设备采购技术协议-仪控-DCS系统

2X150MW燃煤电厂

DCS系统设备

技术协议

目录

1.0概述

1.1工程概况

1.2主设备简介

1.3自动化水平

1.4分散控制系统（DCS）覆盖范围

1.5DCS的组态原则

2.0总的要求

2.1总则

2.2卖方的工作范围

2.3买方的工作范围

3.0规范和标准

3.1引用的规范和标准

4.0技术要求

4.1总则

4.2硬件要求

4.3软件要求

4.4人机接口

4.5数据通讯系统

4.6数据采集系统（DAS）

4.7模拟量控制系统（MCS）

4.8顺序控制系统（SCS）

4.9燃烧器管理系统（FSSS）

5.0备品备件和专用工具

5.1备品备件

5.2专用工具

6.0设计联络会议（DLM）

7.0工程服务

7.1项目管理

7.2工程设计

7.3现场服务

8.0验收和试验

8.1总则

8.2工厂验收试验和要求

8.3现场试验

8.4保证期

9.0包装、装船和仓储

10.0技术文件和图纸资料

10.1总则

10.2硬件资料

10.3软件资料

10.4用户手册

10.5控制逻辑文件

10.6I/O清单

11.0培训

11.1总则

11.2厂家培训

11.3现场培训

1.0概述

1.1工程概况

本技术协议适用于2X150MW燃煤电厂项目机组。

1.2主设备简介

1.2.1主要设备(一台机组)

.循环流化床锅炉1台

锅炉型式：单汽包、一次中间再热、自然循环、全钢构架、露天布置、循环

流化床锅炉。

编号项目单位数据

锅炉参数

机组额定负荷时锅炉蒸发

1t/h552

量(T-MCR)

2最大连续蒸发量(B-MCR)t/h580

额定负荷时过热器出口压

3MPa.g13.7

力

锅炉超压时过热器出口压

4MPa.g14.46

力

额定负荷时过热器出口汽

5℃540

温

6额定负荷时给水温度℃248.6

离心式一次风机2台

离心式引风机2台

离心式二次风机2台

离心式播煤风机1台

高压流化风机3台

耐压电子称重式皮带给煤机6台

电动调速给水泵(100%容量)2台

一次中间再热凝汽式汽轮发电机组1套

汽机型式：超高压、一次中间再热、双缸、双排汽、单轴、凝汽式汽轮机。

主蒸汽、再热蒸汽额定参数：

主蒸汽压力13.24MPa(a)

主蒸汽温度535℃

再热蒸汽温度535℃

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再热蒸汽压力2.571MPa(a)

最大进汽量580t/h

高、低压二级串联蒸汽旁路系统（60%额定负荷）1套

高压加热器2台

低压加热器4台

除氧器1台

发电机型式：空冷发电机。

额定容量205.9MVA

额定功率（冷却水进水温度32℃）：175MW（扣除静态励磁系统容量）

额定功率因数0.85（滞相）

额定电压15750V

额定电流7548A

额定转速3000r/min

发电机定转子绝缘等级F级（温升按B级考核）

频率50Hz

相数3

极数2

定子线圈接法YY

效率（保证值）不低于98.7%

短路比（保证值）不低于0.5

超瞬变电抗X：不低于0.1

承担负序能力

稳态A（标么值）不小于8%

暂态,A不小于10s

强励顶值电压（恒电流）2倍额定励磁电压

励磁系统允许的强励时间2倍额定励磁电压时不小于50秒

电压响应比不小于2倍额定励磁电压/秒

噪声（距机壳1米处）W90dB(A)

