DCS技術(shù)規(guī)格闡明書

目錄

1.概述3

2.DCS控制規(guī)模4

3.系統(tǒng)功能規(guī)定4

4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)6

5.技術(shù)規(guī)定8

6.技術(shù)服務(wù)及培訓(xùn)9

1.概述

范圍

本規(guī)格書概括了湖北新洋豐肥業(yè)股份有限企業(yè)S-NPK廠DCS系統(tǒng)改造工程的分散型控制系

統(tǒng)(Distributedcontrolsystem：簡(jiǎn)稱DCS)的各項(xiàng)規(guī)定,內(nèi)容包括DCS的基本技術(shù)條件、制

造、質(zhì)量保證、培訓(xùn)等各階段日勺規(guī)定。

原則規(guī)范

除另有闡明外，提供的系統(tǒng)應(yīng)滿足如下認(rèn)證，并符合對(duì)應(yīng)規(guī)范和國(guó)標(biāo)的最新版本：

IEC、50和制造廠原則

CE認(rèn)證

符合UL、CSA、FM、DIV2安全規(guī)程規(guī)定

其他：

ANSI/ISAS5.1儀表符號(hào)和闡明

ISAS5.4儀表回路圖

ISAS5.3DCS系統(tǒng)圖形符號(hào)

IEEE802.3

系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)采用分布式構(gòu)造，在開(kāi)放式U勺以太網(wǎng)絡(luò)上分布了多臺(tái)系統(tǒng)組件，這些系統(tǒng)組件帶有獨(dú)立

的功能處理器，并能進(jìn)行設(shè)備和功能的擴(kuò)展。

用于現(xiàn)場(chǎng)控制的集成控制器將實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、混合模擬量和開(kāi)關(guān)量過(guò)程控制

和批量處理、時(shí)序控制等應(yīng)用規(guī)定并采用功能模塊化的組態(tài)工具進(jìn)行編程。用于過(guò)程監(jiān)視及

管理的人-機(jī)接口單元即操作站其顯示、操作、記錄、管理等則功能集中。該系統(tǒng)將在生產(chǎn)

裝置內(nèi)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、配上電源、接上輸入輸出信號(hào)就可滿足本裝置的生產(chǎn)監(jiān)視、過(guò)程控制、

操作畫面、參數(shù)報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄及趨勢(shì)等項(xiàng)的功能規(guī)定。

系統(tǒng)構(gòu)成

集成控制器通過(guò)過(guò)程I/。便件、連接端子及必要的信號(hào)隔離處理，完畢持續(xù)的、離散的數(shù)據(jù)

采集功能，過(guò)程控制器將集中在全廠中央控制室。

作為人-機(jī)接口的CRT操作站包括鍵盤、打印機(jī)、彩色圖形顯示屏等安裝在中央控制室。

工程師站是由彩色CRT、鍵盤、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器等構(gòu)成的，可與操作員站共用。

系統(tǒng)組件（集成控制器、操作員）之間通過(guò)TCP/IP以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，以太網(wǎng)絡(luò)支持

集成控制器之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。集成控制器應(yīng)具自多種通信接口，如以太網(wǎng)絡(luò)接口、RS232

接口、RS485接口等。

供貨方責(zé)任范圍

指派一名項(xiàng)目經(jīng)理在整個(gè)項(xiàng)H執(zhí)行期間與買方進(jìn)行重要聯(lián)絡(luò)，在項(xiàng)目執(zhí)行期間，該項(xiàng)目經(jīng)理

應(yīng)為同一人。

提供的DCS應(yīng)能完全滿足本規(guī)格書所規(guī)定的硬件和軟件功能。

對(duì)其DCS系統(tǒng)提出優(yōu)化配置方案及系統(tǒng)工程，系統(tǒng)配置圖、設(shè)備/組件清單、電源消耗、電

路保護(hù)、接地規(guī)定等。

負(fù)責(zé)完畢所有系統(tǒng)的配置，提供配置方案，并得到采購(gòu)方確實(shí)認(rèn)。在DCS制造廠完畢所有

設(shè)備包括硬件和軟件的檢查和測(cè)試。

提供系統(tǒng)組態(tài)的全過(guò)程支持。

設(shè)備包裝后運(yùn)至裝置現(xiàn)場(chǎng)，

現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)包括設(shè)備開(kāi)箱驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)安裝、回路檢查、開(kāi)車等。

