【正文】 xx縣鍋爐集中供熱工程項(xiàng)目分散控制系統(tǒng)DCS技術(shù)方案xx有限公司20xx年x月目 錄第一部分 概述 51 項(xiàng)目概述 52 循環(huán)流化床鍋爐業(yè)績(jī) 5第二部分 DCS技術(shù)方案 71 控制范圍和目標(biāo) 72 NT6000簡(jiǎn)介 7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 8 系統(tǒng)主要性能和指標(biāo) 8 運(yùn)行環(huán)境 9 抗干擾性能 9 控制網(wǎng)絡(luò)（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(jī)接口 12 GhaphX人機(jī)接口軟件 13 ControlX組態(tài)軟件 14 NT6000系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案 14 控制機(jī)柜 15 管控一體化解決方案 163 DCS技術(shù)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(cè)點(diǎn)的配置 18 人機(jī)界面的配置 18 后備硬手操的配置 18 控制機(jī)柜和操作臺(tái)的配置 18 網(wǎng)絡(luò)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(luò)系統(tǒng)圖 205 DCS供貨設(shè)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(diǎn)火系統(tǒng) 25 概述 25 點(diǎn)火燃燒器 25 燃燒器的油系統(tǒng) 25 鍋爐啟動(dòng)和自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)（BCS） 25 爐膛吹掃 25 鍋爐冷態(tài)啟動(dòng) 25 鍋爐熱態(tài)啟動(dòng) 274 調(diào)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(diào)控制系統(tǒng) 28 28 CFB鍋爐的機(jī)理和殘?zhí)康母拍?28 殘?zhí)靠刂圃贑FB鍋爐協(xié)調(diào)控制上應(yīng)用 30 基于殘?zhí)靠刂频腃FB鍋爐協(xié)調(diào)控制的應(yīng)用效果 30 控制回路設(shè)計(jì) 30 鍋爐負(fù)荷控制回路 30 床溫控制回路 31 一次風(fēng)流量（壓力）控制回路 31 二次風(fēng)流量控制回路 31 風(fēng)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(shí)施及管理 331 概述 332 項(xiàng)目管理 333 工程設(shè)計(jì) 344 軟件組態(tài) 345 靜態(tài)調(diào)試 356 內(nèi)部出廠驗(yàn)收 357 外部出廠驗(yàn)收 358 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 359 培訓(xùn) 3610 售后服務(wù)體系 36： 36 預(yù)防服務(wù) 37 增值服務(wù) 37第一部分 概述1 項(xiàng)目概述本技術(shù)方案是針對(duì)xx縣鍋爐集中供熱工程項(xiàng)目全廠自動(dòng)控制一體化的設(shè)計(jì)思路提出的，采用可靠、先進(jìn)、易用的NT6000分散控制系統(tǒng)（DCS），提供設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、投運(yùn)等一體化服務(wù)。本公司在類似項(xiàng)目上有著大量業(yè)績(jī)和成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)樵摴こ烫峁﹥?yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。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(shè)計(jì)。2公司相關(guān)業(yè)績(jī)第二部分 DCS技術(shù)方案1 控制范圍和目標(biāo)本技術(shù)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(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化集中控制。在一個(gè)中央集中監(jiān)控室內(nèi)集中監(jiān)控、集中管理，提高整個(gè)工廠的自動(dòng)化水平和管理水平，減少運(yùn)行、管理人員，減員增效。2 NT6000簡(jiǎn)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(diǎn)，以高速、可靠、開放的網(wǎng)絡(luò)和功能強(qiáng)大的控制器為基礎(chǔ)；軟、硬件都采用了國際標(biāo)準(zhǔn)或主流工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，易于升級(jí)，使用方便、靈活。NT6000分散控制系統(tǒng)是集自動(dòng)化控制技術(shù)與信息技術(shù)為一體，融合了當(dāng)今最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)，系統(tǒng)充分體現(xiàn)了“可靠”、“易用”、“先進(jìn)”。l 系統(tǒng)全面采用冗余技術(shù)和可靠的隔離技術(shù)，控制器采用工業(yè)級(jí)、低功耗RISC雙核POWERPC處理器、無風(fēng)扇運(yùn)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(dòng)，無需人工干預(yù)；IO 模件智能化設(shè)計(jì)，采用多層印刷電路板和SMT技術(shù)制造。