OVATIONDCS系统检修工艺规程

.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.1页第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程第一节DCS系统结构和配置兰州铝业股份有限公司3X300MW自备电厂本工程分散控制系统（DCS）采用上海西屋控制系统有限公司的OVATION系统。其功能包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统(MCS)、炉膛安全监控系统(FSSS)、顺序控制系统（SCS）、电气控制系统（ECS）、汽机控制系统（DEH）等。控制和监视范围包括锅炉、汽轮机及其辅机热力生产系统、发电机、变压器组及厂用电源系统、汽机空冷系统、旁路系统、锅炉定排、锅炉吹灰系统、等离子点火系统、辅机循环冷却水系统、主厂房用空压机系统、除渣系统、采暖加热站等系统。三台单元机组的控制分别由三套DCS实现，公用系统（辅机冷却水泵房、主厂房用空压机系统、采暖加热站、厂用电源公用系统等）的控制由DCS公共系统实现。辅机冷却水泵房系统采用远程I/O站控制方式，远程I/O柜与机组DCS间采用冗余光纤通讯连接。炉顶壁温、发电机本体温度采用国产远程智能采集前端采集。DEH随汽机厂成套供货，采用与DCS相同硬件，DEH的工作站和控制器作为DCS网络结构中的节点，实现了DCS一体化的结构，。模拟量控制系统（MCS）能够满足机组启停、定/滑压运行和RUNBACK工况的要求，保证机组在不投油稳燃负荷至100%MCR负荷范围内，控制运行参数不超过允许值。协调控制包括协调控制方式，炉跟踪方式，机跟踪方式，手动控制方式等。炉膛安全监控系统(FSSS)能够在锅炉正常工作和启动等各种运行方式下，连续地监视燃烧系统的参数和状态，并在出现危及锅炉安全运行的工况时，快速切断所有进入炉膛的燃料，以保证锅炉安全，避免事故发生或限制事故进一步扩大。数据采集系统（DAS）能够连续监视机组的各种运行参数，提供完整的报警信息，跳闸事件的顺序记录（SOE）、指定参数的定时制表，趋势记录及事故追忆打印等。1.0DCS网络配置通讯设备采用通用的Cisco公司的快速以太网交换机。.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.2页本工程单元机组DCS配置了2对冗余交换机，用于单元机组控制器，操作员站，工程师站等的通讯。对于公用系统，配置了1对独立的冗余核心交换机作为控制器之间及与网络其他节点的通讯。公用系统与各机组的子系统之间采用标准的TCP/IP网络通讯。1.1单元机组网络配置单元机组网络为单层网。1.1.1网络为双100Mb冗余、容错快速以太网。冗余是指2个网同时工作，互为热备用。容错是指网中任何站点的线路发生故障或任意站点故障时，不影响系统的正常工作。1.2网络参数网络结构层次：单层网络结构形式：交换式以太网通讯介质：UTP/光缆通讯协议：TCP/IP允许最大节点量：512个1.3DCS与电厂其它控制系统的通讯接口1.3.1DCS与电厂其它生产控制系统的通讯接口DCS具备与其他供货商的控制系统通讯的能力，系统的通讯接口支持RS232C，RS485/422和以太网方式连接，支持TCP/IP、MODBUS/MODBUSPLUS通讯协议。所有通讯接口内置于分散处理单元，或作为一个独立的多功能网关挂在数据高速公路上。通讯接口为冗余配置（包括冗余通讯接口模件），冗余的通讯接口在任何时候都同时工作，其中的任一通讯接口故障不对过程监控造成影响。1.3.2DCS与SIS的通讯接口DCS通过专用的OPC接口站、DMZ交换机和路由器三重隔离向SIS传送数据，为每台机组配置一台专用的数据采集接口计算机，该接口计算机提供的服务能够让SIS系统通过该计算机访问DCS数据。SIS系统向数据采集接口计算机请求获得数据，数据采集接口计算机接到SIS系统的请求后从DCS系统取得数据并发送给SIS系统。