【正文】 模板可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范 JB/T 6809 93 數(shù)字量輸入輸出通道模板通用技術(shù)條件 GB/T15532 1995 計(jì)算機(jī)軟件單元測(cè)試 國(guó)家電力公司頒布 防止電力生產(chǎn)重大事故的二 十五項(xiàng)重點(diǎn)要求 －－ 4 3. 技術(shù)要求 總則 DCS 應(yīng)完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（ MCS）、順序控制系統(tǒng)（ SCS）、汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ DE H）功能，以滿足各種運(yùn)行工況的要求，確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 DCS 應(yīng)由分散處理單元、過(guò)程輸入輸出通道、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和人機(jī)接口等組成。 DCS 系統(tǒng)應(yīng)易于組態(tài)，易于使用，易于修改，易于擴(kuò)展。 系統(tǒng)的監(jiān)控、報(bào)警和自診斷功能應(yīng)高度集中在 CRT 上顯示和在打印機(jī)上打印。 控制系統(tǒng)應(yīng)在功能 和物理上分散以適合機(jī)組的特點(diǎn)。 控制系統(tǒng)按工藝區(qū)（即按鍋爐、汽機(jī)、除氧給水及公用部分等）劃分，以保證系統(tǒng)負(fù)荷率分配均勻。 控制 系 統(tǒng)應(yīng) 滿足 單一 故障 不 應(yīng)引 起鍋 爐或 汽輪 發(fā) 電機(jī) 保護(hù) 系統(tǒng)誤動(dòng)和拒動(dòng)。 在系統(tǒng)模塊中的控制功能組的安排應(yīng)使得在某一單元故障時(shí)，僅解列部分自動(dòng)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行報(bào)警，這種局部自動(dòng)解列應(yīng)能被運(yùn)行人員隨時(shí)干預(yù)。 DCS 的 設(shè)計(jì) 采用 合適 的冗 余配 置和 診斷 至模 件級(jí) 的自 診斷 功能，使其具有高度的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不應(yīng)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。 DCS 應(yīng)采取有效措施，以防止各類計(jì)算機(jī)病毒的侵害和 DCS內(nèi)各存貯器的數(shù)據(jù)丟失。 整個(gè) DCS 的可利用率應(yīng)不小于 ％。有三年以上類似功能的成功應(yīng)用實(shí)績(jī)。 DCS 系統(tǒng)信息共享應(yīng)遵循以下規(guī)定： —— 監(jiān)視和控制系統(tǒng)信息共享，此時(shí)， I/O 信息應(yīng)首先引入控制系統(tǒng)的I/O 通道，并通過(guò)通訊總線傳送至數(shù)據(jù)處理和監(jiān)視系統(tǒng) —— 控制系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)都要用的過(guò)程信息，宜通過(guò)各自的 I/O 通道分別引入 —— 觸發(fā) MFT 的信息應(yīng)通過(guò)硬接線方式傳送 —— 甲乙側(cè)對(duì)稱系統(tǒng) I/O 信息進(jìn)入 DCS 系統(tǒng)，不應(yīng)經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊 －－ 5 硬件要求 總則 系統(tǒng)硬件應(yīng)采用有現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)績(jī)的、先進(jìn)可靠的和使用以微處理器為基礎(chǔ)的分散型的硬件。 