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冷却方式定子空外冷，转子空内冷

1.3自动化水平

131在集中控制室内实现机组的启、停（少量就地人员配合），正常运行及事故

处理。

1.3.2两台机组共设一个集中控制室。

133在集中控制室内实现机、炉、电集中控制。

134每台机组设有各自的电子设备间，两台机组共设一个工程师室。

1.3.5在集中控制室内，以TFT-LCD+鼠标+键盘为中心进行运行管理。

1.3.6在机组启/停过程中，以TFT-LCD操作指导为中心，人工操作子系统功能

组，实现整套机组分阶段半自动启/停。在集中控制室内整套机组的启/停和正

常运行将全部由DCS完成。

1.4分散控制系统（DCS）覆盖范围

DCS主要完成主厂房内主、辅设备的过程控制和过程管理功能。

1.4.1过程控制系统

1.4.1.1开关量控制

接受开关量控制的控制对象包括（但不限于）以下一些项目：

•辅助蒸汽系统

•汽机轴封疏水和放汽系统

•主汽和再热蒸汽系统

•汽机高、低旁路系统

・高、低压加热器疏水和放汽系统

•汽机抽真空系统

•凝结水系统

•汽机循环水系统

•汽机抽汽和疏水系统

•汽机润滑油和顶轴油系统

・工业冷却水系统

•除氧器系统

•风烟系统（包括送风机、一次风机、引风机及流化风机）

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•给煤机、播煤风机及石灰石输送系统

・冷渣器系统

•底渣系统

・吹灰系统

•给水系统

­锅炉疏水和放汽系统

•发动机一变压器组和厂用电源部分的控制

•燃油系统

・空压机系统

•循环水系统

1.4.1.2模拟量控制

模拟量控制主要是指热力过程参数的自动调节,根据过程要求保持这些参

数为规定值。主要包括以下两级：

机组级：

•机炉协调控制

子系统级包括（但不限于）以下一些系统：

•燃料控制及偏差限制

・总风量控制

•炉膛压力控制

­床温调节

・冷渣器底渣排放调节（床压控制）

•锅炉返料风调节

•一次风风量调节

•一次风压控制

・二次风风量调节

・二次风压控制

•高压流化风压力调节

•点火风压力调节

•汽包水位控制（三冲量）

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・过热汽温控制

•再热汽温控制

­除氧器水位控制

•除氧器压力控制

•汽机轴封蒸汽压力和温度控制

­凝汽器水位控制

•凝结水再循环最小流量控制

•给水泵最小流量控制

•汽机低压加热器水位控制

•汽机高压加热器水位控制

•汽机高、低旁路控制等

•燃油流量和压力控制

1.4.1.3其它系统

•FSSS

•DEH（由汽机厂集成、组态并成套供货，与DCS采用相同硬件）

1.5DCS的组态原则

DCS系统用以完成过程控制及数据采集功能，应按分层分散及双机冗余的原

则组态，以保证最高的可靠性和可用性。DCS系统应根据被控对象系统的独立

性、完整性来划分区域，每部分称为一个功能区。即按工艺系统的功能区进行组

态。

1.5.1过程控制系统

1.5.1.1功能区的要求详见4.1

1.5.1.2功能区的划分

机组热力过程的主要受控对象应分为若干个功能区，每个功能区至少配置一

套冗余的CPU,功能区可按如下划分：

•机组协调功能区

•送风功能区

•燃料功能区

•炉膛压力功能区

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•冷渣器功能区

•FSSS系统功能区

•汽温功能区

­给水功能区

•凝结水功能区

•循环水功能区

•旁路系统功能区

•燃油系统功能区

•空压机系统功能区

•厂用电源系统功能区

•发/变组等功能区。

最终的DCS系统功能区的划分和组态应经买方确认。

本工程不接受要求独立接地的DCS系统。

1.5.2分层要求

DCS可分成三层控制级：

■机组级

•子功能组控制级

•执行级

1.6设备运行环境条件

电厂海拔：26.9~32.2m(MSL)

年平均气压：1011.2hPa

年极端最高温度：40.0℃

年平均环境温度：26.3℃

年极端最低温度：13.6℃

设计温度：31.91℃

平均相对湿度84.2%

年平均降雨量：2505.6mm

最大日降雨量：351mm

平均风速：0.9m/s

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设计风速:37.2m/s(10m高，3分钟时距，50年重现

期)

