DCS(新版与旧版DCS设计规范对比)
名称
基础工程设计(初步设计)
详细工程设计(施工图设计)
系统技术规格及一般
要求
通信接口及通信网络要求
系统维护与故障诊断
DCS硬件配置
(操作站)
DCS硬件配置(控制站)
工程师站
DCS软件配置DCS报价要求
技术评估DCS应用软件组态
工厂验收现场验收
DCS中央控制室供电,现场接线及接地设计要求
《石油化工分散控制系统设计规范》 SH/T3092-1999
主编单位:中国石化集团北京设计院
发布时间:1999-09-22 实施时间:2000-01-01
1.拟定DCS监控方案:根据基础工程设计(初设)的工艺管道,及仪表流程图(PID),统计DCS的点数
检测回路及复杂控制的要求,初步做出DCS的配置
2.完成初步询价
3.向有关专业提交初步设计资料:根据DCS的配置提出DCS中央控制室的面积,房间划分,以及向结构,
暖通,电气,消防,电信,及概算专业提交初步设计资料,初步制定控制室设备平面图
本阶段有关DCS的工作分为:1.技术谈判 2.工程设计 3.应用软件组态
1.技术谈判阶段应完成: a.编制DCS系统配置条件,I/O点一览表; b.编制DCS询价书的技术部分
c.进行DCS技术谈判,技术评估
d.确认合同技术附件
e.参与DCS工程设计条件会议
2.工程设计阶段应该完成: a.复杂控制系统框图 b.顺序控制,逻辑控制,时序控制原理图
c.系统配置图
d.机柜硬件配置图
e.控制室设备平面布置图
f.各类机柜的布置及接线图
g.辅助仪表,操作台布置及接线图
h.室内仪表电缆,电线平面布置图 i.I/O卡件接线表或回路接线图
j.供电系统图 k.接地系统图
l.向有关专业提出详细设计技术条件(暖气,消防等)
3.应用软件组态阶段应完成:a.系统配置组态 b.DCS监控数据库(包括数据输入调试及修改)
c.工艺流程图画面
d.顺序控制,逻辑控制时序控制,批量控制等的组态
e.当前和历史数据记录分组
f.报警分组,分级
g.报表
h.外围设备接口组态 i.历史数据库的组态 j.其他组态
1.所选用DCS应是集成的,标准化的过程控制和生产管理系统,且必须是具有运行经验,成熟可靠的系统
2.DCS系统的硬件,软件配置及其功能要求应与装置的规模和控制要求相适应
3.控制器应满足过程控制要求,具备PID参数的自整定
4.系统应具有存储功能,可将各种工艺参数,检测信号,操作过程,报警事件等按需要存入硬盘
5.过程I/O接口应包含AI AO DI DO 串行和并行通信接口,常用可编程控制器接口
6.控制器的中央处理器,通信,电源等主要部件必须要1:1配置冗余
7.控制器中用于控制的多通道I/O卡应有冗余配置,控制回路的I/O点应有独立的A/D或D/A转换器
8.操作站是监视控制生产过程的主要人机接口,应具备高可靠性
9.操作站的所有外设接口应该是通用的(硬盘驱动器,软盘驱动器,显示器,通用键盘,鼠标,打印机
10.操作站的操作系统应是通用的标准的
11.操作站的硬件配置(略)
12.操作站的软件操作环境应该:能对网络上的任一控制器数据进行存取,还应具备不同级别的操作权限
13.操作站可运行组态软件或作为工程师站的终端
14.操作站的数据处理应满足所有数据的记录需要,可由用户选定记录的参数采样时间
15.操作站应具有完善的报警功能,对过程变量报警和系统故障报警应有明显区别
1.DCS通信网络应符合IOS/IEEE的通信标准,具有开放系统的特点,通信速率应不低于1Mb/S,有长距离 通信能力(1KM)
2.通信总线的负荷不应超过60%
3.通信速度至少为1Mb/s
4.通信距离应满足装置(或工厂)的实际要求
5.DCS通信网络必须能与工厂管理网(如:TCP/IP)相连,系统应能与工厂管理网上的设备进行数据通
