【正文】 xx縣鍋爐集中供熱工程項目分散控制系統(tǒng)DCS技術方案xx有限公司20xx年x月目 錄第一部分 概述 51 項目概述 52 循環(huán)流化床鍋爐業(yè)績 5第二部分 DCS技術方案 71 控制范圍和目標 72 NT6000簡介 7 系統(tǒng)結構圖 8 系統(tǒng)主要性能和指標 8 運行環(huán)境 9 抗干擾性能 9 控制網(wǎng)絡（eNET） 9 分散處理單元 10 控制器硬件規(guī)格 11 控制器I/O能力 11 輸入、輸出模件 11 人機接口 12 GhaphX人機接口軟件 13 ControlX組態(tài)軟件 14 NT6000系統(tǒng)現(xiàn)場總線解決方案 14 控制機柜 15 管控一體化解決方案 163 DCS技術方案 17 控制室布置 17 DCS系統(tǒng)的配置 17 DPU的配置 17 I/O測點的配置 18 人機界面的配置 18 后備硬手操的配置 18 控制機柜和操作臺的配置 18 網(wǎng)絡的配置 19 與外系統(tǒng)的接口 19 電源和接地的配置 194 網(wǎng)絡系統(tǒng)圖 205 DCS供貨設備清單 21 21 22第三部分 循環(huán)流化床鍋爐的控制 231前言 232 工藝系統(tǒng)說明 243 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）的控制方案 25 鍋爐點火系統(tǒng) 25 概述 25 點火燃燒器 25 燃燒器的油系統(tǒng) 25 鍋爐啟動和自動點火系統(tǒng)（BCS） 25 爐膛吹掃 25 鍋爐冷態(tài)啟動 25 鍋爐熱態(tài)啟動 274 調節(jié)控制系統(tǒng)的策略和要求 28 基于殘?zhí)靠刂频难h(huán)流化床鍋爐協(xié)調控制系統(tǒng) 28 28 CFB鍋爐的機理和殘?zhí)康母拍?28 殘?zhí)靠刂圃贑FB鍋爐協(xié)調控制上應用 30 基于殘?zhí)靠刂频腃FB鍋爐協(xié)調控制的應用效果 30 控制回路設計 30 鍋爐負荷控制回路 30 床溫控制回路 31 一次風流量（壓力）控制回路 31 二次風流量控制回路 31 風門擋板的控制方式及要求 32 石灰石給料控制回路 32 床壓控制回路 32第四部分 工程實施及管理 331 概述 332 項目管理 333 工程設計 344 軟件組態(tài) 345 靜態(tài)調試 356 內部出廠驗收 357 外部出廠驗收 358 現(xiàn)場調試 359 培訓 3610 售后服務體系 36： 36 預防服務 37 增值服務 37第一部分 概述1 項目概述本技術方案是針對xx縣鍋爐集中供熱工程項目全廠自動控制一體化的設計思路提出的，采用可靠、先進、易用的NT6000分散控制系統(tǒng)（DCS），提供設計、制造、調試、投運等一體化服務。本公司在類似項目上有著大量業(yè)績和成功實施經驗，能夠為該工程提供優(yōu)質產品和服務。本方案按照2*40t/h+2*80t/h循環(huán)流化床鍋爐的規(guī)模整體設計。2公司相關業(yè)績第二部分 DCS技術方案1 控制范圍和目標本技術方案采用公司的NT6000 DCS控制系統(tǒng)，控制范圍包括循環(huán)流化床鍋爐、公用系統(tǒng)（除氧給水系統(tǒng)）等，實現(xiàn)全廠自動化集中控制。在一個中央集中監(jiān)控室內集中監(jiān)控、集中管理，提高整個工廠的自動化水平和管理水平，減少運行、管理人員，減員增效。2 NT6000簡介NT6000分散控制系統(tǒng)吸取了國外眾多同類系統(tǒng)的優(yōu)點，以高速、可靠、開放的網(wǎng)絡和功能強大的控制器為基礎；軟、硬件都采用了國際標準或主流工業(yè)級產品，易于升級，使用方便、靈活。NT6000分散控制系統(tǒng)是集自動化控制技術與信息技術為一體，融合了當今最先進的計算機與通訊技術，系統(tǒng)充分體現(xiàn)了“可靠”、“易用”、“先進”。l 系統(tǒng)全面采用冗余技術和可靠的隔離技術，控制器采用工業(yè)級、低功耗RISC雙核POWERPC處理器、無風扇運行；所有組件的外部采用金屬全密封封裝，可在線插拔、快速更換組件并自啟動，無需人工干預；IO 模件智能化設計，采用多層印刷電路板和SMT技術制造。