主导风向：NW、W

地震参数：地表动峰值加速度为0.23g

1.7三相交流电源相序标志为R、S、T、N,分别对应为国内的A、B、C、N,

色标分为R(Red),S(Yellow),T(Black),色Blue)。

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2.0总的要求

2.1总则

2.1.1本技术协议对2X150MW坑口燃煤电厂项目采用的分散控制系统（以下简

称DCS）提出了技术方面和有关方面的要求。本技术协议的内容（除非特别文

字说明外）是按一套DCS的要求编制的。

2.1.2本技术协议提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也

未完全陈述与之有关的规范和标准。卖方应提供符合本技术协议和有关工业化标

准要求的优质DCSo

2.1.3删除

2.1.4在签订合同之后，到卖方开始制造之日的这段时间内，买方有权提出因规

范、标准和规程发生变化而产生的一些补充修改要求，卖方应遵守这个要求，具

体款项内容由买、卖双方共同商定。

2.1.5本协议所使用的标准，如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高的标准

执行。如果本协议与现行使用的有关国家标准以及部颁标准有明显抵触的条文，

卖方应及时书面通知买方。卖方应提供中、英文对照的技术资料，当两者发生矛

盾时，以英文版为准。本技术协议中所有斜体字内容均为方业主技术要求，应

以附录一英文要求为准。在合同谈判及签约后的工程建设期间，所有文件、图纸

及相互通讯等采用中、英文对照。

2.1.6投标书及合同规定的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使

用国际单位制（SI）。由卖方供的控制系统，其人机界面语言为英文。

2.1.7本技术协议所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准

执行。卖方应提供中英文对照的技术资料，当两者发生矛盾时，以英文版为准。

2.1.8卖方供货DCS系统范围内的所有设备应标注KKS编码，编制原则由买方

提供。

2.1.9所提供的DCS系统至少应具有在国内外300MW及以上相同或相近机组，

至少3台类似功能的成功应用业绩。整个DCS的可利用率至少应为99.9%。

2.1.10本工程设备及图纸的标识系统和提供资料需满足业主方的要求，买方将在

设计联络会时提供具体的要求。

2.1.11DCS装置室外电气设备设计环境温度不低于70℃o

2.1.12本工程DCS远程I/O装置至DCS电子设备间的距离为100~400m左右；

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电厂机组集中控制室至各机组DCS工程师室和DCS打印机室间的距离为30m

左右；电厂机组集中控制室至各机组DCS电子设备间的距离为20~60m左右；

电厂各机组DCS工程师室和DCS打印机室间至各自DCS电子设备间的距离为

20~60m左右。

2.1.13经买、卖双方协商最终确定的技术协议应作为DCS合同附件，并与合同

文件有相同的法律效力。

2.1.14卖方在设计、施工、运行阶段若有不足和遗漏，应无偿提供且不引起费用

的增加。

2.2卖方的工作范围

2.2.1卖方应提供满足本技术协议要求所必须的硬件、软件和各项服务。其中包

括（但不限于）下列内容：

2.2.1.1按照机组运行要求、本DCS技术协议的规定和适用的工业标准，配置一

套完整的自动控制系统。DCS厂家负责与DCS系统连接的第三方系统的网络整

合。

2.2.1.2提供构成DCS所必需的全部硬件。

2.2.1.3完成本DCS技术协议规定的全部功能要求，并负责整套DCS系统软件

和支撑软化的全部工作。

2.2.1.4卖方应提供买方进行工厂验收的必要条件，在验收试验中，由买方人员

参加使用仿真装置并接入DCS的输入输出信号，进行闭环运行、测试和演示本

技术协议对DCS的功能和性能要求。仿真测试和演示的地点，应具备专职进行

这种测试和演示的专家、训练有素的工作人员以及必要的测试设备和仿真装置。

2.2.1.5按照合同的进度要求，按时发运DCS。

2.2.1.6根据本技术协议的要求，提供安装详图和安装指导书。

2.2.1.7通电启动和调试服务，直到提供的DCS能令人满意地控制机组运行，达

到本技术协议的全部功能和性能指标要求，并保证系统可利用率达到99.9%。

2.2.1.8如买方在DCS系统投入运行中发现卖方所供DCS不满足本技术协议的

技术要求，买方有权要求卖方进行修改或增加设备，为此引起的一切商务变化

由卖方负责。

2.2.1.9根据本技术协议的要求，向买方提供DCS优化运行所必需的系统文件，

使买方能掌握组态、编程、维护、修改和调试DCS。

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2.2.1.10卖方应根据买方提供的P&I图完成机组的逻辑图和SAMA图的设计。

2.2.1.11负责培训买方的运行、维护和工程技术人员，并使这些培训人员能得心

应手地操作、维护、修改和调试DCS。

2.2.1.12为达到上述供货范围，应与由其它供货商供应的控制系统和设备相协

调，并负责相关的接口工作，与DCS接口的控制系统（不限于）：

♦水处理控制系统

♦灰处理控制系统

♦煤处理控制系统

♦汽机紧急停机系统（ETS）

♦6kV机组厂用电系统

♦发电机和主变压器保护装置（共2套）

♦发电机励磁控制系统（共1套）

♦直流系统（1套）

♦UPS系统（1套）

♦转子匝间短路在线监测装置（1套）

♦柴油机控制系统（1套）

♦主变在线监测装置（1套）

♦6kV公用厂用电系统（共2套）

♦自动调度系统（ADS）

♦SCADA系统

♦厂级监视系统（SIS）

♦备用接口10个

2.3买方的工作范围

2.3.1审查卖方图纸。

2.3.2提供过程I/O清单和P&I图。

2.3.3买方将提供下列设备和服务：

2.3.3.1所有的基础、地脚螺栓和灌浆。

2.3.3.2所有现场接线、电缆敷设和由卖方提供DCS的过程I/O端子柜上的现场电

缆接线工作。

23.3.3模拟量输入信号变送器、热电偶、热电阻及分析仪表（除非另有规定）。

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2.3.3.4数字量输入信号接点和脉冲设备（除非另有规定）。