l 系統(tǒng)軟件包括菜單全部漢化，軟件快速識(shí)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(biāo)拖放自動(dòng)連接線技術(shù)及相鄰模塊管腳捕捉連接技術(shù)，組態(tài)結(jié)果直接以SAMA圖形式輸出，不需要重復(fù)繪制邏輯圖、SAMA圖。l 所有的組件全部是標(biāo)準(zhǔn)的，插入式的結(jié)構(gòu)，消除了柜內(nèi)接線和電源接線，安裝不需任何專用工具，系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)組件、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜和標(biāo)準(zhǔn)工程設(shè)計(jì)，滿足系統(tǒng)隨意擴(kuò)展的需要。l 采用IEC61499 標(biāo)準(zhǔn)作分布式協(xié)議基礎(chǔ)，在各類工況下任務(wù)切換、事件響應(yīng)的實(shí)時(shí)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(wù)器網(wǎng)絡(luò)主－從依賴的缺欠。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)主要性能和指標(biāo)l 人機(jī)界面分辨率：16001280l 畫面刷新時(shí)間：＜l 畫面數(shù)據(jù)更新時(shí)間：＜l 鍵盤（鼠標(biāo)）發(fā)出操作指令到返回信號(hào)在LCD 上顯示的總時(shí)間1sl 網(wǎng)絡(luò)形式：交換型工業(yè)快速以太網(wǎng)l 通信標(biāo)準(zhǔn)：TCP/IPl 通信速率：100Mb/sl 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)：光纖/UTP/STPl 系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)：255個(gè)站l 控制器對(duì)模擬量信號(hào)的最快掃描時(shí)間：50msl 控制器對(duì)開關(guān)量信號(hào)的最快掃描時(shí)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(shí)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(shí)間）l 控制器DPU 處理能力：1024點(diǎn)l 控制器冗余切換時(shí)間：5msl 控制器冗余切換數(shù)據(jù)更新時(shí)間：20msl 模入信號(hào)精度：177。%l 模出負(fù)載能力（Ω）：750Ωl 開關(guān)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(shí)l 可利用率：% 運(yùn)行環(huán)境l 供電電源：180VAC264VACl 存儲(chǔ)溫度范圍：20℃+75℃.l 運(yùn)行溫度范圍：10℃+65℃.l 相對(duì)濕度：595% 不結(jié)露. 抗干擾性能l 輻射規(guī)范：EN500812l 電磁兼容性：CEEMC 認(rèn)證l 設(shè)備安全規(guī)范：EN61010（1993）l 抗震動(dòng)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(luò)（eNET）執(zhí)行快速以太網(wǎng)協(xié)議的NT6000網(wǎng)絡(luò)，采用完全對(duì)等的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，克服了客戶站/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)主從依賴的缺欠。l 采用兩個(gè)完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，所有的主控制器、后備控制器和操作站同時(shí)連接A網(wǎng)和B網(wǎng)，主、備控制器不依賴于同一個(gè)單路網(wǎng)絡(luò)。提供包括網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、端口的全面冗余l(xiāng) 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以ISO OSI模型為參考， ，網(wǎng)絡(luò)層采用IP協(xié)議，傳輸層采用TCP/UDP協(xié)議。在應(yīng)用層之上增加用戶層實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)中有效地部署和擴(kuò)展分散的群組，降低向多個(gè)接收端發(fā)送相同數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載l 底層采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)以及TCP/UDP/IP協(xié)議，傳輸速率達(dá)到100 Mbps，可以滿足工業(yè)控制的高帶寬和實(shí)時(shí)性要求l 具有強(qiáng)大的可伸縮性，可運(yùn)用冗余環(huán)形、星形等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接各個(gè)站，通過基于快速交換機(jī)的互連，具有快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和各站通訊錯(cuò)誤的能力l 提供基于國際標(biāo)準(zhǔn)的OPC DA和OPC AE服務(wù)l eNET網(wǎng)絡(luò)體系可監(jiān)視控制網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，并管理系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)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(jìn)的控制功能，支持復(fù)雜的連續(xù)控制和順序控制。