锅炉补给水控制系统Word下载.docx
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3.2控制功能
3.2.1锅炉补给水控制系统采用冗余可编程序控制器（PLC）进行数据采集和系统控制。
控制系统应能对整个锅炉补给水系统进行集中监视、管理、自动顺序控制，并可实现远方手动操作。
系统方案设计应体现完全集成的自动控制思想。
系统应具备统一的数据管理、通信、组态和编程软件。
3.2.2对于泵、风机和电动门、气动阀门等被控对象，除了在控制室LCD上遥控外，还应能在MCC上的控制开关、电磁阀箱（岛）及阀门电动装置上的按钮进行就地控制。
采用LCD操作员站作为人机接口站，通过LCD画面和鼠标器对整个锅炉补给水系统进行控制；
电磁阀可在就地电磁阀箱设置的开关、按钮进行相关的就地操作。
3.3控制要求
3.3.1水系统控制网络上位机将设置两台水网操作员站，其中一台兼作工程师站。
水系统控制网络设置冗余的工业以太网交换机。
以太网交换机采用加拿大罗杰康RSG2100-R-RM-HI系列进口产品。
每台交换机至少设置8个100M电口和16个多模100M光口，电口分别与锅炉补给水工业以太网卡、两台水网操作员站连接；
光口用于与凝结水精处理工业以太网交换机、工业废水工业以太网交换机、汽水取样及加药工业以太网交换机、制氢站工业以太网卡以及全厂辅助车间网络连接。
水系统控制网络上位机布置在化学补给水车间，两台水网操作员站互为冗余备用，完成车间级联网后能对整个水网进行监视与控制。
每个电磁阀能在就地电磁阀箱上控制，就地电磁阀箱上应包括必要的操作按钮、控制开关和信号灯等。
3.3.2锅炉补给水系统采用自动程序控制及远方手动操作相结合的控制方式。
程序控制必须设有步进操作、成组操作或单独操作等手段，并有跳步、中断或旁路等操作功能，还应设有必要的步骤时间和状态指示、选择和闭锁功能。
3.3.3每个工艺罐或槽电磁阀岛应放在一个电磁阀箱内，每个电磁阀箱的进口气源管路上应配置减压阀和干燥过滤器。
同时要求在进入系统气源总管路上设置气源净化装置。
3.3.4槽、池、箱出口的泵均与槽、池、箱上的液位计高低液位信号联锁。
3.3.5凡是与酸、碱溶液接触的测量元件、阀门、变送器、就地仪表等设备均应满足相应介质的防腐要求；
现场无需特殊安装工具即可完成安装。
3.3.6存放液体的箱、罐、池都应有液位计和远传连续式液位变送器。
3.3.7气动调节阀上应配有智能式阀门定位器，并应有启、闭阀位反馈；
要有气源中断报警信号，所有这些信号都能传输到PLC控制。
3.3.8所有气动阀门开关状态信号通过硬接线连接到PLC的I/O模件上。
3.3.9被控对象I/O状态量的设置要求：
分类
阀门类型
I/O描述
备注
A
电动阀
2DO/3DI
打开DO
关闭DO
全开DI
全关DI
故障DI
就地/远方DI
B
调节阀1AO/1AI
控制信号AO
阀位反馈AI
C
气动阀（带电开）1DO/2DI
D
气动阀（带电关）1DO/2DI
E
气动阀（双电控）2DO/2DI
F
电动机
2DO/4DI
合闸DO
分闸DO
合闸状态DI
分闸状态DI
综合故障DI
远方/就地控制DI
电流AI
G
变频器
启动DO
停止DO
运行DI
停止DI
转速反馈AI
控制讯号AO
远方/就地DI
注：
1.各种控制阀和电动机的联锁开、联锁关、闭锁开和闭锁关功能均由PLC的软件实现。
3.3.10I/O信号数量初步统计如下：
见下表
信号类型
招标要求数
备注
AI：
4～20mA
141
AO：
30
DI：
385
DO：
213
合计：
769
说明：
·
表中的I/O数量仅为工艺过程点数，不包括备用点、I/O分配产生的剩余点、内部的硬接线联系点以及系统要求的附加点。
I/O数量在5%以内变化将不引起价格变动。
在总I/O点数范围内，对不同类型模件数量的调整不引起商务价格的变化。
表中的I/O点的数量为初步数量。
（1）投标方应在程控柜中包括电气的相关控制。
（2）投标方应负责与锅炉补给水处理系统工艺承包商协调，并以各工艺承包商提供的最终系统及控制要求等资料为准，提供最终控制设备及所有测点信号的I/O清单，最终清单应由招标方确认。
3.3.11控制系统的上位机、打印机、电源柜和控制机柜等放置在补给水控制室内。
投标方应采用光纤通讯技术，分布式I/O站和主站之间应采用双向冗余的通讯连接。