6.通信总线(包括接口设备和电缆)必须1:1冗余配置
7.通讯总线应符合国标标准 《工业通信网络现场总线国家标准》发布时间2010.11.16 标准号GB/Z2 ~.3-2010该规范是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准,囊括了 网,分布式自动化网络安全等当前自动化领域的热点,是实现装备制造业 进的重要技术之一。
8.网络设备应是对等通信方式,应能在线上网和下网,在线加入或摘除网络设备不影响其他正常工作 的设备运行
9.对于大型装置和联合装置,可根据工厂管理的需要配置相应的网络接口
10.DCS应具有链接常用可编程控制器(PLC)的通信接口
11.可根据先进控制和优化控制软件的运行需要配置应用计算机
1.系统的各种插卡应能在线带电插拔,更换
2.冗余设备必须具备在线自诊断,故障报警,无差错切换等功能
3.系统必须具有完善的硬件,软件故障诊断及自动记录故障报警功能,并能提示维护人员进行维护
1.操作站的配置应符合: a.按操作区域来配置操作站 b.重要的工段或关键设备,配置专用操作站
c.根据顺控或自动保护连锁的需要,按岗位,生产线,操作单元的复杂程
度配置操作站或操作台
2.操作站显示器的规格:宜选用对角线尺寸大于或等于47cm,分辨率高于1024*768*256色的(CRT)
3.一个操作区至少配有2台带主机的操作站
4.操作站配置的数量应符合: a.50控制回路以下可配置2台 b.50-100控制回路可配置2-3台
c.100-150控制回路可配置3-4台
d.150-250控制回里可配置4-7台
e.250控制回路以上可根据需要配置
5.操作站必须配有操作员键盘,根据需要可选配鼠标,球标,触屏
6.操作站除配备必要的硬盘外,可根据需要配备软驱,光驱,磁带机
7.操作站宜配备报警打印机和报表打印机各一台
8.除某些重要报警参量或紧急停车系统需要专门设置报警灯之外,不宜在DCS之外设置闪光报警
9.必要时可设置辅助操作台以安装记录仪,手操器,信号报警器以及联锁,紧急停车,机泵的控制开关
1.各类I/O卡技术规格必须与现场信号源或负载匹配
2.过程接口的冗余应符合:a.控制回路的多点输入输出卡应冗余配置 b.重要检测点的多点输入输出卡应
3.过程接口的备用应符合:a.各类控制点,检测点的备用点数为实际设计点数的10%-15%
b.输入输出卡件槽位的备用空间为10%-15%
4.距中央控制室较远的检测点宜采用远程站
5.过程接口关联设备的配置,应符合:
a.根据信号源与DCS I/O卡件的链接需要设置转换器和隔离器
b.凡信号来自或送至爆炸危险区域且按照防爆要求采用本安防爆技术时,应在I/O接口的现场侧设置
c.凡开关量接口的负载不能满足负载的要求或需将开关量隔离时,应配置继电器
d.变送器,安全栅,隔离器等的参数必须与DCS匹配
6.控制单元功能应符合:
a.控制单元应有常规控制功能和一般复杂控制功能
b.控制单元应有PID调节参数的自整定功能
c.控制单元负荷不宜小于50%,最高不应超过75%
d.控制回路执行周期应根据控制对象确定
e.控制单元的CPU,通信接口,及电源均应1:1配置
7.数据采集单元:
a.当DCS设有数据采集单元时,一般检测回路的输入信号应尽量接至数据采集单元
b.数据采集单元的功能应满足常用的数据处理,报警,记录的需要
c.相关参数应尽量在同一单元内
d.检测点扫描周期应根据对象确定
e.数据采集单元的CPU和通讯可1:1冗余配置
1.工程师站应根据DCS系统配置的需要配置工程师站的数量
2.全场规模,联合装置或大型装置的DCS应配置工程师站
3.小规模装置可不设置专门的工程师站,可由操作站完成组态功能或与其它装置共用工程师站
4.工程师站可配置激光打印机
1.系统软件:
a.DCS应配有标准化的通用的操作系统
b.应根据需要配备通用的数据库管理软件,高级语言等工具软件
c.应根据硬件设备的需要配备计算机接口和网络接口软件
2.过程控制和操作软件:
a.DCS必须配备完整的过程控制和检测软件
b.DCS必须配备完整的生产操作和数据处理软件
c.应根据需要配备批量控制软件
d.应根据软件产品情况和控制需要配备控制站或操作员站所运行的软件
3.组态软件:
a.DCS必须配备完整的组态软件,主要有数据库组态,过程控制组态,流程图组态,数据记录组态,报
b.根据软件产品情况和需要配备其它组态工具软件
4.应用软件呢:
a.根据需要配备电子表格,数据统计等软件
b.根据需要配备电子历史数据记录
c.根据需要配备其它应用软件
5.软件版本:
a.软件版本应为最新的,成熟的正式版
b.在合同保证期及以后一年内,供货方应免费提供最新版本的系统软件,控制和操作软件,组态软件,及升级服
1.供货方应对其报价做出全面的说明,包括DCS技术规格,功能,业绩等
2.报价应提供DCS系统配置图及硬件清单,系统软件清单及功能描述
3.报价中因分别列出各类硬件,软件,备品备件,技术服务,工程项目实施等各项内容的分类价格
4.供货方应将其DCS的新技术,新版本,最佳配置方案作介绍和解释
5.报价应明确说明所有不符合询价书要求的项目和代替方案
6.报价应列出硬件,软件的选项
7.报价应包括备品备件(一年使用量),专用工具及专用仪器清单
8.报价应对系统的完整性做出保证
1.DCS总体性能应满足询价书提出的各项要求,具体包括:
a.系统功能
b.硬件配置及功能
c.软件配置及功能
d.冗余容错及配置
e.操作功能和组态环境
2.DCS制造厂业绩,技术支持能力,售后服务等的评估
3.性能/价格比的评估
1.组态方式:DCS组态方式宜由设计单位和最终用户合作完成,供货方做技术支持和确认
2.组态内容:接受和审查DCS供货方在条件会议和条件会议以后提供的DCS硬件清单,硬件系统配置图和
置分配图
3.参加DCS组态培训
4.组态应在用户订购的DCS设备上进行,最终达到运行条件
1.工厂验收(简称FAT)前必须具备下列条件:
a.DCS在制造厂调试完毕并有测试报告
b.由DCS制造厂根据合同那个技术附件,系统硬件配置,系统软件功能和有关标准等编制出厂验收
2.工厂验收应由DCS制造厂和用户(包括最终用户和设计单位)共同完成
3.工厂验收内容应符合下列要求:
a.个设备,部件的型号,规格,数量,外观应符合要求
b.软件的规格,数量,版本应符合要求
c.功能测试(操作站标准功能,流程图画面,报警画面,打印制表等功能应符合要求)
d.控制功能应符合设计要求
e.系统信号处理精度测试(AI AO DI DO)等,抽样10%以上
4.工厂验收不解除DCS供货商按合同规定应承担的义务
1.现场验收(简称SAT)的前期工作应符合下列要求:
a.设备开箱检查:哥设备和部件的规格和数量应符合装箱单,运输过程中应无损坏
b.设备安装检查和通电:设备安装,电源系统,接地系统应符合要求,且全部准确无误(第一次应由
人员确认)
c.配合施工单位检查DCS现场接线工作,确保输入信号输出信号,信号转换,地址分配等准确无误
d.装载软件,装载组态数据,操作站,控制站,工程师站应正常运行
e.启动系统的硬件测试功能(制造厂提供),所有硬件100%应正常
2.现场调试和验收工作应以最终用户为主,设计人员参加,制造厂负责技术指导
3.系统测试,现场验收应符合下列要求:
a.系统测试,现场验收程序,由DCS制造厂提供,经用户认可
b.系统测试,现场验收应包括审阅DCS工厂验收结果,现场调试记录,系统功能测试,现场信号处理精度测 试(100%)
系统冗余功能测试,测试DCS与其它系统或仪表(如:PLC)的通信,连续正常运行72小时