DCS与全厂SIS系统接口包含软件和硬件防火墙，防止SIS系统上的终端对DCS系统进行任何操作和修改，以及计算机病毒的侵害。.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.3页1.4GPS时钟同步系统：本工程DCS供货商提供一套完整的全厂GPS时钟同步系统，主时钟分别向下列系统发送标准时钟信号，使全厂各个系统的时钟同步、定时校准。a.发变组保护装置IRIGB（直流＋、－）5点b.快切装置PPM空接点2点c.发变组录波装置PPM空接点1点d.启备变RIGB（直流＋、－）2点e.DCSNTP网络时钟协议RJ－45接口对时1点f.辅助车间控制网络RS485方式1点g.SISNTP网络时钟协议RJ－45接口对时1点（暂定）h.备用各类对时接口分别预留3点DCS系统上建立有‘数字主时钟’装置，使挂在DCS上的各个控制站时钟同步、定时校准。装置本身与全厂GPS主时钟同步并能实现自动校正。“数字主时钟”与GPS的时钟同步，也可以在工程师站通过键盘设定。2.0控制系统配置2.1配置原则DCS系统控制器按DCS功能并兼顾系统划分配置，并保证各控制器负荷基本均衡。实行硬件物理分散布置，信息集中管理的设计原则。所有处理器模件均冗余配置，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。冗余配置的处理器模件与系统有并行的接口，即均能接受系统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能不断更新自身获得的信息，并与工作模件保持数据同步。不设单独DAS控制器，DAS点分配在MCS控制器中。控制器功能具体分配为：B-MCS/DAS—1对B-SCS—2对FSSS—3对T-MCS/DAS—1对T-SCS—2对等离子点火、除渣、智能前端—1对.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.4页ECS—2对DEH—2对（汽机厂供货）空冷ACC—2对公用系统—2对（采暖加热站，空压机，辅机冷却水泵，电气公用）总计：单元机组16对，公用系统2对。每对控制器的控制范围划分为：控制器控制功能DROP1锅炉SCS风烟系统A侧、锅炉杂项DROP2锅炉SCS风烟系统B侧、锅炉杂项DROP3锅炉MCSDROP4FSSS给煤机A1、A2，磨煤机A，AB层油，A层、B层、AB层火检、密封风机，火检风机、炉前油DROP5FSSS给煤机B1、B2，磨煤机B，CD层油，C层、D层、CD层火检DROP6FSSS给煤机C1、C2，磨煤机C，EF层油，E层、F层、EF层火检DROP7汽机MCSDROP8汽机SCS，电泵ADROP9汽机SCS，电泵B，电泵CDROP10除渣、等离子DROP11电气发变组、主变DROP12电气厂用电DROP13空冷列1、列2、列3、列4、真空泵A、真空泵BDROP14空冷列5、列6、真空泵CDROP41DEHDROP42DEH公用部分：DROP15公用电气、采暖加热站、#1和#2辅机冷却水泵、A和C空压机DROP16公用电气、#3和#4辅机冷却水泵、B、D和E空压机.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.5页以上系统中辅机冷却水泵房系统采用远程IO站的方式，空冷系统控制器布置在空冷配电间内。控制器技术指标：A、控制器主频：Pentium400MHz.B、控制器内存：128MBC、控制器闪存：64MBD、控制快速控制内存：3MBE、单控制器源点容量：16000点F、控制器分区：5个G、每个控制区速率：10ms~30s可调。H、冗余控制器切换时间：小于4msI、冗余控制器切换方式：控制器背板直接切换。J、冗余控制器状态看门狗监视K、每100ms解算1000页逻辑图,每页包含7X11个逻辑运算3.0I/O卡件配置及IO点数3.1I/O卡件类型：DI卡件—数字量输入卡件，16通道DO卡件—数字量输出卡件，FormC，16通道，每个DO输出信号采用继电器输出，继电器位于控制柜或扩展柜内，均采用美国进口产品。