3.3.12投标方应提供下列备用余量，以供系统以后扩展需要：
（1）每个机柜内的每种类型分布式I/O站都应有15%的裕量；
（2）阀岛考虑10%端口裕量，不足一个的按一个考虑；
（3）每个机柜内应有10%模件插槽裕量。
所有备用插槽应配置必要的硬件，如：
背板、连接件、连接电缆等，保证今后插入模件就能投入运行；
（4）控制器站的处理器在最大负荷下处理能力应有60%裕量，操作员站处理器处理能力应有60%裕量；
（5）处理器内部存贮器应有40%存储裕量，外部存贮器应有60%外存裕量；
（6）30%-40%电源裕量；
（7）网络通讯总线负荷率不大于40%（共享式以太网通讯的负荷率不大于20%）。
以上这些都应是按系统联调成功正式投运时的最终容量计算的百分比值。
投标方应提供计算并验证上述备用量的方法。
3.3.13控制系统设计中应使用单对类型电缆而不采用多对类型电缆，确保一根电缆的损坏仅影响一段网络。
3.4.3电源和气源
3.4.3.1招标方提供的电源规格如下：
交流控制电源：
220V，50Hz，单相源；
交流动力电源：
380V三相四线制
投标方如需其它规格的电源应自配电源转换器，锅炉补给水系统范围内的所有用电设备的电源分配由投标方负责。
招标方对整个控制系统提供两路220VAC单相控制电源，两路电源的自动切换由投标方在其供货的电源柜内实现，以满足任一路电源消失均不会对控制系统（包括上位机操作员站）的正常工作造成任何影响。
投标方还应配供UPS电源，以满足两路电源均消失时30分钟的供电。
投标方应在投标书中提出电源配置原理图，包括UPS电源的供电范围。
投标方对所供配电系统的接线方式必须与全厂供电接线方式相符合，具体方式在详细设计时提供。
3.4.4上位机
3.4.4.1补给水控制系统采用两台上位机操作员站（一台兼工程师站），布置在补给水系统控制室内。
以上两台上位机作为整个水网的操作员站，并监视和控制凝结水精处理系统等，投标方应考虑网路结构、数据库容量等，负责总体设计和安装。
安装有LCD、键盘和鼠标的上位机用于控制系统的监视、操作、调试，应具有数据采集、LCD画面显示、参数处理、越限报警等功能。
每台上位机站具有相同的功能，任一台即能完成整个系统的全部监控功能，并具有对PLC组态修改等的工程师站功能（通过软件密码权限设置）。
3.4.4.2LCD画面应能显示系统工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也应能显示成组参数。
当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色进行显示，并应有音响提示。
投标方应按照系统工艺流程图设计LCD画面，应设有足够的幅数以保证工艺系统和控制对象的完整性及所控系统的运行和控制状况。
3.4.4.3运行人员能使用鼠标器或键盘在LCD画面中对所选定的被控对象进行相关控制操作或程序启停。
3.4.4.4在远方手动控制方式时，应能在LCD上提供操作指导和显示下一步执行程序。
3.4.4.5LCD屏幕上，调出任一画面（包括实时参数）的响应时间应不大于2秒，调用任一画面击键次数应不大于3次，LCD画面数据刷新周期每秒一次。
3.4.4.6采用鼠标器和键盘作为光标定位装置。
3.4.4.7每台上位机站应配备一个键盘。
每个键盘除具有完整的数字、字母键外，投标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，应能由招标方编程人员重新定义。
3.4.4.8上位机站应具有对顺控的编程功能，而无需再另设编程器。
3.4.4.9上位机监控组态软件暂以IFIX最新版本考虑，最终由招标方确定。
3.4.4.10数据库软件采用FactoryTalkHistorian、Ihistorian或投标方推荐的其它数据库软件，最终由招标方确定。
网管软件应能管理和控制网络设备的每个端口，同时应具有OPC接口，以便与监控软件无缝连接，实时监控网络系统。
3.4.4.11系统配置打印机，要求如下：
提供1台黑白激光A3/A4报表记录打印机，布置在水处理控制室。
打印输出分辨率至少720DPI，打印速度大于12PPM（A4纸），打印机存储缓冲空间大于6M字节，打印机带网络接口。
3.4.4.12投标方应配供一台调试用便携式计算机，按ThinkPadT系列最新型产品，用于对就地车间调试阶段的监视控制以及系统编程组态工作。