23.3.5所有执行机构、报警光字牌和记录表（除非另有规定）。

23.3.6按卖方要求提供DCS接地和接地所需电缆。

2.3.4提供DCS供货商在DCS硬件组态设计时所需的设计基础资料。

2.3.5DCS设备卸载和安装所需的劳动力及服务。

3.0规范和标准

本技术协议中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或

附录）应为最新版本，即以买方发出本DCS订单之日作为采用最新版本的截止

日期。若发现本技术协议与参照的文献之间有不一致之处，卖方应向买方指明，

解释权和决定权在买方。

3.1引用的规范和标准

美国防火协会(NFPA)

ANSI/NFPA70国家电气规范

ANSI/NFPA8504常压流化床锅炉运行标准

ANSI/NFPA8502多燃烧器锅炉炉膛内爆和外爆

ANSI/NFPA85F制粉系统的安装及运行

美国电气和电子工程师协会（IEEE）

ANSI/IEEE472冲击电压承受能力导则（SWC）

ANSI/IEEE488可编程仪表的数字接口

美国电子工业协会（EIA）

EIA数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据

RS-232-C交换的数据通讯设备之间的接口

EIARS-485

EIARS-422

美国仪器学会(ISA)

ISAITS90热电偶换算表

ISARP55.1数字处理计算机硬件测试

ISAG3防腐等级

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美国科学仪器制造商协会（SAMA）

SAMAPMS仪表和控制系统功能图表示法

22.1

美国电气制造商协会（NEMA）

ANSI/NEMAICS4工业控制设备和系统的端子排

ANSI/NEMAICS6工业控制设备和系统外壳

美国保险商实验室（UL）

UL1418电视用阴极射线管的防内爆

UL44橡胶导线、电缆的安全标准

国际电工委员会（IEC）

IEC255-22量度继电器和保护装置的电气干扰试验

IEC255-6量度继电器和保护装置

IEC688交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变

送器（针对交流采样）

国内标准（GB、DL）

DL/T655-1998火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测

试规程

DL/T657-1998火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程

DL/T658-1998火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程

DL/T659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程

GB4208—84REC529-76外壳防护等级分类

除上述标准外，卖方DCS还应符合下列组织颁布的相关标准或与之相当的

其它国际组织相关标准：

AIEE美国电气工程师协会

ACGIH美国政府工业卫生联合会

ANSI美国国家标准化协会

MSS制造标准化协会

ASME美国机械工程学会

ASNT美国非破坏性试验学会

ASTM美国材料试验学会

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AWS美国焊接学会

ICEA绝缘电缆工程师协会

NEBB美国国家环保局

NEC美国国家电气标准

HEI热交换协会

NESE美国全国用电安全规程

ISA美国仪表协会

ISO国际标准化组织

IEEE-802.4/802.5电气和电子工程师协会

IEEE-796电气和电子工程师协会

TCP/IP网络通讯协议

当上述标准前后有矛盾时,以较高的标准为准。卖方可提出其它相当的替代

标准，但需经买方确认。

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4.0技术要求

4.1总则

4.1.1DCS应完成本技术协议规定的模拟量控制(MCS)、顺序控制及联锁保护(SCS

B/T)、旁路控制(TBC)、数据采集和处理(DAS)、锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)

及电气控制(ECSG/A)功能，以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运

行。

4.1.2DCS除了满足本技术协议规定的要求外，保留汽机数字电液控制系统

(DEH)等控制系统功能的独立性。DEH与DCS需采用一体化结构，DEH的

相关系统设备随汽机厂主机设备供货。DEH与DCS之间的网络连接，DEH机柜

供电电源、接地等，均由DCS按系统内设备统一考虑。卖方负责整合相互间的

设计配合协调工作。

4.1.3整个DCS控制系统硬件设备选型应一致，控制策略统一。

4.1.4DCS应由分散处理单元、数据通讯系统和人机接口组成。

4.L5DCS系统应易于组态，易于使用，易于扩展。

4.1.6DCS按控制对象划分功能区分别组态。

4.1.6.1买方希望DCS根据被控对象的独立性、完整性划分功能区。对功能区的

要求如下：

•一个功能区可以包含一个或一个以上子回路

•一个功能区可以包括不同的控制级

•一个功能区可以配置一套基本控制单元

•一个基本控制单元是一个完整的微机控制装置，能完成单元内控制及各部

分之间的数据交换，独立完成单元内控制、监视等综合功能。

4.1.6.2DCS应根据电站热力过程的工艺特点，控制系统分级分三级：

・机组级：

整套机组分阶段半自动启/停。

•子组级：

主回路子回路及其辅机设备的控制、数据检测、处理。

•执行级：

子回路与就地设备接口，辅机单独控制及联锁。

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4.1.7DCS的设计应考虑适当的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使其具