在DCS制造廠對(duì)采購(gòu)方儀表維護(hù)人員、系統(tǒng)工程師進(jìn)行有關(guān)課程培訓(xùn)。

有義務(wù)召開(kāi)本項(xiàng)目的協(xié)調(diào)會(huì)，在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中接受采購(gòu)方的監(jiān)督和問(wèn)詢。

按照本規(guī)格書的規(guī)定提供所有文獻(xiàn)和資料。

DCS控制規(guī)模

輸入/輸出信號(hào)類型

DCSU勺過(guò)程控制器應(yīng)能直接接受或處理如下多種類型的輸入和輸出信號(hào)：

模擬量輸入

模件為智能化模件，可萬(wàn)能輸入，通道與通道之間隔離，隔離電壓為400VDC

可直接輸入T/C、mV、V、RTD、mA等信號(hào)，并可設(shè)置斷線保護(hù)

精度為量程范圍的±0.1%，模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度為15bit

數(shù)字量輸入

原則的數(shù)字量（AC、DC）

干節(jié)點(diǎn)信號(hào)

模擬量輸出

4~20mA.DC電流信號(hào)

通道與通道之間隔離，隔離電壓為500VDC

負(fù)載為0~750歐姆

精度為量程的0.1%

數(shù)字量輸出

開(kāi)關(guān)量輸出24VDC.0.5A/點(diǎn)

輸入/輸出信號(hào)規(guī)模

詳見(jiàn)表A：系統(tǒng)規(guī)模數(shù)據(jù)

系統(tǒng)功能規(guī)定

控制功能

集成控制器可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)時(shí)和離散的功能，每個(gè)集成控制器至少能處理512個(gè)輸入輸出點(diǎn)、

32個(gè)控制回路，具有多種類型的功能模塊，具有在線編程和修改日勺能力。

持續(xù)控制

集成控制器可以完畢基本的調(diào)整和先進(jìn)的控制，控制器至少應(yīng)提供如下功能塊算法：

多種PID控制（如單回路、串級(jí)、比值等）

平方/開(kāi)方/加/減/乘/除等運(yùn)算

流量賠償和合計(jì)

超前/滯后

延時(shí)

高/中/低選擇

變化率限制

累積計(jì)量、平均值

模擬量變換（SCALE）

報(bào)警類型:H,HH,L,LL,Rateofchange,deviation

離散控制功能

在離散控制中至少應(yīng)提供如下功能塊算法：

開(kāi)關(guān)控制

與、或、非邏輯

輸入、輸出反向

計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)

離散設(shè)備控制（重要用于對(duì)泵的控制）

交替設(shè)備控制

系統(tǒng)監(jiān)視

系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視

輸入輸出機(jī)架監(jiān)視

監(jiān)控軟件

監(jiān)控軟件安裝在操作站上，用于工2流程顯示、操作、管理、記錄、報(bào)表、報(bào)警等，監(jiān)控軟

件應(yīng)具有開(kāi)放的I人機(jī)接口，可以與大多數(shù)世界著名廠家生產(chǎn)的DCS、PLC、記錄儀、調(diào)整器

等進(jìn)行通訊,監(jiān)控軟件應(yīng)支持Hart、ProfibusxModbus、RS232/422/485、Ethernet、TCP/IP

等多種通訊協(xié)議，并支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)互換如ODBC、DDE、OLE等，以便與其他系統(tǒng)或軟件實(shí)

現(xiàn)雙向通訊和數(shù)據(jù)互換。監(jiān)控軟件應(yīng)采用圖形化組態(tài)方式，能以便生成系統(tǒng)總貌、分組、細(xì)

日、趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表等圖形畫面。監(jiān)控軟件的操作界面應(yīng)為全漢化。

總貌畫面

顯示系統(tǒng)各設(shè)備、裝置、區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)以及所有過(guò)程參數(shù)變量的狀態(tài)、測(cè)量值、設(shè)定值、

控制方式（手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)）、高下報(bào)警等信息。從各顯示塊可以調(diào)出其他畫面。

分組畫面

以模擬儀表的表盤形式按事先設(shè)定的分組，同步顯示幾種回路的信息：如過(guò)

程參數(shù)變量的測(cè)量值、調(diào)整器的設(shè)定值、輸出值、控制方式等。變量值每秒更新一次，分組

可任意進(jìn)行，操作員可從分組畫面調(diào)出任一變量（模擬量或離散量川勺詳細(xì)信息。

對(duì)模擬回路可以手動(dòng)變化設(shè)定值、輸出值、控制方式等：對(duì)離散量可以手動(dòng)操作設(shè)備的啟動(dòng)