3.4.5网络设备
3.4.5.1本工程网络应保证各站点的信息在网络上正确传递，并满足实时控制的需要。
3.4.5.2工业交换机支持二层交换、支持VLAN、IGMP各版本协议和其它主流网络协议，所有交换机的接口必须保证有20%裕量。
交换机布置于PLC系统的本地机柜内，并由各PLC系统负责供电。
投标方需提供详细的外形尺寸和电源容量等要求。
3.4.5.3投标方应保证系统的信息在网络上正确传递，并满足实时控制的需要。
3.4.6可编程序控制器（PLC）
3.4.6.1技术要求
a）所有硬件应是制造厂的标准产品或标准选择件。
系统硬件应采用在有现场运行实绩有两年成功运行实绩的、先进可靠的硬件。
系统内所有模件均应是固态电路，标准化、模件化结构。
主机柜内的模件应能带电更换而不损坏，且不影响其它模件和系统正常工作。
b）模件的种类和规格，应依据不同的控制对象类型选用不同的分布式I/O模件，但应尽量减少模件的种类。
控制系统硬件配置及软件组态，包括机柜、机箱及I/O的配置和软件的设计应使化学补水系统的控制具有独立性。
c）保证各系统、设备在分别安装调试过程中不会相互干扰，不影响已投系统的运行。
d）为保证集中控制联网的实现，控制系统的每对CPU主控制器均配2块以太网卡，每个操作员站和工程师站均配1块标准的工业以太网卡，用于实现联网集中控制。
e）系统中所有模件应是接插式的，便于更换，并可带电拔插。
f）开关量I/O模件应有隔离装置。
g）电源应配有浪涌保护。
h）PLC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。
i）在距电子设备1.2米以外发出的工作频率达400～500MHz，功率输出达5W的电子干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。
j）所有在可编程控制器系统中的硬件应能在环境温度为0～50℃，相对湿度5～95%的范围内连续运行，而无结露现象。
3.4.6.2PLC的成套范围和功能
a）中央处理单元CPU
投标方应提供水处理系统双机热备的CPU模块、电源模块及相关附件，并保证系统的控制功能不会因冗余切换而丢失或延迟。
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组态修改。
对于热备系统，处于后备状态的CPU模块应能不断更新其自身获得的信息，并在工作CPU故障时自动切换，冗余CPU模块的切换应不丢失任何数据。
使用RAM存贮器时，其中保存的程序和数据靠蓄电池至少维持6个月，当更换电池时，不得导致程序或数据失落，并设置电池用完指示灯，当不采用电池时，投标方也可提供FLASH存储芯片进行替代。
过程控制、监视和应用所需的故障诊断等所有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、继电器和锁存继电器、过渡触点、计时器、计数器、算术运算、逻辑功能、移位寄存器等。
b）分布式I/O控制站
在电子设备柜内安装的I/O模件都应是低电压，现场来的I/O接点电压应是无源干接点。
每块数字量I/O模件不大于16点，模拟量I/O模件不大于8点。
模拟量I/O应是4～20mADC信号。
I/O模件到现场I/O点均应有一只指示灯，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。
所有开关量I/O通道应有隔离装置，它应能在该I/O模件对现场接线和对其它I/O模件之间提供1500V以上的有效隔离值。
开关量输入模件对检测一对闭合触点而需要的最小门槛电流为10mA，这样可以避免使用外接负载电阻。
当负荷电流的需要量高于输出模件里的输出触点的额定电流时，应设置中间继电器来处理高负荷要求值。
所有模拟量I/O模件必须采用单通道隔离模件，采样精度（分辨率）为16位。
所有开关量输出应采用电磁式中间继电器隔离。
c）通讯
CPU、I/O和外围设备间的通讯应保证高度可靠性。
通讯协议应符合IEC61158国际标准
d）编程
.编程格式应为梯形图及其它PLC常用语言。
.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。
3.5供货范围及设备选型
3.5.1供货范围
投标方应该提供除了普通控制电缆和台柜盘安装材料以外的所有控制设备和招标方列出的就地仪表。