系統(tǒng)內(nèi)所有的模件均應(yīng)是固態(tài)電路、標(biāo)準(zhǔn)化、模件化和插入式結(jié)構(gòu)。 模件的插拔應(yīng)有導(dǎo)軌和聯(lián)鎖，以免造成損壞或引起故障。模件的編址不應(yīng)受在機(jī)柜內(nèi)的插槽位置所影響，而是在機(jī)柜內(nèi)任何插槽位置上都應(yīng)能執(zhí)行其功能。 機(jī)柜內(nèi)的模件應(yīng)能帶電插拔而不損壞，且不影響其它模件的正常工作。 模件的種類和尺寸規(guī)格應(yīng)盡量少，以減少所要求的備件范圍和備件費(fèi)用 。 處理器模件 分散處理單元內(nèi)的處理器模件應(yīng)各司其職（功能上應(yīng)分離），以提高系統(tǒng)可靠性。處理器模件應(yīng)使用 I／ O 處理系統(tǒng)采集的過(guò)程信息來(lái)完成模擬控制和數(shù)字控制。 處理器模件應(yīng)清晰地標(biāo)明各元器件，并帶有 LED 自診斷顯示。 處理器模件若使用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM），則應(yīng)有電池作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的后備電源，電池的更換不應(yīng)影響模件的工作。 某一個(gè)處理器模件故障，不應(yīng)影響其它處理器模件的運(yùn)行。此外，數(shù)據(jù)通訊高速公路故障時(shí)，處理器模件應(yīng)能繼續(xù)運(yùn) 行。 對(duì)某一個(gè)處理器模件的切除，修改或恢復(fù)投運(yùn)，均不應(yīng)影響其它處理器模件的運(yùn)行。 處理器模件應(yīng)冗余配置，一旦某個(gè)工作的處理器模件發(fā)生故障，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)地以無(wú)擾方式，快速切換至與其冗余的處理器模件，并在操作員站報(bào)警。 冗余配置的處理器模件與系統(tǒng)均應(yīng)有并行的接口，即均能接受系統(tǒng)對(duì)它們進(jìn)行的組態(tài)和組態(tài)修改。處于后備狀態(tài)的處理器模件，應(yīng)能同步更新信息。 電源故障應(yīng)屬系統(tǒng)的可恢復(fù)性故障，一旦重新受電，處理器模－－ 6 件應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)正常工作而無(wú)需運(yùn)行人員的任何 干預(yù)。 過(guò)程輸入／輸出（ I／ O） I／ O 處理系統(tǒng)應(yīng)“智能化”，以減輕控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷。 I／ O 處理系統(tǒng)應(yīng)能完成掃描、數(shù)據(jù)整定、數(shù)字化輸入和輸出、線性化、熱電偶冷端補(bǔ)償、過(guò)程點(diǎn)質(zhì)量判斷、工程單位換算等功能。 所有的 I／ O 模件都應(yīng)有標(biāo)明 I／ O 狀態(tài)的 LED 指示和其它診斷顯示，如模件電源指示等。 所有控制和保護(hù)回路的模擬量輸入信號(hào)每秒至少掃描和更新4 次，所有控制和保護(hù)回路的數(shù)字量輸入信號(hào)每秒至少掃描和更新 10次，事故順序（ SOE）輸入信號(hào)的分辨 率應(yīng)小于 1 毫秒。為滿足某些需要快速處理的控制回路要求，其模擬量輸入信號(hào)應(yīng)達(dá)到每秒掃描 6 次，數(shù)字量輸入信號(hào)應(yīng)達(dá)到每秒掃描 20 次。 應(yīng)提供對(duì)熱電偶、熱電阻及 4～ 20mA DC 信號(hào)的斷線和短路以及輸入信號(hào)超出工藝可能范圍的檢查功能，這一功能應(yīng)在每次掃描過(guò)程中完成。 所有接點(diǎn)輸入模件都應(yīng)有防抖動(dòng)濾波處理。 處 理器 模 件 的 電源 故 障 不 應(yīng)造 成 已 累 積的 脈 沖 輸 入讀 數(shù) 丟失。 應(yīng)采用相應(yīng)的手段，自動(dòng)地和周期性地進(jìn)行零飄和增益的校正。 