和停止，畫面顯示出指令狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)。

趨勢(shì)畫面

系統(tǒng)具有顯示任何數(shù)據(jù)點(diǎn)趨勢(shì)H勺能力，并在同一-座標(biāo)軸上顯示至少六個(gè)變量的趨勢(shì)記錄曲線,

有可供采購(gòu)方自由選擇的參數(shù)變量、不?樣顏色和不?樣的時(shí)間間隔，也可以對(duì)數(shù)據(jù)軸進(jìn)行

任意放大顯示。

具有實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)顯示和記錄

報(bào)警畫面

顯示1=1前所布正在進(jìn)行的過(guò)程參數(shù)報(bào)警和系統(tǒng)硬件故障報(bào)警，并按報(bào)警的時(shí)間次序從最新發(fā)

生的報(bào)警開(kāi)始排起，報(bào)警優(yōu)先級(jí)別和狀態(tài)用不一樣的顏色來(lái)區(qū)別，未經(jīng)確認(rèn)的報(bào)警處在閃爍

狀態(tài)。

報(bào)警內(nèi)容包括：

報(bào)警時(shí)間

過(guò)程變量名

過(guò)程變量闡明

過(guò)程變量的目前值

報(bào)警設(shè)定值

過(guò)程變量歐I工程單位

報(bào)警優(yōu)先級(jí)別

圖形畫面

生產(chǎn)裝置I內(nèi)工藝流程圖、設(shè)備簡(jiǎn)圖、單線圖等都可以在CRT上顯示出來(lái)，一般采用可變化

的顏色、圖形、閃爍表達(dá)過(guò)程變量的不一樣狀態(tài),所有過(guò)程變量日勺數(shù)值和狀態(tài)每秒動(dòng)態(tài)刷新。

操作員在此畫面對(duì)有關(guān)過(guò)程變量實(shí)行操作和調(diào)整。

棒圖

棒圖可以表達(dá)過(guò)程變量的變化，如棒圖表達(dá)塔的液位，棒圖能以水平或垂直方式顯示。

報(bào)警功能

當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)將具有如下動(dòng)作：

系統(tǒng)將根據(jù)報(bào)警的級(jí)別和設(shè)置實(shí)時(shí)打印目前的報(bào)警內(nèi)容，報(bào)警內(nèi)容見(jiàn)

同步系統(tǒng)產(chǎn)生聲響報(bào)警，并提供報(bào)警顏色的變化，用以提醒操作者

報(bào)警類型至少具有下列類型：

高報(bào)

低報(bào)

高高報(bào)

低低報(bào)

偏差報(bào)

報(bào)表功能

DCS按照預(yù)先定義的格式不印報(bào)表，報(bào)表數(shù)據(jù)的搜集和打印是按照采購(gòu)方定義的時(shí)間間隔自

動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行，報(bào)表打印一般采用事件驅(qū)動(dòng)方式或操作員命令方式，報(bào)表軟件將自動(dòng)產(chǎn)生所

有的標(biāo)題和表頭。

可以提供日?qǐng)?bào)表、班報(bào)表、月報(bào)表

可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、定期打印報(bào)表功能

歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

DCS應(yīng)對(duì)報(bào)警、聯(lián)鎖、操作指令的變化等事件及其日期、時(shí)間作為歷史數(shù)據(jù)加以儲(chǔ)存。

應(yīng)有足夠H勺能記錄六個(gè)月以上歷史數(shù)據(jù)的磁介質(zhì)存儲(chǔ)空間，并具有可獷充至外部存儲(chǔ)設(shè)備。

應(yīng)提供歷史報(bào)表、歷史趨勢(shì)功能。

組態(tài)功能

應(yīng)提供?種任務(wù)集成并且符合IEC1131原則B勺組態(tài)工具

應(yīng)具有FBD（功能塊）、SFC組態(tài)能力

具有在線協(xié)助能力

具有豐富、靈活的作圖能力

具有仿真調(diào)試的能力

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1設(shè)計(jì)原則

DCS是由以微處理器為基礎(chǔ)的、分散式的多臺(tái)系統(tǒng)組件所構(gòu)成，這些系統(tǒng)組件分布在具有開(kāi)

放式構(gòu)造的以太網(wǎng)絡(luò)上，包括：操作員站、控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、外設(shè)及有關(guān)的硬件和軟件。

