前言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是 GB/T 35150《新型干法水泥生产成套装备技术要求》的第9部分。GB/T 35150已经发布了以下部分:
第1部分:生料制备系统;
第2部分:烧成系统;
第3部分:水泥制备系统;
第4部分:水泥窑协同处置系统;
第5部分:除尘系统;
第6部分:脱硫系统;
第7部分:脱硝系统;
第8部分:破碎与预均化系统;
第9部分:控制系统。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国建筑材料联合会提出。
本文件由全国建材装备标准化技术委员会(SAC/TC 465)归口。
本文件起草单位:天津水泥工业设计研究院有限公司、中国建材机械工业协会、唐山冀东装备工程股份有限公司、中材国际智能科技有限公司、成都利君实业股份有限公司、河南实荣筒仓工程有限公司、沈阳建筑大学、洛阳理工学院、建筑材料工业技术情报研究所、哈尔滨工业大学(深圳)。
本文件主要起草人:范道荣、刘清柏、李金明、彭明德、王玉敏、张虓、吴行秋、周磊、温鹏、于文达、徐自强、左洪川、曹永柏、周小军、李永祥、郭建成、李彬、安然、王永杰、张瑞。
引言
新型干法水泥生产技术是以悬浮预热和预分解技术为核心,利用热力工程、粉体工程、流体力学等现代科学理论和技术,并采用计算机及网络化信息技术进行水泥生产的综合技术,其成套装备由各相对独立的工艺系统设备组成,主要包括原料破碎与预均化、生料制备、熟料烧成、燃料制备、水泥制备、水泥窑协同处置、包装发运、控制、除尘、脱硫、脱硝等系统设备。
目前我国水泥装备单机设备及技术已经达到国际先进水平,但基于系统解决方案的成套设备在面向用户的服务方面亟需规范支持。随着国内水泥成套装备出口及工程总承包规模扩大,成套装备的系统性标准需求也逐渐增强。制定新型干法水泥成套装备标准的目的在于完善面向用户的水泥成套装备标准体系,为水泥工业高质量发展提供技术支撑,更好地引导行业向绿色低碳、智能制造等方向发展,同时支撑我国水泥成套装备出口。
本文件用于指导新型干法水泥生产成套装备中集散控制系统(DCS)的设计、制造和验收,是水泥生产装备稳定运行的基础,也是水泥装备绿色智能制造水平提升的数据来源。
GB/T 35150拟由11个部分构成。
第1部分:生料制备系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中生料制备系统的装备构成、技术要求、安全环保要求、安装验收、调试和性能测试及交货文件。
第2部分:烧成系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中烧成系统的装备构成、技术要求、安全环保要求、安装验收、调试和性能测试及交货文件。
第3部分:水泥制备系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中水泥制备系统的装备构成、技术要求、安全和环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第4部分:水泥窑协同处置系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中水泥窑协同处置系统的装备构成与性能指标、技术要求、安全和环保、安装验收、调试和性能测试及交货文件。
第5部分:除尘系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中除尘系统的装备分类、构成、技术要求、安全和环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第6部分:脱硫系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中脱硫系统的分类、构成、技术要求、安全和环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第7部分:脱硝系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中脱硝系统的分类、构成、技术要求、安全和环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第8部分:破碎与预均化系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中破碎与预均化系统的装备构成、技术要求、安全与环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第9部分:控制系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中控制系统的构成、基本性能、一般要求、硬件要求、软件要求、信息安全、性能测试和现场验收、包装与贮存及技术文件
第10部分:燃料制备系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中燃料制备系统的装备构成、技术要求、安全与环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
第11部分:全氧(富氧)燃烧系统。目的在于规范新型干法水泥生产成套装备中水泥烧成系统采用全氧(富氧)燃烧技术的装备构成、技术要求、安全与环保、安装验收与调试、性能测试及交货文件。
1 范围
本文件规定了新型干法水泥生产成套装备控制系统(以下简称“控制系统”)的构成、基本性能、一般要求、硬件要求、软件要求、信息安全、性能测试和现场验收、包装与贮存及技术文件本文件适用于新型干法水泥生产成套装备中集散控制系统(DCS)的设计、制造和验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4208—2017 外壳防护等级(IP代码)
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 16657.2 工业通信网络 现场总线规范 第2部分:物理层规范和服务定义
