【文章內(nèi)容簡介】 器，專門用于數(shù)據(jù)采集前端通信和處理。 公用系統(tǒng)分配不少于 6 對控制器（含循環(huán)水泵房遠程控制站）。 為滿足上述故障安全準則，控制系統(tǒng)包括各種可行的自診斷手段，以便內(nèi)部故障能在對過程造成影響之前被檢測出來。此外，保護和安全系統(tǒng)具備通道冗余或測量多重化以及自檢和在線試驗的手段。 鍋爐跳閘保護系統(tǒng)的處理器模件需專用、獨立、冗余配置。 當(dāng)采用功能子系統(tǒng)方式組態(tài)時，如保護子系統(tǒng)與模擬量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)合用同一信號，該信號需首先進入保護子系統(tǒng)。 國電智深嚴格遵守國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護規(guī)定》的要求，所供系統(tǒng)不得直接與電廠管理信息系統(tǒng)（MIS ）及辦公自動化系統(tǒng)進行接口。DCS 采取有效措施，以防止各類計算機病毒的侵害和 DCS 內(nèi)各存儲器的數(shù)據(jù)丟失；同時 DCS 采取采用物理安全措施、訪問控制、身份認證、入侵檢測、積極防病毒和恢復(fù)與備份等手段作為網(wǎng)絡(luò)安全的基本措施，防止各類計算機病毒的侵害、人為的破壞和實時信息數(shù)據(jù)的丟失，特別要防止通過與 DCS 有直接接口的網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的干擾與入侵。國電智深在 DCS 內(nèi)設(shè)置單向隔離網(wǎng)關(guān)對 DCS 網(wǎng)絡(luò)與所有外部系統(tǒng)之間的通訊接口（網(wǎng)關(guān)、端口）進行實時在線監(jiān)視，有效防范外部系統(tǒng)的非法入侵和信息竊取。 整套 DCS 的可利用率至少應(yīng)為 %。 所提供的 DCS 具有同等功能和規(guī)模的系統(tǒng)成功應(yīng)用實績。 本工程主要輔機采用單列配置，給水系統(tǒng)采用 1 臺 100%容量汽動給水泵，2 臺機組公用一臺電動啟動給水泵；煙風(fēng)系統(tǒng)采用 1 臺 100%容量的一次風(fēng)機、1 臺 100%容量的送風(fēng)機、1 臺 100%容量的引風(fēng)機。本工程輔機采取單列配置優(yōu)化方案后，對控制設(shè)國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 14 ~備的配置方案、設(shè)備的選型提出了更高的要求，國電智深必須充分考慮輔機單列配置對控制系統(tǒng)的配置和邏輯控制方案帶來的變動，為適應(yīng)單列配置的需求，控制系統(tǒng)需采取有效措施，從設(shè)備配置、選型等方面，整體提高系統(tǒng)的安全可靠性，以消除單列方案因控制系統(tǒng)而帶來機組可靠性降低的問題。 控制系統(tǒng)配置原則 合理配置控制系統(tǒng)合理配置控制系統(tǒng)，并從邏輯組態(tài)上完善控制系統(tǒng)、提高MCS的調(diào)節(jié)品質(zhì)、提高控制邏輯的合理性，避免系統(tǒng)大的波動，避免誤動和拒動，并加強控制系統(tǒng)監(jiān)視，向運行人員提供全面的監(jiān)控手段和信息，優(yōu)化畫面，能夠醒目的在DCS上反映風(fēng)機油站、軸承溫度、振動、失速、電機線圈溫度、空預(yù)器的火災(zāi)系統(tǒng)信息以及其他空預(yù)器信息、汽動給水泵組的信息等。 遵循熱工保護系統(tǒng) “獨立性” 原則，做好保護控制設(shè)計鍋爐跳閘便是整套機組跳閘，而每臺單列輔機的跳閘均導(dǎo)致鍋爐跳閘，即每臺輔機安全運行就是鍋爐安全運行，決定整套機組的安全?？梢哉J為每臺輔機就是一臺機組。熱工保護至少滿足下列要求：1) 熱工保護系統(tǒng)的設(shè)計必須具有防止誤動和拒動的措施，保護系統(tǒng)電源中斷或恢復(fù)不會發(fā)出誤動作指令。