸、资料。

1.2.2.7卖方负责通电起动和调试服务，直到DCS能令人满意地控制机组运行，达到DCS的全部功能要求，并保证DCS可利用率达到99.9％。

1.2.2.8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。

1.2.2.9负责培训买方的运行、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。

1.2.2.10负责提供令人满意的DCS设备的售后和后续服务，包括备品备件的供应、必要时系统的扩展、系统的维护、设备故障诊断等。

应在整个合同保证期内，无偿更新软件版本，合同保证期后应按不高于成本价优惠更新。

1.2.2.11DCS总接地应能直接单点接到电厂电气接地网上。

买方不接受需设单独接地网或多点接地的DCS。

卖方提供DCS详细的接地方式及要求。

1.2.3卖方应负责与其他系统相关的硬接线和通讯接口工作，与DCS硬接线的I/O点已包括在I/O清单中，与DCS通讯的控制系统和设备是厂级实时监控系统（SIS）、全厂时钟同步系统（GPS）等。

卖方应在投标书中列出可提供通讯接口的型式和规约。

并承诺接口的型式和数量能够满足买方对控制系统整体设计方案的要求。

具体的通讯协议在DCS联络会上确定。

1.2.4业主对投标方图纸和文件的审核及确认，并不意味着免除或转移投标方的责任。

投标方仍在合同范围内对其所提供的设计、设备和服务负责。

1.2.5为规范电厂的管理，卖方提供的图纸、文件、设备等应按买方提供的KKS编码原则注有KKS编码标识。

KKS编码原则由业主在第一次联络会时提供。

1.3买方的工作范围

1.3.1买方将提供下列设备和服务：

1.3.1.1所有的基础、地脚螺栓和灌浆。

1.3.1.2所有现场接线、电缆敷设和由卖方提供的过程I/O端子柜上的接线工作。

1.3.1.3模拟量输入信号，包括变送器、热电偶、热电阻及分析仪表。

（除非另有规定）。

1.3.1.4数字量输入信号，包括接点和脉冲设备。

（除非另有规定）

1.3.1.5所有执行机构。

（除非另有规定）

1.3.1.6按卖方要求提供DCS接地和接地所需电缆。

1.3.2初步I/O清单，P＆ID图及有关设备技术资料。

1.3.3DCS设备装卸和安装所需的劳动力及服务。

2规范和标准

2.1总则

2.1.1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）均应为最新版本，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。

若发现与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。

卖方若采用与下列标准相当的其它国际标准，须买方认可。

2.1.2卖方应保证向买方提供的所有材料和服务遵循中华人民共和国和当地的法律、法规及适用的规范和标准。

2.2引用的规范和标准

美国防火协会（NFPA）

ANSI/NFPA70国家电气规范

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讯设备之间的接口

EIARS-485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）

ISAIPTS90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仪表和控制系统的功能图表示法

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

美国机械工程师协会

ANSI/ASMETDP-1-1996电站蒸汽轮机防进水保护措施

美国保险商实验室（UL）

UL1443电视用阴极射线管的防内爆

UL44橡胶导线、电缆的安全标准

除上述标准外，卖方DCS还应符合下列组织颁布的相关标准或与之相当的其它国际组织相关标准：

IEC国际电工学会

AIEE美国电气工程师协会

ACGIH美国政府工业卫生联合会

ANSI美国国家标准化协会

MSS制造标准化协会

AMSE美国机械工程学会

ASNT美国非破坏性试验学会

ASTM美国材料试验学会

AWS美国焊接学会

ICEA绝缘电缆工程师协会

NEBB美国国家环保局

NEC美国国家电气标准

HEI热交换协会

TCP/IP网络通讯协议

卖方DCS还应满足下列规程：

DL/T655-1998火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程

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

DLGJ116-93火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规程

GB2421-89电工电子产品基本环境试验规程总则（（EQV）

3技术要求

3.1总则

3.1.1DCS应和燃机控制系统（TCS）、汽机控制系统及其它控制装置一起组成完整的控制系统，实现规范书规定的对联合循环机组包括燃机及其发电机、余热锅炉、汽机和发电机的自动顺序起动/停止、危急工况时的自动保护，各种模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）和数据采集（DAS）功能，发电机同期功能以满足各种运行工况的要求，确保联合循环机组安全高效地运行。

3.1.2DCS应完成规范书规定的全厂的控制、监视、保护和数据记录功能，并按工艺系统组态，以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。

3.1.3DCS应由分散处理单元（DPU）、数据通讯系统和人机接口等组成。

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。

3.1.6系统的参数、报警和自诊断功能应高度集中在LCD和大屏幕上显示并在打印机上打印，控制系统应在功能上和物理上适当分散。

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内各存储器的数据丢失。

同时，卖方还应在DCS内设置防火墙，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。

3.1.8（删除）

3.1.9两套联合循环机组的控制分别由两套DCS实现。

对于两套联合循环机组公用的系统（如公用厂用电系统、循环水泵、压缩空气站等）部分的监控设有公用网，分别与两套联合循环机组的DCS通讯，在两套联合循环机组DCS中均可监控，同时具有相互闭锁功能，即任何时候只能由一套联合循环机组DCS进行控制，不能两套联合循环机组DCS同时控制。

接入DCS公用网的系统如下：

·循环水泵房

·电气公用厂用电系统

·压缩空气站

·其他（如天然气调压站、辅汽等系统的公用部分）

3.1.10DCS设计应遵循以下故障准则：

（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或汽机/发电机保护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与电厂设备的冗余配置相协调，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。

3.1.11为满足上述故障准则，控制系统应包括各种可行的自诊断手段，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或测量多重化以及自检和在线的试验手段。