運(yùn)算周期可設(shè)置為5ms30s，控制周期達(dá)到20ms，是目前運(yùn)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(fēng)扇運(yùn)行l(wèi) 采用金屬密全封封裝，優(yōu)異的抗干擾能力，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，可安裝在現(xiàn)場(chǎng)l 100M高速控制網(wǎng)絡(luò)，冗余的網(wǎng)絡(luò)接口物理上相互獨(dú)立，同時(shí)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(wù)分配，合理使用CPU 資源l 離線仿真測(cè)試與調(diào)試l 支持冗余處理器自動(dòng)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口，能夠?qū)⒅С脂F(xiàn)場(chǎng)總線的變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣保護(hù)裝置等設(shè)備直接用通訊接入DCS，而無需中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。l 采用實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)的VXWORKS操作系統(tǒng)，其實(shí)時(shí)響應(yīng)性能、運(yùn)行可靠性等指標(biāo)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(nèi)存64MB Flash和64MB RAM控制內(nèi)存4M控制頁200運(yùn)行模塊數(shù)4096網(wǎng)絡(luò)端口2個(gè)100MB以太網(wǎng)端口電源24VDC10W發(fā)生點(diǎn)（有點(diǎn)名）最多到20，000，具體容量與處理器和內(nèi)存有關(guān)過程控制任務(wù)最多16個(gè)具有不同回路執(zhí)行時(shí)間的任務(wù)。過程控制任務(wù)執(zhí)行時(shí)間5毫秒到30秒 控制器I/O能力I/O支持6組，每組2個(gè)獨(dú)立分支，每分支8個(gè)模塊，每對(duì)控制器最多96個(gè)模塊最大硬接線I/O量1024點(diǎn)智能設(shè)備能力ModbusProfibusDeviceNetHART 輸入、輸出模件l 采用表面貼裝先進(jìn)技術(shù)，全密封的模塊化結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格的隔離技術(shù)，具有較強(qiáng)電磁兼容性和抗干擾能力l DIN制標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)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(shè)計(jì)，減輕控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷l 模擬量模件的點(diǎn)數(shù)不超過8點(diǎn)，數(shù)字量不超過16點(diǎn)，確保I/O有足夠的分散度l 利用電子ID，識(shí)別模塊類型、系列號(hào)和版本號(hào)l 高密度組合元件減少系統(tǒng)占的空間l 安裝基架內(nèi)提供熱插入電源，所有模件均可帶電插拔l 每個(gè)模件都有標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)指示燈和診斷信息，故障診斷可到通道級(jí)l 本地和遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造，可直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)，節(jié)省大量信號(hào)電纜l 本項(xiàng)目中使用到的I/O模件：型號(hào)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(guān)量輸入模件干接點(diǎn)輸入；查詢電壓：48VDCKM22416通道開關(guān)量輸入SOE模件干接點(diǎn)輸入；查詢電壓：48VDCKM2258通道開關(guān)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(diǎn) 人機(jī)接口l 為用戶選擇標(biāo)準(zhǔn)的、智能、易用的人機(jī)接口平臺(tái)l 人性化的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)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(shè)置和文化習(xí)慣l 所有站均為全功能站，工程師站可同時(shí)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(wù)、多窗口性能，支持單個(gè)或兩個(gè)監(jiān)視器l 可以在線或離線的方式完成對(duì)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(bào)警l 調(diào)用任一畫面的擊鍵次數(shù)不多于三次l 99級(jí)口令，保證系統(tǒng)安全l 符合標(biāo)準(zhǔn)的圖形化界面，用戶可以更關(guān)注具體的應(yīng)用l 綜合化診斷，可以更早或者更快進(jìn)行事前預(yù)測(cè)l 豐富設(shè)備級(jí)操作功能