2) 熱工保護系統(tǒng)設(shè)計遵守下列“獨立性” 原則：(1) 爐、機跳閘保護系統(tǒng)的邏輯控制器單獨冗余設(shè)置；(2) 保護系統(tǒng)有獨立的 I/O通道，并有電隔離措施；(3) 冗余的I/O信號通過不同的I/O 模件引入；(4) 觸發(fā)主輔機跳閘的保護信號的開關(guān)量儀表和變送器單獨設(shè)置；當(dāng)確有困難而需與其他系統(tǒng)合用時，其信號首先進入保護系統(tǒng)，主機跳閘的保護儀表及信號盡可能采用三取二設(shè)置；(5) 主輔機跳閘命令及與跳閘指令相關(guān)的信號不得通過通信總線傳送。3) 熱工保護系統(tǒng)輸出的操作指令優(yōu)先于其他任何指令，即執(zhí)行“保護優(yōu)先” 的原則。4) 保護回路中不設(shè)置供運行人員切、投保護的任何操作設(shè)備。5) 為確保機組在緊急情況下安全停機，設(shè)置獨立于分散控制系統(tǒng)的硬手操按鈕或開國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 15 ~關(guān)。按鈕設(shè)置數(shù)量在設(shè)計聯(lián)絡(luò)會上確定。 DCS配置初步原則配置方案主要考慮重要輔機能可靠停機，其配套油站及附屬設(shè)備等（潤滑、冷卻等，雙設(shè)備）能可靠啟動，風(fēng)煙通道的單列輔機能可靠聯(lián)鎖。1) 輔機控制 I/O分配原則送風(fēng)機、引風(fēng)機等重要單列輔機不得合并控制器布置，并采用故障安全型控制器，以提高可靠性。2) 輔機狀態(tài)信號輔機狀態(tài)信號直接送到需要進行聯(lián)鎖控制的控制柜。此方案可以解決在網(wǎng)絡(luò)故障及本控制柜故障時，聯(lián)鎖邏輯仍保持正常。3) 數(shù)字量信號與跳閘相關(guān)等重要數(shù)字量輸入信號采用三取二表決方式（從3個輸入卡件輸入）。重要輔機停機和啟動命令的數(shù)字量輸出信號可采用四個通道，采取四個通道的串并聯(lián)接線方式。重要輔機（包括其進出口擋板/閥門），均采用“正邏輯”的設(shè)計方法。在機組正常運行時，跳閘信號（包括現(xiàn)場開關(guān)量信號）閉合后保護動作，杜絕跳閘信號在邏輯里加非門的設(shè)計，防止誤動。4) 模擬量信號重要模擬量輸入信號按三重化設(shè)計，重要輔機模擬量輸出信號經(jīng)冗余卡件輸出。提高模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)、避免大的波動。5) 在測點上引入品質(zhì)判斷，如采用信號變化率判斷，剔出壞值，避免因測點品質(zhì)引起誤動或者拒動。6) 所有重要保護信號在動作值前均設(shè)置聲光報警，以利于及早發(fā)現(xiàn)問題、加強監(jiān)控并分析處理。報警信號采用一、二級報警方式。 硬件要求 總則 系統(tǒng)硬件應(yīng)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(chǔ)的分散型的硬件。國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 16 ~ 系統(tǒng)內(nèi)所有模件均是低散熱量的固態(tài)電路，標準化、模件化和插入式結(jié)構(gòu)。 模件的插拔應(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)受在機柜內(nèi)的插槽位置所影響，而是在機柜內(nèi)的任何插槽位置上都能執(zhí)行其功能。 機柜內(nèi)的模件應(yīng)能帶電在線插拔和更換而不損壞，且不影響其它模件正常工作。 模件的種類和尺寸規(guī)格應(yīng)盡量少，以減少備件的范圍和費用支出。 系統(tǒng)的硬件保護設(shè)計與配置齊全且可靠，嚴禁單一的故障現(xiàn)象擴大，如出現(xiàn)諸如 IO 卡件通道損壞卻導(dǎo)致卡件損壞，以及其它系統(tǒng)自身的損壞擴大的現(xiàn)象。如果一旦出現(xiàn)該類事故，國電智深承擔(dān)一切責(zé)任，并立即無條件的采取完善措施或更換部件直至問題處理完畢；如因此類事故引起更大的事故（如機組跳閘）等，布連電廠將保留對國電智深的責(zé)任追溯與索賠的權(quán)利。 