有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不应影响整个系统的工作。

4.1.8系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在TFT-LCD上显示和在打印机

上打印。

4.1.9DCS应采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存贮器的

数据丢失。

4.1.10整个DCS的可利用率至少应为99.9%

4.1.11对于与DCS连接的大屏幕，作为DCS网络上的一个独立的站，应具有作

为一个独立的TFT-LCD的全部功能，能与操作员站上的TFT-LCD显示不同的内

容，同时在同一时间内至少还应能显示6幅不同的画面。

4.1.12所提供的DCS至少应具有类似功能的成功应用实绩。

4.2硬件要求

4.2.1总则

4.2.1.1系统硬件应采用有现场成功运行实绩的、先进可靠的和以微处理器为基

础构成的分散型的模件化的硬件。

4.2.1.2系统内所有模件应是固态电路，标准化、模件化和插入式结构。

4.2.1.3模件的插拔应有导轨和联锁，以免造成损坏或引起故障。模件的编址不

应受在机柜内的插槽位置所影响，而是在机柜内的任何插槽位置上都能执行其功

能。

4.2.1.4机柜内的模件应能带电插拔而不影响其它模件正常工作。

4.2.1.5模件的种类和尺寸规格，应尽量少，以减少备件的范围和费用支出。

421.6系统可实现全方位的冗余，包括：控制器、操作员站、I/O、通信、网络和

电源。

4.2.1.7电厂控制系统的设计应满足以下主要功能:

•人机界面（HMD：HMI操作站应是基于多窗口平台的TFT-LCD,它能为DCS

及其他连接至DCS的子系统显示信息。

•过程界面：连接过程的界面应通过控制器（控制模块）上的分散微处理器。

每个控制器均应为一个独立单位,能够完成全部数据采集,并通过I/O

硬件界面控制进程。

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・工程诊断系统（EDS）：EDS应是一个高性能的工作站,能够诊断、构造和

配置任何DCS节点或连接至网络的设备。

・实时网络（数据高速公路）：1000兆字节每秒的高速网络连接所有以上系

统,以在各类DCS组件间进行实时信息传输。

«与子系统的界面:第三方专用子系统和电脑应通过网关连接至DCS和I/O

卡端口。

•历史数据采集和存储设备:应提供热插拔冗余硬盘RAID系统负责收集历

史数据,使得重要数据不致在磁盘故障时丢失。当丢失一个单独的RAID

存储设备时，数据通信应通过它其冗余驱动自动运行而不丢失任何数据。

对一个故障磁盘进行更换时,新磁盘将在线自动复制现有数据而不干扰系

统或是需要操作员介入。

•周边设备:该系统应包括所有必要模块,以供大容量存储器、可移动存储

媒体以及打印机和复印机（如有必要）。

•承包商应在有限的系统响应时间内设计和提供全套工厂控制系统，具体如

下:

a.任何输入值与操作员站上显示值变化之间的响应时间不应超过1

秒。

b.从操作员在CCR的操作台上开始到信号输出至任何现场仪器,这之

间的响应时间不应超过1秒。

c.从操作员在CCR的操作台上开始任何控制功能至反馈信号送至操

作台,这之间的响应时间不应超过3秒。

d.从操作员开始在CCR操作台更改显示值到包括所有相关动态数据

在内的更改后显示值再现,这之间的响应时间不应超过1秒。

e.从任何设备（包括现场仪器）检测到报警设置状态至警报显示在

CCR内操作员的操作台上,这之间的响应时间不应超过1秒。

f.事件顺序记录不应超过1毫秒。

4.2.2处理器模件

4.2.2.1分散处理单元内的处理器模件应各司其职（功能上应分离），以提高系统

可靠性。处理器模件应使用I/O处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和数字

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控制。

4.2.2.2卖方提供的所有处理器模件均应是冗余配置的。控制器本身能支持多种

现场总线(Profibus,FF,Hart,Modbus)o

4.2.2.3处理器模件应清晰地标明各元器件，并带有LED自诊断显示。

4.2.2.4处理器模件应具有不需电池作数据存储器的后备电源的技术，在系统不通电

时，应保证数据在5年内不丢失。处理器模件的数据存储器中应能够同时保存用户

应用程序的控制算法部分和程序的注释说明。处理器模件若需电池作数据存储的后

备电源，电池的更换不影响模件的工作。

4.2.2.5某一个处理器模件故障，不应影响其它处理器模件的运行。此外，数据

通讯高速公路故障时，处理器模件应能继续运行。

4.2.2.6对某一个处理器模件的切除，修改或恢复投运，均不影响其它处理器模

件运行。

4.2.2.7所有处理器模件应按1：1冗余配置，一旦某个工作的处理器模件发生故

障，系统应能自动地以无扰方式，快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作

员站报警。

4.2.2.8冗余配置的处理器模件与系统均应有独立的接口，即均能接受对它们进

行的组态和组态修改。处于后备状态的处理器模件，应能不断更新其自身获得的

信息。

4.2.2.9冗余处理器模件的切换时间应不大于1毫秒。卖方应说明冗余处理器模件

的切换时间和数据更新周期，并应保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢

失或延迟。

4.2.2.10电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件应能自

动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

4.2211控制功能应可用于通过预编算法和简单的填空型输入法进行模块化控

制，使买方即使没有编程经验也可理解。

4.2.2.12所有控制和监控功能，包括模拟、顺序、分批、开关、数字I/O等均应在

同一类型的控制器模块内执行。不应为顺序和模拟控制设独立的控制器。I/O列

表上针对发电厂各组列出的信号应当在所有指定给各电厂的控制模块之间平均

分配。

4.2.2.13处理器模块应包含至少32位微处理器技术。它应是具备高计算能力的

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处理器,比如奔腾或RISC技术。处理器模块应为未过时设备。

4.2.2.14卖方应提供20%备用安装控制模块,并预留用于未来扩展20%空间。

4.2.2.15主要过程系统单元配置应提供足够的备用。和备用控制器之间的转换或

切换应在不到1秒内自动且无扰地进行,不对全厂控制产生任何干扰。子系统故

障应予以显示,且应提供备用子系统。

4.2.2.16所有控制模块和I/O卡件均应达到ISA标准G3等级。其应作为单独模

块封装在适当的配备前后门机柜内。机柜环境应如下:

・双冗余风机为机箱内部提供良好的空气流通。

・机箱内置温度传感器应持续检测柜内温度状态。

・自诊系统应持续检测柜内风机和温度状态,并显示在系统诊断显示器

上。

4.2.2.17模块化的控制功能应由软件块来表示。模块控制上的标签应能访问来自

和发送至同一控制模块内其他模块或网络上其他控制模块的数值。

4.2.2.19如无定制配置,P1D控制算法应有一个标准特征,即抗积分饱和与无扰

动初始化。串级任何层次的转换应无干扰。

4.2.2.20如无定制配置,基本的P1D控制算法应基于速度计算类型,串联回路的

跟踪应自动进行,可在无扰的情况下于任何时间段转换至串联模式,而无需准备

信号跟踪模式。当串级中的控制器转变为串联打开或手动模式,上层控制器（主

控制器）应感知控制器的模式转变。上层控制器的输出信号应自动追踪下一低级

控制器的设置点。

4.2.2.21如无定制配置,不良数据状态会在级联回路中传播。

4.2.2.22以下情形将触发不良数据状态:

•与I/O模块失去通讯

・现场设备失去信号

•I/O模块故障

.计算块产生的无效计算

4.2.2.23可自动预测和设置调整参数（自动配置通道）的自适应型P1D控制器应

可作为标准块在系统内可用。模块层需要具备不连续标号控制功能来处理诸如数

字输入、数字输出、定时器、逻辑门等分立点。应采用标记,并由排序功能引发

或由操作员手动操作。

第19页共131页

4.2.2.24每个控制处理器的数据库应分布在容错配置中的各控制处理器模块内。

其中一个模块故障不会造成整个系统的关闭,并应在线更换故障模块。良好状态

的控制模块会自动同步配置新模块。主从式配置不予接受。整个系统的结构应采

用点对点通信。

4.2.2.25开关功能组应可支持开启/关闭阀门和其他装置的控制和操作。当检测到

响应超时,开关应启动警报给操作员。0至1000秒内超时可配置1秒分辨率。

支持此功能无需配置外部定时器。

4.2.2.26计算以模块化的形式提供,该摸块支持模块化和顺序序功能,提供通用

计算机功能。

4.2.2.27一个通用计算模块可连接至至少5个输入或3个输出到达其它调制控制

模块或现场设备,并允许执行几个程序步骤来实现在同一模块中的复杂计算和逻

辑判断。

4.2.2.28备用电池

DCS的CPU模块应具有非易失性,它要求采用备用电池来维持内存。卖方应

注明未充电情况下最长的备用时间。

4.2.2.29电源故障恢复时,CPU模块应能被自动载入到内存中。

4.2.3过程输入/输出（I/O）

423.1I/O处理系统应尽可能“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。I/O处理

系统应完成扫描、数字滤波、数据整定、数字化输入和输出、线性化、热电偶冷

端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。

4.2.3.2所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件

电源指示等。

4.2.3.3所有控制和保护回路用的模拟量输入信号每秒至少扫描和更新4次，所

有的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次、事故顺序（SOE）输入信号的

分辨率应小于1毫秒。为满足某些需要快速处理的控制回路要求，其模拟量输入

信号应达到每秒扫描8次，数字量输入的信号应达到每秒扫描20次（特殊要求

除外）。

4.2.3.4应提供热电偶、热电阻、4~20mA信号的开路和短路以及错误的输入信号

的检查功能，这一功能应在每次扫描过程中完成。

4.2.3.5所有接点输入模件都应有防抖动滤波处理。如果输入接点信号在4毫秒

第20页共⑶页

之后仍抖动，模件不应接受该点信号。卖方应详细说明采取了何种措施，来消除

接点抖动的影响并同时确保事故顺序信号输入的分辨率小于1毫秒。

4.2.3.6处理器模件的电源故障不应造成已累积的脉冲输入读数丢失。

4.2.3.7应采用相应的手段，自动地和周期性地进行零漂和增益的校正。

4.2.3.8冗余输入的热电偶、热电阻、变送器信号的处理，应由不同的I/O模件来

完成。单个I/O模件的故障，不能引起任何设备的故障或跳闸。

4.2.3.9所有输入/输出模件，应能满足ANSI/IEEE472"冲击电压承受能力试验导

则（SWC）”的规定，在误加250V直流电压或280V交流峰一峰电压时，应不损

坏系统。

4.2.3.10每8个模拟量输入应为每个输入提供独立的固态A/D转换器，每一个模拟量输出

点应有一个单独的D/A转换器。A/D和D/A的转换精度应不小于16位。每一路热电阻输

入应有单独的桥路。止匕外，所有的输入通道、输出通道及其工作电源，均应相互隔离。每

块榭姆I/O卡的I/O点数不得超过8点，每块开关量I/O卡的I/O点数不得超过16点，

每块开关量I/O卡的输入通道应是独立而没有公共点的。按分散及冗余的配置原则每块模

拟量I/O卡的I/O点数应小于8点，每块开关量I/O卡的I/O点数应小于16点。

4.2.3..10.1模拟量I/O隔离：

模拟I/O隔离应直接与所有常见的电厂信号接口，包括热电偶、热电阻、毫

安、毫伏和电压信号。

如有必要,系统柜内应提供信号调节。所有用于闭环回路控制的发送或来自

DCS的模拟输入/输出（包括温度信号）应提供有单独的隔离装置（直流电或光

学的）。每个隔离装置在输入、输出和电源电路间都是3端口隔离,这样避免了

高压完全接地的必要,并且提供了在任意一点接地的流动电压信号。

各隔离装置可以在线替换而不切断DCS和现场仪器的线路,并且不影响系

统内的其它信号。

如果指定了本安信号,那么有源型隔离栅可替代DCS隔离装置。所有用于

监控的其他剩余模拟输入（包括T/C和RTD投入）应在系统和现场信号之间,

以及现场信号和电源之间,有光学的或直流电隔离。

扫描点时检查每个热电偶,以便在点扫描周期内对一个开路的热电偶给出警

报。

模拟10模块应为每一通道提供独立的模数转换器（ADC不建议采用ADC

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组。模拟输入的精确度少于全局的0.1%。

4.2.3.10.2数字量10隔离:

所有开关触点输入卡应包含滤波,以消除触点颤动。该过滤器应拒绝超过4

毫秒的不稳定输入信号水平。

处理器电源故障不得引起脉冲输入导致丢失此阶段累积的读数,也不得限制

蓄电池的性能来收集此阶段的读数。

数字输入应是干触点型,直接连接到晶体管式检测回路或通过继电缓冲器。

数字输入和输出应配备插入式继电缓冲器,其可在单个通道可替换。更换一

个故障继电器只需更换存在故障的继电器,而不影响其他继电器或信号。

输出触点容量在2407AC时为15Amp,24YDC电阻负载时为05Amp。触

点输入应以系统端供应的电压检测干触点现场开关状态变化。采用可更换保险丝

对一组继电缓冲器《表多32）的供电进行保护。

在整个系统中的事件顺序输入分辨时间应不超过1毫秒。

数字I/O模块应在每通道设专用灯或LED指示灯,以显示信号状态。

在系统测定方面,卖方应根据响应时间考虑进程的扩展性能以及系统负载状

况。因此,每个控制器的最大允许负荷应为60%。

4.2.3.11在运行环境温度范围内，DCS精确度应满足如下要求：

•模拟量输入精度为满刻度范围的±0.1%（高电平）；

•模拟量输入精度为满刻度范围的±0.2%（低电平）；

・模拟量输出精度为满刻度范围的土0.25%o

系统设计应满足在六个月内不需进行人工校正而保证精度的要求。

423.12I/O类型（特殊要求除外）

a、模拟量输入：

4〜20mA信号（接地或不接地），最大输入阻抗为250Q,系统应提供4~

20mA二进制变送器的24VDC电源。对1〜5VDC输入，输入阻抗必须是500k

。或更大。

对于4~20mA的外供电共负端的模拟量输入信号，卖方需提供隔离装置，隔

离器的输出精度应满足DCS对I/O信号的精度要求，其技术要求如下:精度0.1%；

温度系数：±0.015%/℃（或150ppm/K）；隔离强度：2000VAC@1分钟，输入

对输出对电源对地四端三重全隔离。最终设备选型由买方选定。

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b、模拟量输出：

4〜20mA或1〜5VDC可选，具有驱动回路阻抗大于600Q的负载能力。负

端应接到隔离的信号地上。系统应提供24VDC的回路电源。

c、数字量输入：

数字量输入模件应采取隔离，能接受闭合接点作为“状态1”，开断接点作为

“状态0”。负端应接至隔离地上，系统应提供对现场输入点的“查询”电压。“查

询”电压为24V〜120V。

d、数字量输出：

数字量输出模件应采用电隔离输出，隔离电压不小于280V,能直接驱动控

制用电动机或任何中间继电器。在后一种情况，卖方应提供中间继电器、继电器

柜及可靠的电源。系统应提供足够数量的MFT继电器。MFT继电器的供电电

源应为独立于DCS的电源。

e、热电阻（RTD）输入：

有直接接受三线制或四线制（不需变送器）的Cu50、PtlOO等类型热电阻的

能力，并且卖方应提供这些热电阻所需的电源。

f、热电偶（T/C）输入：

能直接接受分度号为B、E、J、K、T和R型热电偶信号（不需变送器）。热

电偶在整个工作段的线性化，应在系统内完成而不需要通过数据高速公路。

g、脉冲量输入：

每秒能接受6600个脉冲。

423.13卖方应对传感器及输入、输出信号的屏蔽提出建议，以满足其系统设计

要求。但是，系统应能接受采用普通控制电缆（即不加屏蔽）的数字量输入和输

出。

4.2.3.14卖方提供的模拟量、数字量和脉冲量通道应满足本技术协议规定的型式

和数量要求。

423.15分散处理单元之间用于跳闸、重要的联锁和超弛控制的信号，应直接采

用硬接线，而不应通过数据高速公路发送。

4.2.3.16卖方除提供规定的输入输出通道外，还应满足系统对输入输出信号的要

求，如模拟量与数字量之间转换的检查点、冷端补偿、电源电压检测及各子系统

第23页共131页

之间的硬接线联接点。

4.2.3.17现场I/O信号数量初步估算如下:

（1）单元机组热力系统（不含DEH点数）

类型数量备注

4〜20mA630

1-5V

AI：

T/C305E、K、B

RTD295PtlOO

A0：135

DI：1880注：不含SOE点数量

PI：12

DO：850

SOE100

合计：4237注：不含DEH的I/O点数量。

（2）单元机组电气系统

类型数量备注

4~20Ma70

AI：T/C

RTD10PtlOO

AO：

DI：140注：不含SOE点数量

PI：10

DO：45

SOE30

合计：265

单元机组系统合计4512点。

（3）机组公用热力系统

类型数量备注

AI：4〜20mA1

1-5V

第24页共131页

TC

RTDPtwo

A0：

DI：8注：不含SOE点数量

PI：

DO：4

合计：13

(4)空调系统

类型数量备注

4〜20mA

1-5V

AI：

TC

RTDPtwo

AO：

DI：116注：不含SOE点数量

PI：

DO：23

合计：139

(4)循环水系统远程I/O系统

类型数量备注

4〜20mA80

AI：T/C

RTD100PtlOO

AO：

DI：175注：不含SOE点数量

DO：80

合计：435

(5)燃油系统远程I/O系统

类型数量备注

AI：4〜20mA9

第25页共131页

类型数量备注

1-5V

RTD26Pt100

AO：

DI：15注：不含SOE点数量

PI：

DO：4

合计：54

(6)空压机系统远程I/O系统

类型数量备注

4〜20mA31

AI：1-5V

RTDPtlOO

AO：

DI：118注：不含SOE点数量

PI：

DO：46

合计：195

(7)电气公用系统

类型数量备注

4〜20mA180

AI：1-5V

RTDPtlOO

AO：

DI：400注：不含SOE点数量

PI：4

DO：280

SOE30

合计：860

公用系统合计1700点。

第26页共⑶页

本工程的循环水泵房、空压机和燃油泵房设置远程I/O站（两台