分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干技術(shù)問題規(guī)定

1、分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干技術(shù) 問題規(guī)定 能源部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局 關(guān)于頒發(fā)分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干 技術(shù)問題規(guī)定的通知 電規(guī)發(fā)(1993)103號 各電管局、省(自治區(qū))電力局、各部屬電力設(shè)計(jì)院、各省(自治區(qū))電力設(shè)計(jì)院：     為適應(yīng)大型火電機(jī)組推廣應(yīng)用分散控制系統(tǒng)的需要，我局于1991年底委托華 北電力設(shè)計(jì)院編制分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。但為了滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的急 需，我局研究決定由華北電力設(shè)計(jì)院先行編制了分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干技術(shù)問題 規(guī)定，經(jīng)組織審查，現(xiàn)批準(zhǔn)頒發(fā)執(zhí)行。     各單位在執(zhí)行過程中如發(fā)現(xiàn)不妥之處，請隨

2、時(shí)函告我局。                                                 1993年4月19日  分散控

3、制系統(tǒng)設(shè)計(jì)若干技術(shù)問題規(guī)定     一、單機(jī)容量為300MW及以上機(jī)組的工程或成套進(jìn)口機(jī)組工程且供貨商有配 套提供分散控制系統(tǒng)成功經(jīng)驗(yàn)時(shí)，宜采用分散控制系統(tǒng)(DCS)。     二、分散控制系統(tǒng)應(yīng)選用在大型火電機(jī)組上有成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，適合電站特點(diǎn)， 且性能/價(jià)格比好的產(chǎn)品。     采用進(jìn)口分散控制系統(tǒng)時(shí)，宜從與國內(nèi)制造廠有合作關(guān)系和有良好技術(shù)支撐的 產(chǎn)品中招(議)標(biāo)擇優(yōu)確定。     三、分散控制系統(tǒng)的功能應(yīng)包括：數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(D

4、AS)以及主要模擬量 控制系統(tǒng)(MCS)。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，也可將單元機(jī)組的輔機(jī)順序控制系統(tǒng) (SCS)和鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)等納入分散控制系統(tǒng)。     輔助車間或輔助系統(tǒng)不采用分散控制系統(tǒng)。     四、采用分散控制系統(tǒng)后，宜按以CRT和鍵盤為監(jiān)視和控制中心，配以少量 必要的常規(guī)儀表和控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一套單元機(jī)組爐機(jī)電統(tǒng)一集中控制的原則設(shè)計(jì)。     五、單元機(jī)組輔機(jī)順序控制設(shè)計(jì)宜以子組級控制為主。300MW及以上容量機(jī) 組宜具有汽輪機(jī)自動(dòng)升速和升負(fù)荷控制功

5、能，但不設(shè)置汽輪機(jī)、鍋爐或單元機(jī)組全 自動(dòng)啟停的機(jī)組級順序控制功能。     六、在單元控制盤(臺)上控制的單機(jī)容量為300MW及以上機(jī)組的主要輔機(jī)和 閥門(擋板)的順序邏輯控制宜納入單元機(jī)組的順序控制系統(tǒng)。當(dāng)順序控制系統(tǒng)與分 散控制系統(tǒng)能聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)，需在單元控制盤(臺)上控制的其他輔機(jī)和閥門(擋板)也 可利用DCS的CRT顯示和鍵盤操作。     七、分散控制系統(tǒng)硬件可按下表的規(guī)定配置：     說明：     1.當(dāng)FSSS納入DC

6、S系統(tǒng)時(shí)，300MW機(jī)組I/O可加900點(diǎn)，600MW機(jī)組可 加1000點(diǎn)。     2.當(dāng)FSSS納入DCS系統(tǒng)或與之聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)，CRT增加1臺。     八、分散控制系統(tǒng)應(yīng)按分級分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對于配置后備操作的輔機(jī)和閥門(擋 板)，有條件時(shí)，驅(qū)動(dòng)級的硬件和軟件均應(yīng)可獨(dú)立于上一級工作，并將下列信號直 接引入驅(qū)動(dòng)級控制卡內(nèi)：     1.確保輔機(jī)本身安全啟動(dòng)的允許條件信號；     2.與后備操作器的連接信號；   