系統(tǒng)是通過(guò)試驗(yàn)口勺高可靠性的，并且是出廠前最新的硬件和軟件版本。

通訊系統(tǒng)是高可靠的，即單臺(tái)硬件設(shè)備出現(xiàn)故障（包括通訊系統(tǒng)硬件故障）都不會(huì)影響其他系

統(tǒng)組件之間的通訊。

系統(tǒng)容許在不關(guān)閉系統(tǒng)的狀況下在線更換系統(tǒng)模件或組件，容許帶電插拔。

系統(tǒng)中的任何組件通電或掉電都不會(huì)影響其他組件的運(yùn)行。

聯(lián)鎖系統(tǒng)故障檢出元件動(dòng)作時(shí)，在操作站的CRT顯示屏上應(yīng)進(jìn)行聲光報(bào)警，同步報(bào)警打印

機(jī)立即打印出來(lái)，并貯存在歷史模件中，報(bào)警確實(shí)認(rèn)和消聲由鍵盤或按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。

操作站

概述

操作站是操作員理解各裝置所有信息H勺接口單元,操作員可在正?；虍惓顩r下對(duì)各裝置進(jìn)

行控制和監(jiān)視。

操作系統(tǒng)應(yīng)為WINDOWSNT或XP系統(tǒng)的最新可靠運(yùn)行版本。

操作站的功能如下：

顯示所有的過(guò)程變量及有關(guān)參數(shù)

操作所有控制回路的參數(shù)，如變化設(shè)定點(diǎn)、工作方式、回路輸出、調(diào)整PID參數(shù)等

報(bào)警顯示

過(guò)程流程圖顯示

趨勢(shì)顯示（實(shí)時(shí)H勺和歷史的）

匯報(bào)和報(bào)表

系統(tǒng)診斷匯報(bào)

支持功能

DCS操作站應(yīng)能支持通用II勺編程軟件，以協(xié)助采購(gòu)方維護(hù)和修改數(shù)據(jù)庫(kù)、編制應(yīng)用程序。支

持功能包括在線和離線的數(shù)據(jù)庫(kù)定義（即組態(tài)、下載等）、備份（即拷貝、定期存貯到軟盤等）、

文獻(xiàn)/程序管理等。

基本硬件

操作站重要由彩色顯示屏、鍵盤、鼠標(biāo)器、中央處理單元等構(gòu)成，同步可以支持多種外部

設(shè)備如打印機(jī)、拷貝機(jī)、磁帶機(jī)等。

操作站的CPU應(yīng)包括至少32位微處理器、存儲(chǔ)器、通訊電子組件和電源，操作站的實(shí)際處

理能力不能超過(guò)滿負(fù)荷的30%。

CRT監(jiān)視器為22英寸高分辯率的J彩色顯示屏，CRT分辯率至少為1024X768。

打印機(jī)

打印機(jī)應(yīng)能自動(dòng)、持續(xù)地打印報(bào)表、報(bào)警、系統(tǒng)維護(hù)記錄等，也能按命令規(guī)定打印報(bào)表、屏

幕畫面和組態(tài)數(shù)據(jù)表等。

打印機(jī)為臺(tái)式激光彩色A4打印機(jī)。能實(shí)現(xiàn)CRT全屏幕拷貝打印。

軟件

所有的軟件應(yīng)符合本技術(shù)規(guī)格書口勺規(guī)定

磁盤驅(qū)動(dòng)器

磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)重要用于系統(tǒng)下裝和組態(tài)數(shù)據(jù)的備份，系統(tǒng)具有格式化磁盤II勺能力。

操作站的硬件應(yīng)為DCS供貨商測(cè)試承認(rèn)的原則配置產(chǎn)品

控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括完畢控制功能和I/O監(jiān)視功能的所有硬件和軟件，系統(tǒng)一般是由集

成控制處理器、I/O模件所構(gòu)成，它們都安裝在原則的機(jī)柜內(nèi)，集成控制處理器執(zhí)行控制功

能，I/O接口模件處理現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出信號(hào)。

能力

控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接受過(guò)程變量的輸入信號(hào)，然后按照組態(tài)數(shù)據(jù)的規(guī)定，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行

處理，寄存到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中供顯示或計(jì)算，傳送輸出信號(hào)至最終控制元件。

在I/O信號(hào)處理方面，系統(tǒng)對(duì)模擬量提供線性化、賠償、累積、開(kāi)方和報(bào)警功能；系統(tǒng)對(duì)開(kāi)