4.作出最终测试验收结论并正式签字
1.DCS中央控制室的设计要求应符合《石油化工控制室和自动分析室设计规范》SH3006-1998
2.DCS的供电设计应符合《石油化工仪表供电设计规范》SH3082-1997
3.DCS的信号线等现场的配线应符合《石油化工仪表配管配线设计规范》SH3019-1997
4.DCS接地设计应符合《石油化工仪表接地设计规范》SH3081-1997
DCS通信网络负荷最大应小于40%
8bit=1B
1024B=1K
1024K=1M
1M=(1024*1024)位 = 1048576(B)
数字量:1bit/s + 地址码 +功能码 + 校验码 = 最大为 4byte/s 模拟量:4byte/s + 地址码 +功能码 + 校验码 = 最大为 6byte/s
100% * (X / 10(Mb/S))= 40% X = 4M
《分散型控制系统工程设计规范》 SH/T20573-2012
主编单位:中国成达工程有限公司
发布时间:2012-05-24 实施时间:2012-11-01
1.应根据基础工程设计阶段发表的PID,统计DCS初步I/O点数,控制回路数量,确定DCS初步硬件和软件
配置
2.应完成初版DCS技术规格书,进行DCS初步询价
3.应向外专业提出的初步条件包括:布置,建筑,结构,电气,电讯,暖通,概算等专业条件
1.编制DCS技术规格书
a.应根据详细工程设计阶段发表的PID,完成DCS技术规格书
b.应将DCS技术规格书提交给买方,供其开展DCS采购工作
2.设计任务,DCS工程设计阶段应按需要完成的图纸有:
a.接线端子图
b.DCS监控数据表
c.DCS I/O表
d.顺序控制图
e.时序控制图
f.连锁逻辑图
g.复杂控制回路图
h.回路图
i.控制室平面布置图
j.控制室仪表桥架布置图 k.辅助操作台布置图 l.供电系统图 m.接地系统图 n.系统配置图 o.管道与仪表流程图(P&ID)
3.工程设计阶段应向外专业提出的条件包括:布置,建筑,结构,电气,电讯,暖通等专业的设计条件
试及修改)
批量控制等的组态
1.基本技术要求:
a.分散型:DCS应通过对硬件单元分散配置实现系统功能分散,实现系统功能分散,运行危险分散
b.冗余性:应通过对关键单元部件冗余配置,实现提高系统运行可靠性的要求
c.开放性:DCS应具有开放性的网络结构支持OPC开放标准
d.先进性:DCS应具有先进的硬件及软件环境,能满足运行用户的先进控制与实时过程优化软件的要求
e.拓展性:应以DCS为基础,利用其开放新,可扩展性,可集成性构建企业信息系统
f:可靠性:应确保DCS硬件坚固耐用,软件成熟安全保证系统平均故障间隔时间,平均修复时间,硬件
2.应用要求:
a.DCS执行生产过程监控职能应满足:
a1.对生产过程的操作参数实施集中显示,自动控制,远程操作,信息管理
a2.对顺控生产过程实施步进式或条件式,或步进式+条件式控制
b.DCS与SIS联用宜采用下列职责分工与连接方式:
b1.DCS负责工艺参数监控与非安全性工艺连锁职能,SIS负责生产安全连锁职能
b2.DCS采用硬接线方式向SIS传递安全数据
b3.DCS采用约定的通信协议与SIS实现通信
c.DCS与上位机联用应满足:
c1.DCS挂接先进控制计算机,实施生产过程先进控制
c2.DCS挂接工厂信息管理计算机,实施企业信息化管理
d.DCS应能采用通信方式与下列监控装置联用:
d1.DCS与辅助生产装置,成套单元,其它生产装置的DCS,PLC,FCS,CCS等联用
d2.DCS与AMS(设备管理系统)联用
d3.DCS与GDS(可燃/有毒气体检测系统)联用
d4.DCS可与电气检测系统联用
3.DCS,SIS,GDS 一体化应用
4.综合管控自动化(CIMS)