l 系統(tǒng)軟件包括菜單全部漢化，軟件快速識別模件類型、無地址跳線或手撥盤。圖形化組態(tài)方式，采用鼠標拖放自動連接線技術及相鄰模塊管腳捕捉連接技術，組態(tài)結果直接以SAMA圖形式輸出，不需要重復繪制邏輯圖、SAMA圖。l 所有的組件全部是標準的，插入式的結構，消除了柜內接線和電源接線，安裝不需任何專用工具，系統(tǒng)標準組件、標準機柜和標準工程設計，滿足系統(tǒng)隨意擴展的需要。l 采用IEC61499 標準作分布式協(xié)議基礎，在各類工況下任務切換、事件響應的實時性能優(yōu)越。透明的無主數(shù)據(jù)庫的分布式過程數(shù)據(jù)管理克服了客戶站/服務器網(wǎng)絡主－從依賴的缺欠。 系統(tǒng)結構圖 系統(tǒng)主要性能和指標l 人機界面分辨率：16001280l 畫面刷新時間：＜l 畫面數(shù)據(jù)更新時間：＜l 鍵盤（鼠標）發(fā)出操作指令到返回信號在LCD 上顯示的總時間1sl 網(wǎng)絡形式：交換型工業(yè)快速以太網(wǎng)l 通信標準：TCP/IPl 通信速率：100Mb/sl 網(wǎng)絡介質：光纖/UTP/STPl 系統(tǒng)支持網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)：255個站l 控制器對模擬量信號的最快掃描時間：50msl 控制器對開關量信號的最快掃描時間：10msl 模擬量控制回路控制周期：100ms（包括I/O 模件與CPU 通訊時間）l 數(shù)字量控制回路控制周期：20ms（包括I/O 模件與CPU 通訊時間）l 控制器DPU 處理能力：1024點l 控制器冗余切換時間：5msl 控制器冗余切換數(shù)據(jù)更新時間：20msl 模入信號精度：177。%l 模出負載能力（Ω）：750Ωl 開關量輸入查詢電壓：48VDCl 脈沖量輸入：輸入脈沖最高頻率：100KHZ 允許最大脈沖幅值：60Vl SOE 分辨率：1msl 軟件伺服放大器定位精度：177。%l MTBF：大于200，000 小時l 可利用率：% 運行環(huán)境l 供電電源：180VAC264VACl 存儲溫度范圍：20℃+75℃.l 運行溫度范圍：10℃+65℃.l 相對濕度：595% 不結露. 抗干擾性能l 輻射規(guī)范：EN500812l 電磁兼容性：CEEMC 認證l 設備安全規(guī)范：EN61010（1993）l 抗震動規(guī)范：符合IEC 611312l 抗沖擊規(guī)范：符合IEC 611312l 隔離方式：光電隔離l 共模抑制比：90db（50Hz/60kHz）l 抗共模電壓：250Vl 差模抑制比：60db（50Hz/60Hz）l 抗差模電壓：90V 控制網(wǎng)絡（eNET）執(zhí)行快速以太網(wǎng)協(xié)議的NT6000網(wǎng)絡，采用完全對等的網(wǎng)絡結構，克服了客戶站/服務器網(wǎng)絡主從依賴的缺欠。l 采用兩個完全獨立的網(wǎng)絡，所有的主控制器、后備控制器和操作站同時連接A網(wǎng)和B網(wǎng)，主、備控制器不依賴于同一個單路網(wǎng)絡。提供包括網(wǎng)絡、設備、端口的全面冗余l(xiāng) 網(wǎng)絡體系結構以ISO OSI模型為參考， ，網(wǎng)絡層采用IP協(xié)議，傳輸層采用TCP/UDP協(xié)議。在應用層之上增加用戶層實現(xiàn)對設備的各種控制功能l 采用互聯(lián)網(wǎng)群組成員協(xié)議（IGMP），通過在整個網(wǎng)絡中有效地部署和擴展分散的群組，降低向多個接收端發(fā)送相同數(shù)據(jù)所產生的網(wǎng)絡負載l 底層采用標準的工業(yè)以太網(wǎng)以及TCP/UDP/IP協(xié)議，傳輸速率達到100 Mbps，可以滿足工業(yè)控制的高帶寬和實時性要求l 具有強大的可伸縮性，可運用冗余環(huán)形、星形等網(wǎng)絡技術連接各個站，通過基于快速交換機的互連，具有快速響應網(wǎng)絡和各站通訊錯誤的能力l 提供基于國際標準的OPC DA和OPC AE服務l eNET網(wǎng)絡體系可監(jiān)視控制網(wǎng)絡的狀態(tài)，并管理系統(tǒng)內的所有設備 分散處理單元采用高性能、低功耗、雙核POWERPC處理器，提供可靠、易用、先進的控制功能，支持復雜的連續(xù)控制和順序控制。