冗余輸入 的熱電偶、熱電阻、變送器信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)的處理，應(yīng)由不同的 I／ O 模件來(lái)完成。單個(gè) I／ O 模件的故障不得引起任何設(shè)備的故障或跳閘。 所有 輸入 ／輸出模件，應(yīng)能滿足 ANSI/IEEE472“沖擊電壓承受能力試驗(yàn)導(dǎo)則（ SWC）”的規(guī)定，在誤加 250V 直流電壓或交流峰 峰電壓時(shí)，應(yīng)不損壞系統(tǒng)或同一模件上其他 I/O 通道的正常工作。 輸入、輸出通道均應(yīng)與外接信號(hào)隔離。 每 16 點(diǎn)模擬量輸入應(yīng)至少有一個(gè)單獨(dú)的固態(tài) A／ D 轉(zhuǎn)換器；而每一點(diǎn)模擬量輸出應(yīng)有一個(gè)單獨(dú)的 D／ A 轉(zhuǎn)換器 ；每一路熱電阻輸入應(yīng)有單獨(dú)的橋路。每一數(shù)字量輸入／輸出模件的 I／ O 點(diǎn)數(shù)不應(yīng)大于16 點(diǎn)。此外，所有的輸入通道、輸出通道及其工作電源，均應(yīng)互相隔離。報(bào)價(jià)書中應(yīng)明確說(shuō)明變送器 +24V 供電、 DCS 范圍內(nèi)電動(dòng)執(zhí)行器電源（不包括 AC380V 和 DC220V 電源）、數(shù)字量輸入接點(diǎn)的“查詢電源”、數(shù)字量輸出繼電器線圈的“激勵(lì)電源”的供電方式。并提供以上電源。 模數(shù)（ A／ D）轉(zhuǎn)換和數(shù)模（ D／ A）轉(zhuǎn)換應(yīng)滿足下列最低要求： －－ 7 （ 1） 分辯率 12 位 （ 2） 線性 177。 1 個(gè)最低有效位（ LSB） （ 3） 再現(xiàn)性 177。 1/2 個(gè)最低有效位 （ 4） 精度 在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)全量程的177。 % 在 整個(gè)運(yùn)行環(huán) 境溫度范 圍內(nèi)， DCS 的模擬量輸 入信號(hào)的 精度：高電平為177。 ％，低電平為177。 ％； DCS 的模擬量輸出信號(hào)的精度為177。 ％，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足在六個(gè)月內(nèi)不需手動(dòng)校正而保證這些精度的要求。 I /O 類型 a、模擬量輸入 ： 4～ 20mA 信號(hào)（接地或不接地），最大輸入阻抗為 250Ω，系統(tǒng)應(yīng)提供 4～ 20 mA 兩線制 變送器的 24VDC 電源或電源信號(hào)隔離裝置（對(duì)外帶電源的信號(hào)）；對(duì) 1～ 5VDC（或 0～ 5VDC）輸入，輸入阻抗不小于500kΩ；對(duì) 0～ 10mA 信號(hào)，最大輸入阻抗為 400Ω。 0~5A 信號(hào)為電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)。 b、模擬輸出 ： 4～ 20mA 或 1～ 5VDC 可選，具有驅(qū)動(dòng)回路阻抗大于 600Ω的負(fù)載能力。負(fù)端應(yīng)接到隔離的信號(hào)地上。系統(tǒng)應(yīng)提供 24VDC 的回路電源。應(yīng)至少提供模擬量輸出控制卡 15 塊。 c、數(shù)字量輸入 ： 負(fù)端應(yīng)接至隔離地上，系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸入接點(diǎn)的“查詢”電壓（ 48V～ 120V）。 d、數(shù)字量輸出 ： 數(shù)字量輸出模件應(yīng)采用電隔離輸出，隔離電壓≥ 250V，能直接驅(qū)動(dòng)控制用電動(dòng)機(jī)或任何中間繼電器。 e、熱電阻（ RTD）輸入 ： 能直接接受分度號(hào)為 Cu50、 Pt100、 BA G 等類型的 三線制（或二線制） 熱電阻信號(hào) （不需變送器） 。 