關(guān)量提供報(bào)警和狀態(tài)變化的檢測(cè)。

在控制方面，系統(tǒng)可以完畢持續(xù)控制、邏輯控制、次序控制。

持續(xù)控制功能至少包括多種PID算法（反饋、前饋、開(kāi)關(guān)、比率、超前/滯后等）、原則計(jì)算I加、

減、乘、除、開(kāi)方、累加、平均、積算、復(fù)合運(yùn)算等）、基本日勺控制功能（開(kāi)關(guān)、限幅、高/

低選擇等）、自適應(yīng)控制咬能。

聯(lián)鎖控制功能包括布爾邏輯和梯形邏輯。

次序控制功能可以執(zhí)行啟動(dòng)/停止次序、批量處理或任何預(yù)先定義的程序環(huán)節(jié)。

控制器的CPU為32位，具有以太網(wǎng)絡(luò)、RS232、RS485等通信接口，控制器電源采用90~260VAC

寬范圍工作電源。

控制器必須通過(guò)CE認(rèn)證，并符合其保護(hù)規(guī)程，安全規(guī)程必須符合EN、UL、CSA.FMClass1、

DIV2等規(guī)定。

控制器應(yīng)具畬非易失性內(nèi)存，在供電中斷狀況下可保留內(nèi)存數(shù)據(jù)七天以上。

輸入/輸出

控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以支持來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的多種輸入和輸出信號(hào)，所有的輸入和輸出電路

都能防止信號(hào)過(guò)載、瞬變和浪涌沖擊。

輸入輸出設(shè)備的種類應(yīng)盡量少

通訊系統(tǒng)

通訊系統(tǒng)能完畢整個(gè)DCS各站之間的信息互換，將控制站及輸入/輸出接口采集的過(guò)程信號(hào)

送往操作站進(jìn)行顯示、存貯，將操作站的控制指令送往控制站，將控制站的輸出信號(hào)送往各

終端設(shè)備。DCS控制網(wǎng)絡(luò)II勺通訊協(xié)議應(yīng)是原則U勺IEEE802協(xié)議，通訊速率不低于10MB/秒，

通訊協(xié)議采用Modbus/TCP協(xié)議。假如供貨方提供了其他通訊協(xié)議，則該協(xié)議應(yīng)當(dāng)是原則H勺，

并應(yīng)得到采購(gòu)方確實(shí)認(rèn).

技術(shù)規(guī)定

冗余

如采用進(jìn)口著名生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品投標(biāo)，DCS系統(tǒng)沒(méi)有冗余規(guī)定；如采用國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)投標(biāo)，DCS

系統(tǒng)必須規(guī)定控制器CPU,電源、以太網(wǎng)絡(luò)等冗余。

平均無(wú)端障時(shí)間及平均故障維修時(shí)間

平均無(wú)端障時(shí)間(MTBF)

制造商應(yīng)在報(bào)價(jià)中給出其系統(tǒng)日勺MTBFo

平均故障維修時(shí)間(MTTR)

制造商應(yīng)在報(bào)價(jià)中給出其系統(tǒng)的MTTRo

模塊化規(guī)定

制造商應(yīng)保證DCS系統(tǒng)為模塊化構(gòu)造。

DCSU勺自診斷及容錯(cuò)

DCS應(yīng)具有完整的自診斷系統(tǒng)，并且定期自動(dòng)或人工啟動(dòng)診斷系統(tǒng)，并在操作站/工程師站

CRT上顯示系統(tǒng)自診斷狀杰和成果。

診斷程序能對(duì)系統(tǒng)設(shè)備故障、主機(jī)故障、壞功能塊、溫度高、電池電壓低等進(jìn)行檢查和對(duì)外

部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，

DCS系統(tǒng)應(yīng)具有一定程度II勺容錯(cuò)能力，即當(dāng)某些模塊發(fā)生故障后，不影響整個(gè)系統(tǒng)的有效工

作。

過(guò)程硬件接口規(guī)定(I/O)

輸入/輸出模件必須為智能化模件，模件應(yīng)具有獨(dú)立處理信號(hào)、自診斷、通道狀態(tài)指示、短

路保護(hù)、斷線保護(hù)等功能，

輸入/輸出通道應(yīng)隔離。

模擬輸入/輸出信號(hào)的辨別率至少為12位。

所有模件必須支持帶電插拔功能，并能對(duì)重新插入的模件自動(dòng)進(jìn)行設(shè)置。

模擬輸出模件的負(fù)載為0~750歐姆。

工作環(huán)境規(guī)定

DCS安裝在控制室內(nèi)，室內(nèi)采用空調(diào)，溫度范圍為20~30℃,濕度范圍為30~80%。