【正文】 模板可靠性設計規(guī)范 JB/T 6809 93 數(shù)字量輸入輸出通道模板通用技術條件 GB/T15532 1995 計算機軟件單元測試 國家電力公司頒布 防止電力生產(chǎn)重大事故的二 十五項重點要求 －－ 4 3. 技術要求 總則 DCS 應完成數(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）、汽輪機數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（ DE H）功能，以滿足各種運行工況的要求，確保機組安全經(jīng)濟運行。 DCS 應由分散處理單元、過程輸入輸出通道、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和人機接口等組成。 DCS 系統(tǒng)應易于組態(tài)，易于使用，易于修改，易于擴展。 系統(tǒng)的監(jiān)控、報警和自診斷功能應高度集中在 CRT 上顯示和在打印機上打印。 控制系統(tǒng)應在功能 和物理上分散以適合機組的特點。 控制系統(tǒng)按工藝區(qū)（即按鍋爐、汽機、除氧給水及公用部分等）劃分，以保證系統(tǒng)負荷率分配均勻。 控制 系 統(tǒng)應 滿足 單一 故障 不 應引 起鍋 爐或 汽輪 發(fā) 電機 保護 系統(tǒng)誤動和拒動。 在系統(tǒng)模塊中的控制功能組的安排應使得在某一單元故障時，僅解列部分自動控制系統(tǒng)，并進行報警，這種局部自動解列應能被運行人員隨時干預。 DCS 的 設計 采用 合適 的冗 余配 置和 診斷 至模 件級 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，均不應影響整個系統(tǒng)的工作。 DCS 應采取有效措施，以防止各類計算機病毒的侵害和 DCS內(nèi)各存貯器的數(shù)據(jù)丟失。 整個 DCS 的可利用率應不小于 ％。有三年以上類似功能的成功應用實績。 DCS 系統(tǒng)信息共享應遵循以下規(guī)定： —— 監(jiān)視和控制系統(tǒng)信息共享，此時， I/O 信息應首先引入控制系統(tǒng)的I/O 通道，并通過通訊總線傳送至數(shù)據(jù)處理和監(jiān)視系統(tǒng) —— 控制系統(tǒng)與保護系統(tǒng)都要用的過程信息，宜通過各自的 I/O 通道分別引入 —— 觸發(fā) MFT 的信息應通過硬接線方式傳送 —— 甲乙側(cè)對稱系統(tǒng) I/O 信息進入 DCS 系統(tǒng)，不應經(jīng)過網(wǎng)絡通訊 －－ 5 硬件要求 總則 系統(tǒng)硬件應采用有現(xiàn)場運行實績的、先進可靠的和使用以微處理器為基礎的分散型的硬件。 系統(tǒng)內(nèi)所有的模件均應是固態(tài)電路、標準化、模件化和插入式結(jié)構(gòu)。 模件的插拔應有導軌和聯(lián)鎖，以免造成損壞或引起故障。模件的編址不應受在機柜內(nèi)的插槽位置所影響，而是在機柜內(nèi)任何插槽位置上都應能執(zhí)行其功能。 機柜內(nèi)的模件應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)格應盡量少，以減少所要求的備件范圍和備件費用 。 處理器模件 分散處理單元內(nèi)的處理器模件應各司其職（功能上應分離），以提高系統(tǒng)可靠性。處理器模件應使用 I／ O 處理系統(tǒng)采集的過程信息來完成模擬控制和數(shù)字控制。 處理器模件應清晰地標明各元器件，并帶有 LED 自診斷顯示。 處理器模件若使用隨機存取存儲器（ RAM），則應有電池作數(shù)據(jù)存儲的后備電源，電池的更換不應影響模件的工作。 某一個處理器模件故障，不應影響其它處理器模件的運行。此外，數(shù)據(jù)通訊高速公路故障時，處理器模件應能繼續(xù)運 行。 對某一個處理器模件的切除，修改或恢復投運，均不應影響其它處理器模件的運行。 處理器模件應冗余配置，一旦某個工作的處理器模件發(fā)生故障，系統(tǒng)應能自動地以無擾方式，快速切換至與其冗余的處理器模件，并在操作員站報警。 冗余配置的處理器模件與系統(tǒng)均應有并行的接口，即均能接受系統(tǒng)對它們進行的組態(tài)和組態(tài)修改。處于后備狀態(tài)的處理器模件，應能同步更新信息。 電源故障應屬系統(tǒng)的可恢復性故障，一旦重新受電，處理器模－－ 6 件應能自動恢復正常工作而無需運行人員的任何 干預。 過程輸入／輸出（ I／ O） I／ O 處理系統(tǒng)應“智能化”，以減輕控制系統(tǒng)的處理負荷。 