3.1.12卖方所提供的DCS应结合工艺系统和机组以及电厂电气系统的特点并按功能分散和物理分散的原则进行设计。

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，在不超过I/O总量的前提下，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。

3.1.13卖方提供的设备，其质量标准应一致，要求机柜尺寸、颜色、外形结构相同，其机柜颜色由买方指定。

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。

3.1.14卖方DCS对电气系统的控制应能满足电厂提前倒送电，分部试运转的要求。

如买方在运行中发现卖方所供的DCS不满足本规范书的技术条款，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。

3.2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、最新的、先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型的硬件。

卖方提供的操作员站（PC机）等设备必须采用通用型工业计算机设备。

买方不接受过时的、不可靠的和落后的系统设备/模件。

否则买方有权将其作为废标处理。

卖方应在供货清单上注明所提供的各类模件及设备的生产地并分项报价。

3.2.1.2系统内所有模件均应是低散热量的固态电路，并为标准化、模件化和插入式结构。

各元件应有识别及LED诊断指示。

3.2.1.3系统中所有模件应能在线插拔和更换而不损坏，且不影响其它模件正常工作。

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上都应能执行其功能。

3.2.1.4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。

3.2.1.5安装于生产现场的DCS模件、设备应具有足够的防护等级和有效的保护措施，以保证在恶劣的现场环境下正常地工作。

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，电池的更换不应影响模件的工作和丢失数据，电源失效应有报警。

3.2.2.3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。

3.2.2.4对某一个处理器模件的切除、修改或恢复投运，均不应影响其它处理器模件的运行。

3.2.2.5为获得高可靠性，DCS中所有处理器模件均冗余配置，当使用专用I/O或专用模件完成所需控制功能时，相关模件也应采用冗余设计。

卖方应在其报价书中提出DCS及组态图及详细的冗余配置方案。

3.2.2.6冗余配置的处理器模件中，当某个工作的处理器模件发生故障时，系统应能自动地以无扰方式，快速切换至其冗余的处理器模件，并在操作员站报警。

切换时间应保证为毫秒级，卖方应在其报价书中说明冗余处理器模件的切换时间和数据更新周期，并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。

3.2.2.7冗余配置的处理器模件与系统均应有并行的接口，即均能接受系统对它们进行组态和在线组态修改。

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。

保证主/辅处理器数据自动一体化。

3.2.2.8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。

3.2.3过程输入/输出（I/O）

3.2.3.1I/O处理系统应“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。

I/O处理系统应能完成量程归一、数据整定、数字化输入和输出、线型化、热电偶冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。

所有的输入、输出信号应有自己独立的装置处理。

3.2.3.2所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。

3.2.3.3所有模拟量输入每秒至少扫描和更新4次，所有数字量输入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，数字量输入信号应达到每秒扫描20次。

3.2.3.4应提供对热电偶、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，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，模件不应接受该接点信号。

卖方应详细说明采取了何种措施，来消除接点抖动的影响并同时确保事故顺序信号输入的分辨率为1毫秒。

3.2.3.6处理器模件的电源故障不应造成已积累的脉冲输入读数丢失。

3.2.3.7应采用相应的手段，自动地和周期性地进行零飘和增益的校正。

3.2.3.8冗余输入的热电偶、热电阻、变送器信号的处理，应有不同的I/O模件来完成。

并分别配置在不同输入和输出卡上，工艺上并列运行或冗余配置的设备，其相关I/O点也应分别配置在不同输入和输出卡上，必要时应分别配置在不同控制器的不同输入和输出卡上。

单个I/O模件的故障，不能引起任何设备的故障或跳闸。

卖方的整体的I/O分配方案应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分配方案不能满足买方要求，由此而引起的硬件增加费用由卖方自行承担。

3.2.3.9DCS至执行回路的开关量输出信号采用中间继电器输出。

DCS与执行机构等以模拟量信号相连接时，二端对接地或浮空等的要求应相匹配，否则卖方应采取电隔离措施。

DCS应采取有效的措施对I/O的过压、过流进行保护。

在DCS系统故障或电源丧失时，执行机构应保持在安全（全开、全关、保持可设定）的位置。

3.2.3.10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。

3.2.3.11对于调节系统，每个模数（A/D）转换器连接点数不应超过8点；对于数据采集系统，每个模数（A/D）转换器连接点数不应超过16点，否则A/D转换器应冗余配置。

每一路热电阻输入应有单独的桥路。

每个模拟量输出应有一个单独的D/A转换器。

此外，所有输入通道、输出通道及其工作电源，均应相互隔离。

模拟量卡件I/O不超过8点，开关量卡件I/O不超过16点。

3.2.3.12在整个运行环境温度范围内，DCS精确度应满足如下要求，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%。

系统设计应满足在六个月内不需手动校正而保证这三个精确度的要求。

3.2.3.13当与其联接的其它控制系统的模拟量输入/输出信号与DCS的模拟量输入/输出信号不等电位时，卖方应配置信号隔离器。

当信号隔离器需外部电源时，卖方应负责提供。

3.2.3.14I/O类型

（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。

（2）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。

负端应接到隔离的信号地上。

系统应提供24VDC的回路电源。

（3）数字量输入：

接点接通为1，开回路（电阻无穷大）为0。

负端应接到隔离地上，系统应提供对现场输入接点的“查询电压”，“查询电压”为24-120VDC。

来自强电场所（存在220V及以上电源电压）的接点输入宜以继电器隔离，继电器型式数量应满足工程设计要求。

（4）数字量输出：

数字量输出模件应采用电隔离输出，并通过中间继电器驱动电动机、阀门