7、  3.輸出控制信號和執(zhí)行器反饋信號。     九、單元機(jī)組連鎖保護(hù)和重要模擬量控制系統(tǒng)的控制器應(yīng)冗余設(shè)置。對于順序 控制系統(tǒng)，當(dāng)控制器分散度較高，或驅(qū)動(dòng)級硬件和軟件可獨(dú)立于上一級工作且對重 量對象已配置了直接控制驅(qū)動(dòng)級的后備操作器時(shí)，控制器可不冗余設(shè)置。對于僅用 于監(jiān)視的采集站可不冗余設(shè)置。冗余措施應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)用要求，采用一 對一冗余或多臺控制器共用一個(gè)冗余控制器的方式。通信應(yīng)有兩條互為冗余、同時(shí) 運(yùn)行的總線。每臺單元機(jī)組的操作員站應(yīng)不少于兩套。     十、采用分散控制系統(tǒng)時(shí)，后備

8、監(jiān)控設(shè)備的裝設(shè)原則是：當(dāng)分散控制系統(tǒng)通信 故障或操作員站全部故障時(shí)，確保緊急安全停機(jī)；當(dāng)一個(gè)控制器站故障時(shí)，能保證 穩(wěn)定負(fù)荷下短時(shí)安全運(yùn)行和安全停機(jī)。具體規(guī)定如下：     1.常規(guī)指示儀表、熱工報(bào)警光字牌和后備操作器，除少數(shù)重要的以外，不宜重 復(fù)設(shè)置。對記錄儀表，除汽輪機(jī)廠有特殊要求外，可不裝設(shè)。     一套單元機(jī)組裝設(shè)的常規(guī)監(jiān)控設(shè)備不宜超過以下數(shù)量：       常規(guī)指示表 40塊      

9、0;模擬量操作器 40個(gè)       開關(guān)量操作器 80個(gè)     2.鍋爐、汽輪機(jī)金屬溫度，發(fā)電機(jī)線圈、鐵芯、冷卻水溫度，輔機(jī)軸承溫度等 的測量，除少部分進(jìn)入DCS系統(tǒng)外，其余宜采用小型巡回檢測裝置。     3.進(jìn)入常規(guī)報(bào)警裝置的信號可包括以下內(nèi)容：最主要的參數(shù)偏離正常值；機(jī)組 保護(hù)跳閘的主要原因；DCS系統(tǒng)和其他重要控制裝置的電源故障。     4.除需頻繁或緊急操作外，后備操作器宜布置在輔助盤(臺)上。后備開

10、關(guān)量操 作器應(yīng)通過確保輔機(jī)本身安全啟停的基本允許條件邏輯，但不宜為這些邏輯而在控 制器外用繼電器實(shí)現(xiàn)。通過控制器處理機(jī)(CPU)的后備開關(guān)量操作器，對于重要的 或需要緊急操作的極少數(shù)輔機(jī)和閥門(擋板)方宜配備。     5.用于緊急安全停機(jī)的開關(guān)量操作器，如鍋爐緊急跳閘、汽輪機(jī)緊急跳閘、直 流潤滑油泵、汽輪機(jī)真空破壞門、過熱和再熱蒸汽安全門、汽包事故放水門，宜獨(dú) 立于DCS系統(tǒng)而采用硬接線實(shí)現(xiàn)。     十一、采用分散控制系統(tǒng)時(shí)，監(jiān)視、控制和保護(hù)系統(tǒng)信息共享應(yīng)按下列規(guī)定設(shè) 計(jì)：    