f、熱電偶（ T／ C）輸入 ： 能直接接受 E、 J、 K、 T、 EA 和 R 型 的熱電偶信號(hào) （不需變送器） 。熱電偶在整個(gè)工作段的線性化，應(yīng)在 I／ O 模件內(nèi)完成而不需通過(guò)數(shù)據(jù)通訊總線。 g、脈沖量輸入 ：每秒能接受 6600 個(gè)脈沖。 做好模擬量輸入和輸出信號(hào)的屏蔽提出建議，以滿足其系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 分散處理單元之間用于跳閘、重要聯(lián)鎖和超弛控制的信號(hào)，應(yīng)直接采用硬接線，而不可通過(guò)數(shù)據(jù)通訊總線發(fā)送。 應(yīng)滿足系統(tǒng)對(duì)輸入輸出信號(hào)的要求，如模擬量與數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換的檢查點(diǎn)、冷端補(bǔ)償、電源電壓檢測(cè)及各子系統(tǒng)之間的硬接線聯(lián)－－ 8 接點(diǎn)。報(bào)價(jià)書應(yīng)明確說(shuō)明各子系統(tǒng)之間的硬接線聯(lián)接使用的 I/O 點(diǎn)數(shù)、冷端補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)及方法。 重要的聯(lián)鎖保護(hù)和模擬控制功能的 I/O 點(diǎn)必須冗余配置。 所有自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均由 DCS 提供的驅(qū)動(dòng)，模件直接驅(qū)動(dòng) (380V 執(zhí)行機(jī)構(gòu)除外 )，不另設(shè)伺服放大器。 Gateway DCS 的各子系統(tǒng)盡可能類型一致，以構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)視和控制系統(tǒng)。因此，用于不同子系統(tǒng)或不同通訊協(xié)議之間的 Gateway 應(yīng)盡可能少。 外圍設(shè)備 記錄打印機(jī)和彩色圖形打印機(jī)。 記錄打印機(jī)應(yīng)是帶微處理器的打印機(jī)。 所有記錄打印機(jī)都應(yīng)能互相切換使用，整個(gè) DCS 應(yīng)配置 3臺(tái)記錄打印機(jī)（其中兩臺(tái)針式打印機(jī)，一臺(tái)黑白激光打印機(jī)）安放在單元控制室內(nèi)。 提供一臺(tái) A4 彩色 噴墨圖形打印機(jī)安放在工程師工作室。它可根據(jù)要求打印任一 CRT 畫面。 CRT 和鍵盤 所提供 CRT 至少應(yīng)有 24K 種顏色，屏幕尺寸為 21 英寸純平，分辨率為 1600 1280 象素，并在此分辨率下提供不低于 85Hz 的刷新率。 每臺(tái) CRT 應(yīng)有其獨(dú)立的顯示發(fā)生器，單元控制室內(nèi)的所有CRT 應(yīng)組態(tài)相同，可互為備用。 光標(biāo)定位裝置為跟蹤球、鼠標(biāo)器或光筆。 每臺(tái) CRT 應(yīng)配置一個(gè)鍵盤。按鈕的操作應(yīng)有觸感和聲音反饋，反饋的音量大 小可以調(diào)整。 應(yīng)設(shè)置 6 臺(tái) CRT，其中 5 臺(tái)安放在單元控制室內(nèi)， 1 臺(tái)安放在工程師工作室內(nèi)。 磁盤驅(qū)動(dòng)裝置：應(yīng)提供三種類型的磁盤驅(qū)動(dòng)裝置存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，即固定式溫切斯特盤，光盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器。為方便保存運(yùn)行數(shù)據(jù)，至少提供一臺(tái)可讀寫光驅(qū)。 －－ 9 電源 電 子裝 置 機(jī) 柜 、操 作 員 站 和工 程 師 站 ，應(yīng) 能 接 收 二路 交 流220V177。 10％， 50Hz177。 1Hz 的單相電源。