I／ O 處理系統(tǒng)應能完成掃描、數(shù)據(jù)整定、數(shù)字化輸入和輸出、線性化、熱電偶冷端補償、過程點質(zhì)量判斷、工程單位換算等功能。 所有的 I／ O 模件都應有標明 I／ O 狀態(tài)的 LED 指示和其它診斷顯示，如模件電源指示等。 所有控制和保護回路的模擬量輸入信號每秒至少掃描和更新4 次，所有控制和保護回路的數(shù)字量輸入信號每秒至少掃描和更新 10次，事故順序（ SOE）輸入信號的分辨 率應小于 1 毫秒。為滿足某些需要快速處理的控制回路要求，其模擬量輸入信號應達到每秒掃描 6 次，數(shù)字量輸入信號應達到每秒掃描 20 次。 應提供對熱電偶、熱電阻及 4～ 20mA DC 信號的斷線和短路以及輸入信號超出工藝可能范圍的檢查功能，這一功能應在每次掃描過程中完成。 所有接點輸入模件都應有防抖動濾波處理。 處 理器 模 件 的 電源 故 障 不 應造 成 已 累 積的 脈 沖 輸 入讀 數(shù) 丟失。 應采用相應的手段，自動地和周期性地進行零飄和增益的校正。 冗余輸入 的熱電偶、熱電阻、變送器信號和開關量信號的處理，應由不同的 I／ O 模件來完成。單個 I／ O 模件的故障不得引起任何設備的故障或跳閘。 所有 輸入 ／輸出模件，應能滿足 ANSI/IEEE472“沖擊電壓承受能力試驗導則（ SWC）”的規(guī)定，在誤加 250V 直流電壓或交流峰 峰電壓時，應不損壞系統(tǒng)或同一模件上其他 I/O 通道的正常工作。 輸入、輸出通道均應與外接信號隔離。 每 16 點模擬量輸入應至少有一個單獨的固態(tài) A／ D 轉(zhuǎn)換器；而每一點模擬量輸出應有一個單獨的 D／ A 轉(zhuǎn)換器 ；每一路熱電阻輸入應有單獨的橋路。每一數(shù)字量輸入／輸出模件的 I／ O 點數(shù)不應大于16 點。此外，所有的輸入通道、輸出通道及其工作電源，均應互相隔離。報價書中應明確說明變送器 +24V 供電、 DCS 范圍內(nèi)電動執(zhí)行器電源（不包括 AC380V 和 DC220V 電源）、數(shù)字量輸入接點的“查詢電源”、數(shù)字量輸出繼電器線圈的“激勵電源”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)換應滿足下列最低要求： －－ 7 （ 1） 分辯率 12 位 （ 2） 線性 177。 1 個最低有效位（ LSB） （ 3） 再現(xiàn)性 177。 1/2 個最低有效位 （ 4） 精度 在整個工作溫度范圍內(nèi)全量程的177。 % 在 整個運行環(huán) 境溫度范 圍內(nèi)， DCS 的模擬量輸 入信號的 精度：高電平為177。 ％，低電平為177。 ％； DCS 的模擬量輸出信號的精度為177。 ％，系統(tǒng)設計應滿足在六個月內(nèi)不需手動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（接地或不接地），最大輸入阻抗為 250Ω，系統(tǒng)應提供 4～ 20 mA 兩線制 變送器的 24VDC 電源或電源信號隔離裝置（對外帶電源的信號）；對 1～ 5VDC（或 0～ 5VDC）輸入，輸入阻抗不小于500kΩ；對 0～ 10mA 信號，最大輸入阻抗為 400Ω。 0~5A 信號為電動機電流信號。 b、模擬輸出 ： 4～ 20mA 或 1～ 5VDC 可選，具有驅(qū)動回路阻抗大于 600Ω的負載能力。負端應接到隔離的信號地上。系統(tǒng)應提供 24VDC 的回路電源。應至少提供模擬量輸出控制卡 15 塊。 c、數(shù)字量輸入 ： 負端應接至隔離地上，系統(tǒng)應提供對現(xiàn)場輸入接點的“查詢”電壓（ 48V～ 120V）。 d、數(shù)字量輸出 ： 數(shù)字量輸出模件應采用電隔離輸出，隔離電壓≥ 250V，能直接驅(qū)動控制用電動機或任何中間繼電器。 e、熱電阻（ RTD）輸入 ： 能直接接受分度號為 Cu50、 Pt100、 BA G 等類型的 三線制（或二線制） 熱電阻信號 （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 （不需變送器） 。熱電偶在整個工作段的線性化，應在 I／ O 模件內(nèi)完成而不需通過數(shù)據(jù)通訊總線。 g、脈沖量輸入 ：每秒能接受 6600 個脈沖。 做好模擬量輸入和輸出信號的屏蔽提出建議，以滿足其系統(tǒng)設計要求。 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，應直接采用硬接線，而不可通過數(shù)據(jù)通訊總線發(fā)送。 應滿足系統(tǒng)對輸入輸出信號的要求，如模擬量與數(shù)字量之間轉(zhuǎn)換的檢查點、冷端補償、電源電壓檢測及各子系統(tǒng)之間的硬接線聯(lián)－－ 8 接點。