運算周期可設置為5ms30s，控制周期達到20ms，是目前運行可靠、速度最快得DCS控制器之一。l 基于RISC高性能POWERPC處理器，低功耗、無風扇運行l(wèi) 采用金屬密全封封裝，優(yōu)異的抗干擾能力，適應現(xiàn)場環(huán)境，可安裝在現(xiàn)場l 100M高速控制網(wǎng)絡，冗余的網(wǎng)絡接口物理上相互獨立，同時工作。l 完整的連續(xù)控制及順序控制能力l 支持在線組態(tài)和在線下載l 支持多任務分配，合理使用CPU 資源l 離線仿真測試與調試l 支持冗余處理器自動無擾切換l 支持處理器及I/O 模件的帶電更換l 支持包括硬件看門狗在內的廣泛的故障監(jiān)視和診斷l(xiāng) 支持Modbus RTU，Modbus TCP，Profibus DP，HART 等多種標準現(xiàn)場總線通訊接口，能夠將支持現(xiàn)場總線的變送器、執(zhí)行機構、電氣保護裝置等設備直接用通訊接入DCS，而無需中間轉換環(huán)節(jié)。l 采用實時性非常強的VXWORKS操作系統(tǒng)，其實時響應性能、運行可靠性等指標大大優(yōu)于WINCE、嵌入LINUX 等操作系統(tǒng)。 控制器硬件規(guī)格處理器POWER PC內存64MB Flash和64MB RAM控制內存4M控制頁200運行模塊數(shù)4096網(wǎng)絡端口2個100MB以太網(wǎng)端口電源24VDC10W發(fā)生點（有點名）最多到20，000，具體容量與處理器和內存有關過程控制任務最多16個具有不同回路執(zhí)行時間的任務。過程控制任務執(zhí)行時間5毫秒到30秒 控制器I/O能力I/O支持6組，每組2個獨立分支，每分支8個模塊，每對控制器最多96個模塊最大硬接線I/O量1024點智能設備能力ModbusProfibusDeviceNetHART 輸入、輸出模件l 采用表面貼裝先進技術，全密封的模塊化結構，嚴格的隔離技術，具有較強電磁兼容性和抗干擾能力l DIN制標準導軌安裝方式，可快速、方便的安裝，不需任何專用工具l “智能化”設計，減輕控制系統(tǒng)的處理負荷l 模擬量模件的點數(shù)不超過8點，數(shù)字量不超過16點，確保I/O有足夠的分散度l 利用電子ID，識別模塊類型、系列號和版本號l 高密度組合元件減少系統(tǒng)占的空間l 安裝基架內提供熱插入電源，所有模件均可帶電插拔l 每個模件都有標準化的狀態(tài)指示燈和診斷信息，故障診斷可到通道級l 本地和遠程采用相同的I/O類型，減少模件種類和庫存成本l 按照FCS標準設計、制造，可直接安裝在現(xiàn)場，節(jié)省大量信號電纜l 本項目中使用到的I/O模件：型號名稱功能說明KM2218通道模擬量輸入模件輸入電流：020mA；輸入電壓：010VDCKM2228通道熱電阻輸入模件各種分度的熱電阻RTDKM2238通道熱電偶、毫伏輸入模件各種分度的熱電偶T/C；毫伏：0100mVKM22416通道開關量輸入模件干接點輸入；查詢電壓：48VDCKM22416通道開關量輸入SOE模件干接點輸入；查詢電壓：48VDCKM2258通道開關量輸出模件繼電器輸出KM226S4通道模擬量輸出模件輸出電流：020mA，輸出電壓：010VDCKM2294通道脈沖量輸入模件可選擇OC 門輸入、 磁力式傳感器、TTL 電平、 無源觸點 人機接口l 為用戶選擇標準的、智能、易用的人機接口平臺l 人性化的人機工程學設計l 帶Windows 2000/XP 操作系統(tǒng)的高性能工作站l 支持多種語言、符合設置和文化習慣l 所有站均為全功能站，工程師站可同時監(jiān)視操作員畫面和控制策略，可兼作操作員站使用l 滿足全面的多任務、多窗口性能，支持單個或兩個監(jiān)視器l 可以在線或離線的方式完成對控制策略、數(shù)據(jù)庫和圖形的組態(tài)l 界面完全漢化，包括報警l 調用任一畫面的擊鍵次數(shù)不多于三次l 99級口令，保證系統(tǒng)安全l 符合標準的圖形化界面，用戶可以更關注具體的應用l 綜合化診斷，可以更早或者更快進行事前預測l 豐富設備級操作功能