DO卡件—数字量输出卡件，FormX，12通道，每个DO输出信号采用继电器输出，继电器位于卡件上，均采用美国进口产品。AI卡件—模拟量输入卡件4~20mA，8通道。AI卡件—模拟量输入卡件TC，8通道。AI卡件—模拟量输入卡件RTD，8通道。AO卡件—模拟量输出卡件，4通道，每一个模拟量输出点对应一个单独的D/A转换器。PI卡件—2通道，脉冲量输入卡件。.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.6页快速采集卡件(SOE)-用于SOE点的采集。外接口卡LC卡-用于DCS与其它控制系统的通讯。3.2DCSI/O点数配置（不含DEH）根据DCS技术协议，单元机组DCS的I/O点数按照7169点配置，公用系统按照660点配置，此点数不包括15%的备用点、不包括DCS内部的硬接线联系点。由于DCS招标阶段过程中空冷系统、锅炉吹灰系统及大部分主辅机资料未完全到位，最终的施工图实际点数有所减少，最终实际使用点数约为：系统锅炉汽机空冷电气公用系统其中远程智能前端其中SOEI/O点数30961747498725714371283（单元）、43（公用）单元机组合计60667144.0机柜配置DCS机柜按系统配置，包括控制柜、扩展柜和继电器柜，控制柜内安装控制器DPU和各类卡件，扩展端子柜内安装端子接线板及继电器板。单元机组机柜的具体分配为：锅炉SCS：控制柜—2面，扩展柜—4面锅炉MCS/DAS：控制柜—1面，扩展柜—3面FSSS：控制柜—3面，扩展柜—3面汽机MCS/DAS：控制柜—1面，扩展柜—3面汽机SCS：控制柜—2面，扩展柜—2面除渣、等离子：控制柜—1面，扩展柜—1面ECS：控制柜—2面，扩展柜—2面空冷系统：控制柜—2面，扩展柜—1面，DEH：控制柜—2面，继电器柜—1面（汽机厂供货）MFT,跳闸继电器机柜—1面.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.7页单元机组电源柜—1面单元机组交换机柜—1面公用系统机柜的具体分配为：公用部分：控制柜—2面，扩展柜—1面，辅机冷却水泵房远程I/O柜：2面公用系统电源柜：1面公用系统交换机柜：1面以上合计：单元机组机柜39面（汽机厂供DEH柜3面）公用系统机柜7面（其中远程柜2面）机柜布置：空冷部分机柜3面布置在空冷配电室电子间，辅机冷却水泵房远程I/O柜布置在辅机冷却水泵房配电室，其余单元机组36面+公用部分5面机柜均布置在主厂房集控楼电子设备间。5.0远程数据采集系统配置对于相对集中的温度测点采用远程数据采集系统，以节省电缆。远程数据采集系统采取前端方式，环境温度-21～70℃，防护等级为IP56。远程数据采集系统与DCS冗余通讯连接，通讯介质为屏蔽双绞线。远程数据采集系统采用无锡贝尔自动化仪器仪表有限公司的IDAS产品，均由上海西屋公司成套供货。所有智能前端单个测点数为20点，具体型号为无锡贝尔IDAS-2102。单元机组就地实际安装智能前端共计23个，其中锅炉部分13个，发电机部分10个，前端的供电统一由DCS电源柜提供。6.0人机接口配置人机接口站主要用于过程监视，操作记录等，每台机组包括：6.1操作员站：5套（其中1套随DEH供货），每套1台韩国三星21＂LCD彩色显示器，1台DELL620主机。CPUPentiumⅣ字长32位.兰州铝业股份有限公司3×300MW自备电厂第二章OVATIONDCS系统检修工艺规程试用版.8页内存512M硬盘40G6.2工程师站：2套（其中1套随DEH供货），每套1台韩国三星21＂LCD彩色显示器，1台DELL830主机。CPUPentiumⅣ字长32位内存2X512M硬盘4X36G6.3历史数据站：1套，1台韩国三星21＂LCD彩色显示器，1台DELL830主机。CPUPentiumⅣ字长32位内存2X512M硬盘8X36G6.4OPC接口站：1套，