國電智深負責(zé)提供系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊電纜（包括光纖、終端盒及尾纖熔接），電纜數(shù)量和長度滿足現(xiàn)場實際需求，具體待聯(lián)絡(luò)會確定，國電智深不為此發(fā)生商務(wù)變動。 處理器模件 分散處理單元內(nèi)的處理器模件需各司其職（功能上分離），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)采集的過程信息來完成模擬量控制和數(shù)字量控制。 處理器模件應(yīng)清晰地標明各元器件，并帶有 LED 自診斷顯示。 處理器模件若使用易失性隨機存取存儲器（ RAM），則應(yīng)使用電池作數(shù)據(jù)存儲的后備電源，電池的更換不應(yīng)丟失數(shù)據(jù)。 某一個處理器模件故障，不影響其它處理器模件的運行。此外，數(shù)據(jù)通訊總線故障時，處理器模件能繼續(xù)運行。 對某一個處理器模件的切除、修改或恢復(fù)投運，均不影響其它處理器模件的運行。 為獲得高可靠性，國電智深提供的所有處理器模件冗余配置；當(dāng)使用 I/O 或其它專用模件完成控制功能時，相關(guān)模件也合理冗余配置。 冗余配置的處理器模件中，當(dāng)某個工作的處理器模件發(fā)生故障時，系統(tǒng)能自動地以無擾方式，快速切換至其冗余的處理器模件，并在操作員站報警，指出模件故障的國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 17 ~可能原因，模件切換時間應(yīng)保證為 20 毫秒以內(nèi)。當(dāng)冗余配置的數(shù)據(jù)通訊總線的一條總線發(fā)生故障時，對數(shù)據(jù)通信功能沒有影響。 FSSS 系統(tǒng)中的 FSS 部分采用通用型處理器模件。 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)對它們進行組態(tài)和在線組態(tài)修改。處于后備狀態(tài)的處理器模件，能不斷更新其自身獲得的信息。 電源故障屬系統(tǒng)的可恢復(fù)性故障，失電時處理器模件中的邏輯不會失去，各狀態(tài)保持不變或向安全方向轉(zhuǎn)移，一旦重新受電，處理器模件能自動恢復(fù)正常工作而無需運行人員的任何干預(yù)。 要求 MFT 直流電源可靠穩(wěn)定，具有可靠的抗單側(cè)直流接地的措施。 過程輸入/輸出（I/O） 國電智深提供的 I/O 卡件應(yīng)具有三重隔離功能和抗干擾功能。要求 I/O 模件具有良好的抗干擾和惡劣環(huán)境能力。所有 I/O 模件要有金屬外殼防護層，生命周期內(nèi)免維護。過程控制站采用端子模塊一體化技術(shù)，不接受機架安裝 I/O 模塊方式，以簡化安裝維護成本。 I/O 處理系統(tǒng)應(yīng)“智能化”，以減輕控制系統(tǒng)的處理負荷。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(yīng)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。 所有模擬量輸入每秒至少掃描和更新 8 次，所有數(shù)字量輸入每秒至少掃描和更新 20 次。為滿足某些需要快速處理的控制回路要求，其模擬量輸入信號達到每秒掃描 16次，數(shù)字量輸入信號達到每秒掃描 40 次。 提供熱電偶、熱電阻及 4~20mA 信號的開路和短路以及輸入信號超出工藝可能范圍的檢查功能，這一功能在每次掃描過程中完成。 所有接點輸入模件都應(yīng)有防抖動濾波處理。如果輸入接點信號在 4 毫秒之后仍抖動，模件不接受該接點信號。 處理器模件的電源故障不造成已積累的脈沖輸入讀數(shù)丟失。國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 18 ~ 采用相應(yīng)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、變送器信號的處理，由不同的 I/O 模件來完成。工藝上并列運行或冗余配置的設(shè)備，其相關(guān) I/O 點分別配置在不同輸入和輸出模件上。