投标方应该提供下列设备：
3.5.1.1程控柜:
包括PLC主机，分布式I/O控制站，网络控制器模块，电源，适配器，通讯电缆等PLC的全套配件等控制设备。
3.5.1.2上位机站:
包括工控机、LCD、键盘和网卡，打印机等，以及组网所必须的所有网络硬件（包括交换机，服务器等）和软件。
3.5.1.3程控柜、电源柜包括柜内所有的继电器、电源开关等辅助设备、中继器和插接件等。
3.5.1.4现场安装的控制箱、仪表柜和电磁阀岛柜等，包括柜内外所有仪表设备和材料、接线等。
3.5.1.5控制阀和控制器的气源所配的减压过滤器，流量控制阀和管路等附件。
3.5.1.6就地分析仪表和电磁阀岛等工艺设备要求的所有控制用表计和设备，包括取样仪表导管、阀门及所需附件。
设备选型应由招标方认可。
详见仪表清单附件。
3.5.2设备选型
3.5.2.1本工程所采用的仪表和控制设备具有实践证明具有当今先进技术的产品，具有高的可用性、可靠性、可操作性、可维修性和可扩展性。
3.5.2.2投标方提供的仪表和控制设备应为生产厂商最新的主流设备，不允许提供已经过时或淘汰的产品。
3.5.2.3投标方的仪表和控制设备选型应与业主方整个控制系统一致。
3.5.2.4投标方供货范围内的仪表和控制设备按照下列原则分别考虑和报价，最终由招标方选取，主要进口产品必须出具制造商授权书（含数据库、上下位软件、操作系统及网管软件等，必须使用正版软件）：
可编程控制器PLC选用ABControlLogix系列产品、Schneider公司的QUANTUM系列，欧姆龙CS1B-CPU67H系列；
上述产品选型最终应征得招标方确认，本技术规范书未列出选型意见的仪表和控制设备由投标方根据以往工程经验列出三家分包商由招标方选取，所有提供的仪表和控制设备必须有二年两套及以上在水处理系统中使用的成功业绩，本工程不使用试验性的组件及装置。
投标方需供货仪表清单：
系统仪表（包括但不限于如下），表1
序号
名称
型号及规范
单位
数量
一
流量仪表
1
来水母管流量变送器
套
2
空气分离器入口流量变送器
3
双滤料机械过滤器入口流量变送器
4
双滤料机械过滤器反洗水泵出口流量变送器
5
回收水泵出口流量变送器
6
超滤装置产水流量变送器
7
超滤装置排水流量变送器
8
超滤装置反洗流量变送器
9
超滤清洗流量变送器
10
一级反渗透总进水流量变送器
11
一级反渗透产水流量变送器
12
一级反渗透浓水流量变送器
13
二级反渗透产水流量变送器
14
二级反渗透浓水流量变送器
15
反渗透清洗流量变送器
16
EDI进水流量流量变送器
17
EDI产水流量流量变送器
18
EDI浓水循环流量流量变送器
19
除盐水母管流量流量变送器
二
分析仪表
澄清池出口浊度仪
超滤装置出口浊度仪
除盐水母管硅表（3通道）
一级反渗透总进水电导率表
一级反渗透总进水ORP表
一级反渗透总进水PH表
一级反渗透总进水余氯仪
二级反渗透总进水PH表
一级反渗透产水电导率表
二级反渗透产水电导率表
EDI总进水电导率表
EDI浓水循环电导率表
EDI产水电阻率表
除盐水母管PH表
除盐水母管电导率表
三
液位仪表
清水箱液位变送器
7M
超声波
过滤水箱液位变送器
超滤水箱液位变送器
一级反渗透水箱液位变送器
二级反渗透水箱液位变送器
回收水池液位变送器
4M
除盐水箱液位变送器
15M
四
温度仪表
一级反渗透总进水温度变送器
反渗透、超滤清洗水箱温度变送器
反渗透、超滤清洗水箱温度表
只
生水母管温度变送器
除盐水母管温度变送器
五
压力仪表
双滤料机械过滤器进出口差压变送器
自清洗过滤器进出口差压变送器
超滤装置进出口压力变送器
一级反渗透总进水压力变送器
一级反渗透保安过滤器进出口差压变送器
一级反渗透压力变送器
二级反渗透压力变送器
EDI产水压力变送器
生水母管压力变送器
仪用压缩空气压力变送器
除盐水母管压力变送器
一级反渗透高压泵进出口压力开关
二级反渗透高压泵出口压力开关
六
电磁阀箱
电磁阀以及气动三联件
双控
28
单控
20
所有仪表选型最终由招标方确定。
供货清单表格
请按下表格式填写设备清单，不够细化部分由投标方在投标书中补充：
项目
规格型号
生产厂家
说明
A.补给水控制系统上位设备
1.交换机
交换引擎
交换机端口
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