11、 1.監(jiān)視系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的信息，有條件時(shí)(即各系統(tǒng)均采用分散控制系統(tǒng)設(shè)備， 或采用可編程控制器且與分散控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng))，應(yīng)共享信息。此時(shí)，I/O信息應(yīng)首先 引入控制系統(tǒng)的I/O通道，并通過通信總線傳送至數(shù)據(jù)處理和監(jiān)視系統(tǒng)。     2.控制系統(tǒng)與機(jī)組保護(hù)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。     3.觸發(fā)MFT的信息不應(yīng)通過主通信總線傳送。     十二、輸入/輸出(I/O)通道宜按下列原則設(shè)計(jì)：     

12、1.分散控制系統(tǒng)和其他供貨商提供的控制及保護(hù)系統(tǒng)之間信息交換采用I/O通 道時(shí)，應(yīng)有電隔離措施。     2.分散控制系統(tǒng)至執(zhí)行回路的開關(guān)量輸出信號宜采用帶繼電器輸出的I/O通道 或另外裝設(shè)繼電器。     3.重要的輸入信號，當(dāng)未裝設(shè)常規(guī)儀表時(shí)，應(yīng)冗余設(shè)置，并分別配置在不同的 通道板上，必要時(shí)，應(yīng)分別配置在不同控制器的不同通道板上。     4.分配控制回路和I/O信號時(shí)，應(yīng)使一個(gè)控制器或一塊I/O通道板損壞時(shí)對機(jī) 組安全運(yùn)行的影響盡可能小。   

13、60; 5.當(dāng)控制器I/O通道板及其電源故障時(shí)，應(yīng)使I/O處于對系統(tǒng)安全的狀態(tài)，不 出現(xiàn)誤動(dòng)。     6.每個(gè)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器連接點(diǎn)數(shù)不宜超過8(16)點(diǎn)，否則A/D轉(zhuǎn)換器宜冗余配 置。     7.I/O模件對現(xiàn)場接點(diǎn)的供電電壓應(yīng)在48120V范圍內(nèi)。     十三、分散控制系統(tǒng)應(yīng)滿足下列性能指標(biāo)：     1.系統(tǒng)可用率：99.9%(見附錄)。     2.系統(tǒng)精確度：輸入信

14、號為±0.1%(高電平)，±0.2%(低電平)；輸出信號為± 0.25%。      3.事件順序記錄分辨率：12ms。    4.抗干擾能力：共模電壓為250V；共模抑制比為90dB；差模電壓為60V； 差模抑制比為60dB。     5.系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和響應(yīng)速度：     (1)數(shù)據(jù)庫刷新周期，模擬量不大于采樣周期，一般開關(guān)量不大于1s。     (2)CR

15、T畫面對鍵盤操作指令的響應(yīng)時(shí)間，一般畫面不大于1s；復(fù)雜的模擬圖 畫面不大于2s。     (3)CRT畫面上數(shù)據(jù)的刷新周期1s。     (4)從鍵盤發(fā)出操作指令到通道板輸出和返回信號從通道板輸入至CRT上顯示 的總時(shí)間為2.53s(不包括執(zhí)行器動(dòng)作時(shí)間)。     (5)控制器的工作周期，模擬量控制不大于0.25s；開關(guān)量控制不大于0.1s。     十四、分散控制系統(tǒng)宜按下列規(guī)定留有一定裕量：    

16、 1.最忙時(shí)，控制器CPU負(fù)荷率不大于60%，操作員站CPU負(fù)荷率不大于40%。     2.內(nèi)部存儲器占用容量不大于50%，外部存儲器占有容量不大于40%。     3.I/O點(diǎn)裕量10%15%。     4.I/O插件槽裕量10%15%。     5.電源負(fù)荷裕量30%40%。     6.通信總線的負(fù)荷率不大于30%40%。     附錄可用率定義     系統(tǒng)可用率按下列公式計(jì)算： 式中：試驗(yàn)時(shí)間為90d(2160h)。     試驗(yàn)時(shí)間計(jì)算時(shí)應(yīng)減去下列不是由于系統(tǒng)故障而造成的停用時(shí)間：     1.機(jī)組停用； &#