這兩路電源中的一路來(lái)自不停電電源（ UPS），另一路來(lái)自廠用保安段電源。 設(shè)備除能接受上述 兩路電源外，應(yīng)在各個(gè)機(jī)柜和站內(nèi)配置相應(yīng)的冗余電源切換裝置和回路保護(hù)裝置，并用這兩路電源在機(jī)柜內(nèi)饋電。 機(jī)柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置二套冗余直流電源。這二套直流電源都應(yīng)具有足夠的容量和適當(dāng)?shù)碾妷?，?yīng)能滿足設(shè)備負(fù)載的要求。 任一電源故障都應(yīng)報(bào)警并在 CRT 上顯示，二路冗余電源應(yīng)通過(guò)二極管切換回路耦合。在一路電源故障時(shí)自動(dòng)切換到另一路，以保證任何一路電源的故障均不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的任一部分失電。 電子裝置機(jī)柜內(nèi)的饋電應(yīng)分散配置，以獲取最高可靠性，對(duì)I／ O 模件、處理器模件、通訊模件和變 送器等都應(yīng)提供冗余的電源。 接受變送器輸入信號(hào)的模擬量輸入通道，應(yīng)能承受輸入端子完全的短路，并不應(yīng)影響其它輸入通道，否則，應(yīng)用單獨(dú)的熔斷器進(jìn)行保護(hù)。 每一路變送器的供電回路中應(yīng)有單獨(dú)的熔斷器，熔斷器斷開時(shí)應(yīng)報(bào)警。在機(jī)柜內(nèi)，熔斷器的更換應(yīng)很方便，不需先拆下或撥除任何其它組件。 無(wú)論是 4～ 20mA 還是脈沖信號(hào)輸出，都應(yīng)有過(guò)負(fù)荷保護(hù)措施。此外，應(yīng)在系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)為每一被控設(shè)備提供維護(hù)所需的電隔離手段。任一控制設(shè)備的被拆除，均應(yīng)報(bào)警，并將受此影響的控制回路切至手動(dòng)。 每一數(shù)字量輸入、輸出通道板都應(yīng)有單獨(dú)的熔斷器或采取其它相應(yīng)的保護(hù)措施。 應(yīng)設(shè)置 DCS 范圍內(nèi)電動(dòng)執(zhí)行的電源（不包括 380V、 DC220V電源）。 所有 DCS 范圍內(nèi)開關(guān)量輸入點(diǎn)的“查詢電源”查詢電壓為48V~120V。 所有 DCS 范圍內(nèi)開關(guān)量接點(diǎn)的“激勵(lì)電源”交流 380V 回路除外。 環(huán)境 －－ 10 系統(tǒng)應(yīng)能在電子噪聲、射頻干擾及振動(dòng)都很大的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行，且不降低系統(tǒng)的性能。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用各種抗噪聲技術(shù)、包括光電隔離、高共模抑制比、合理的接地和屏蔽。 在距電子設(shè)備 米以外發(fā)出的工作頻率達(dá) 470MHz、功率輸出達(dá) 5W 的電磁干擾和射頻干擾，應(yīng)不影響系統(tǒng)正常工作。 系統(tǒng)應(yīng)能在環(huán)境溫度 0～ 40℃，相對(duì)濕度 10～ 95％（不結(jié)露）的環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行。 電子裝置機(jī)柜和接線 電子 裝置 機(jī) 柜的 外殼 防護(hù) 等級(jí) ，室 內(nèi)應(yīng) 為 IP52，室 外應(yīng) 為IP56。 機(jī)柜門應(yīng)有 導(dǎo)電門封墊條 ，以提高抗 射頻干擾（ RFI） 能力。柜門上不應(yīng)裝設(shè)任何系統(tǒng)部件。 機(jī)柜的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足 電纜由柜底引入 的要求。 對(duì)需散熱的電源裝置，應(yīng)提供排氣風(fēng)扇和內(nèi)部循環(huán)風(fēng)扇。