單個 I/O 模件的故障，不能引起相關(guān)被控設(shè)備的故障或跳閘。 國電智深的整體的 I/O 分配方案滿足安全和負荷均衡的要求，并經(jīng)布連電廠審核通過（如國電智深的 I/O 分配方案不能滿足上述要求，由此而引起的硬件增加費用由國電智深自行承擔(dān)）。 DCS 系統(tǒng)故障或電源喪失時，其輸出確保被控設(shè)備趨于安全狀態(tài)。 所有輸入/輸出模件，能滿足 ANSI/IEEE472“沖擊電壓承受能力試驗導(dǎo)則（SWC）”的規(guī)定，在誤加 250V 直流電壓或交流峰峰電壓時，不損壞整塊模件，更不損壞系統(tǒng)。 每 8 個模擬量輸入通道必須有不少于一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，每個模擬量輸出點必須有一個單獨的 D/A 轉(zhuǎn)換器，每一路熱電阻應(yīng)有單獨的橋路。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。 在整個運行環(huán)境溫度范圍內(nèi)，DCS 的 I/O 精確度應(yīng)滿足如下要求，模擬量輸入信號（高電平）177。%；模擬量輸入信號（低電平）177。%；模擬量輸出信號177。%。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足在六個月內(nèi)不需手動校正而保證這三個精確度的要求。 對于有防爆要求的應(yīng)用場合，當(dāng)現(xiàn)場采用本安型儀表設(shè)備時，相應(yīng)的 I/O 通道應(yīng)考慮配置與之匹配的安全柵；對所有有源模擬量輸入卡件未采取隔離的均應(yīng)配置獨立的信號隔離器。當(dāng)安全柵和信號隔離器需外部電源時，國電智深負責(zé)提供。 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)提供 4~20mA二線制變送器的直流 24V 電源。對 1~5V DC 輸入，輸入阻抗必須是 500KΩ或更大。電氣量（如電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)）4~20mA 模擬量輸入的變送器電源由變送器自行提供。原則上每個模擬量輸入模件不能超過 8 通道。模擬量輸出：4~20mA 或 1~5V DC 可選，具有驅(qū)動回路阻抗大于 600Ω 的負載能力（部分應(yīng)用國電建投內(nèi)蒙古能源有限公司布連電廠一期工程 分散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)規(guī)范書~ 19 ~回路應(yīng)具有大于 1KΩ 的負載能力）。負端應(yīng)接到隔離的信號地上。系統(tǒng)提供 24V DC的回路電源。原則上每個模擬量輸出模件不能超過 8 通道。（b） 數(shù)字量輸入：能接受接點接通為 1，開回路（電阻無窮大）為 0。負端接到隔離地上，系統(tǒng)提供對現(xiàn)場輸入接點的“查詢電壓”?！安樵冸妷骸睘?48VDC。原則上每個數(shù)字量輸入模件不能超過 16 通道。（c） 數(shù)字量輸出：數(shù)字量輸出模件采用隔離輸出，并通過中間繼電器驅(qū)動電動機、閥門等設(shè)備。中間繼電器的工作電源應(yīng)由輸出卡件提供。所有中間繼電器接點容量（安培數(shù)）至少滿足如下要求：230V AC 115V DC 230V DCI – 接點閉合（感性回路）： 5A 10A 5AII 連續(xù)帶電： 5A 5A 5AIII接點分斷： 國電智深提供中間繼電器及可靠的工作電源，中間繼電器選用國際知名品牌系列產(chǎn)品，聯(lián)絡(luò)會確定。國電智深提供少量大接點容量的中間繼電器用于電氣直流控制回路，具體數(shù)量和接點容量要求將在設(shè)計聯(lián)絡(luò)會時確定。原則上每個數(shù)字量輸出模件不能超過 16 通道。（d） 熱電阻（RTD）輸入：有直接接受三線或四線（不需變送器）的 Cu50Ω、Cu100Ω、Pt10Ω、Pt100Ω等類型的熱電阻能力，并且國電智深提供這些熱電阻所需的電源。（e） 熱電偶（T/C）輸入：能直接接受分度號為