報價書應明確說明各子系統(tǒng)之間的硬接線聯(lián)接使用的 I/O 點數(shù)、冷端補償點數(shù)及方法。 重要的聯(lián)鎖保護和模擬控制功能的 I/O 點必須冗余配置。 所有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)均由 DCS 提供的驅(qū)動，模件直接驅(qū)動 (380V 執(zhí)行機構(gòu)除外 )，不另設伺服放大器。 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 應盡可能少。 外圍設備 記錄打印機和彩色圖形打印機。 記錄打印機應是帶微處理器的打印機。 所有記錄打印機都應能互相切換使用，整個 DCS 應配置 3臺記錄打印機（其中兩臺針式打印機，一臺黑白激光打印機）安放在單元控制室內(nèi)。 提供一臺 A4 彩色 噴墨圖形打印機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 CRT 應有其獨立的顯示發(fā)生器，單元控制室內(nèi)的所有CRT 應組態(tài)相同，可互為備用。 光標定位裝置為跟蹤球、鼠標器或光筆。 每臺 CRT 應配置一個鍵盤。按鈕的操作應有觸感和聲音反饋，反饋的音量大 小可以調(diào)整。 應設置 6 臺 CRT，其中 5 臺安放在單元控制室內(nèi)， 1 臺安放在工程師工作室內(nèi)。 磁盤驅(qū)動裝置：應提供三種類型的磁盤驅(qū)動裝置存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，即固定式溫切斯特盤，光盤和軟盤驅(qū)動器。為方便保存運行數(shù)據(jù)，至少提供一臺可讀寫光驅(qū)。 －－ 9 電源 電 子裝 置 機 柜 、操 作 員 站 和工 程 師 站 ，應 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自不停電電源（ UPS），另一路來自廠用保安段電源。 設備除能接受上述 兩路電源外，應在各個機柜和站內(nèi)配置相應的冗余電源切換裝置和回路保護裝置，并用這兩路電源在機柜內(nèi)饋電。 機柜內(nèi)應設置二套冗余直流電源。這二套直流電源都應具有足夠的容量和適當?shù)碾妷?，應能滿足設備負載的要求。 任一電源故障都應報警并在 CRT 上顯示，二路冗余電源應通過二極管切換回路耦合。在一路電源故障時自動切換到另一路，以保證任何一路電源的故障均不會導致系統(tǒng)的任一部分失電。 電子裝置機柜內(nèi)的饋電應分散配置，以獲取最高可靠性，對I／ O 模件、處理器模件、通訊模件和變 送器等都應提供冗余的電源。 接受變送器輸入信號的模擬量輸入通道，應能承受輸入端子完全的短路，并不應影響其它輸入通道，否則，應用單獨的熔斷器進行保護。 每一路變送器的供電回路中應有單獨的熔斷器，熔斷器斷開時應報警。在機柜內(nèi)，熔斷器的更換應很方便，不需先拆下或撥除任何其它組件。 無論是 4～ 20mA 還是脈沖信號輸出，都應有過負荷保護措施。此外，應在系統(tǒng)機柜內(nèi)為每一被控設備提供維護所需的電隔離手段。任一控制設備的被拆除，均應報警，并將受此影響的控制回路切至手動。 每一數(shù)字量輸入、輸出通道板都應有單獨的熔斷器或采取其它相應的保護措施。 應設置 DCS 范圍內(nèi)電動執(zhí)行的電源（不包括 380V、 DC220V電源）。 所有 DCS 范圍內(nèi)開關量輸入點的“查詢電源”查詢電壓為48V~120V。 所有 DCS 范圍內(nèi)開關量接點的“激勵電源”交流 380V 回路除外。 環(huán)境 －－ 10 系統(tǒng)應能在電子噪聲、射頻干擾及振動都很大的現(xiàn)場環(huán)境中連續(xù)運行，且不降低系統(tǒng)的性能。 系統(tǒng)設計應采用各種抗噪聲技術、包括光電隔離、高共模抑制比、合理的接地和屏蔽。 在距電子設備 米以外發(fā)出的工作頻率達 470MHz、功率輸出達 5W 的電磁干擾和射頻干擾，應不影響系統(tǒng)正常工作。 系統(tǒng)應能在環(huán)境溫度 0～ 40℃，相對濕度 10～ 95％（不結(jié)露）的環(huán)境中連續(xù)運行。 電子裝置機柜和接線 電子 裝置 機 柜的 外殼 防護 等級 ，室 內(nèi)應 為 IP52，室 外應 為IP56。 機柜門應有 導電門封墊條 ，以提高抗 射頻干擾（ RFI） 能力。柜門上不應裝設任何系統(tǒng)部件。 機柜的設計應滿足 電纜由柜底引入 的要求。 對需散熱的電源裝置，應提供排氣風扇和內(nèi)部循環(huán)風扇。