GB/T 17626.2—2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3—2023 电磁兼容 试验和测量技术 第3部分:射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T 17626.4—2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5—2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.8—2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 18271.3 过程测量和控制装置 通用性能评定方法和程序 第3部分:影响量影响的试验
GB/T 28568—2012 电工电子设备机柜 安全设计要求
GB/T 33009.3—2016 工业自动化和控制系统网络安全 集散控制系统(DCS) 第3部分:评估指南
GB/T 36293 火力发电厂分散控制系统技术条件
GB/T 36323—2018 信息安全技术 工业控制系统安全管理基本要求
GB/T 37933 信息安全技术 工业控制系统专用防火墙技术要求
GB/T 38868 工业控制网络通用技术要求 有线网络
GB/T 45655 通用窄尺寸模数化电气机柜
IEC 61131-3 可编程控制器 第3部分:编程语言(Programmable controllers—Part 3:Programming languages)
3 术语和定义
GB/T 33009.3—2016、GB/T 36293界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可用率 availability rate
集散控制系统(DCS)在规定时间内、规定条件下,能持续完成规定控制与监控功能的时间占比。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件
CPU:中央处理器(Central Processing Unit)
DCS:集散控制系统(Distributed Control System)
DI:开关量输入(Digital Input)
EWS:工程师站(Engineer Work Station)
I/O:输入/输出模件(Input/Output Module)
OS:操作员站(Operator Station)
PCU:过程控制站(Process Control Unit)
PLC:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)
UPS:不间断电源(Uninterruptible Power Supply)
5 控制系统构成
控制系统由硬件和软件两部分构成,其中硬件包括通信网络、供电电源、中央处理器(CPU)、输入/输出模件(I/O)、操作员站(OS)、工程师站(EWS)、服务器、外围设备、机旁控制柜;软件包括系统软件、用户监控及控制软件。硬件典型结构示意图见附录 A。
6 基本性能
控制系统的基本性能应符合表1的规定。
| 性能参数 | 指标要求 | ||
| 风险等级 | 低于GB/T 33009.3—2016的表1中3级 | ||
| 可用率 | ≥99.9% | ||
| 系统实时性 | 操作员站画面响应时间/s | ≤2 | |
| 系统操作响应时间 | 开关量操作信号响应时间/s | ≤1 | |
| 模拟量操作信号响应时间/s | ≤2 | ||
| 通信接口系统操作响应时间/s | 按供需双方协商或合同约定执行 | ||
| 控制器负荷率 | CPU负荷率 | 水泥工厂稳定工况 | ≤60% |
| 水泥工厂波动工况 | ≤75% | ||
| 内存利用率 | ≤60% | ||
7 一般要求
7.1 控制系统的硬件在以下环境条件下应能正常运行。
a) 安装在控制室内(有空调)的温度范围为 5°C ∼40°C
b) 安装在现场(无空调)的温度范围为-25 ℃~55 ℃。
c) 允许的环境相对湿度小于95%,不结露。
d) 振动等级为控制室或低振动场所,振动频率为10 Hz~150 Hz。
7.2 控制系统的硬件电磁兼容性(EMC)应满足以下要求。
a) 静电放电抗扰度试验,室内按照 GB/T 17626.2—2018,试验等级 2 级要求;现场按照GB/T 17626.2—2018,试验等级3级要求。
b) 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,室内按照 GB/T 17626.4—2018,试验等级2级要求;现场按照GB/T 17626.4—2018,试验等级3级要求。
c) 浪涌 (冲击)抗扰度试验,室内按照 GB/T 17626.5—2019,试验等级 2 级要求;现场按照GB/T 17626.5—2019,试验等级3级要求。
d) 射频电磁场辐射抗扰度试验,室内按照 GB/T 17626.3—2023,一般试验等级 2 级,频率为80 MHz~1 000 MHz ,安装在标准机柜内,试验场强为3 V/m。数字无线电话试验等级为2级:频率为 1.7 GHz~2.0 GHz,安装在标准机柜内,试验场强为 3 V/m。 现场按照GB/T 17626.3—2023,一般试验等级3级,频率为 80 MHz～1 000 MHz ,安装在标准机柜内,试验场强为10 V/m。数字无线电话试验等级为3级:频率为 1.7 GHz~2.0 GHz ,安装在标准机柜内,试验场强为10 V/m。
e) 工频磁场抗扰度试验,室内按照 GB/T 17626.8—2006,稳定持续磁场,试验等级3级,磁场强度为10 A/m;现场按照 GB/T 17626.8—2006,稳定持续磁场,试验等级 5 级,磁场强度为100 A/m。
7.3 控制系统抗干扰性能共模抑制比不小于90 dB,串模抑制比不小于50 dB。
7.4 控制系统的平均故障间隔时间应大于1×10
5
h。
7.5 控制系统节点应大于50个。
7.6 控制系统漂移性能应满足 GB/T 18271.3的要求,长期工作漂移性能不应小于30 d。
7.7 控制系统电源电压瞬变影响和电源电压降低影响应满足 GB/T 18271.3的要求。
7.8 控制系统画面数据刷新周期不大于1 s。
7.9 控制系统对水泥生产工艺过程参数采集率要求达到工艺参数要求的100%
7.10 控制系统所有模块应具有带电插拔功能,接线方便可靠。
7.11 控制系统除具有网络通信能力外,还应具有与其他控制系统通信的功能和标准的对外通信接口。
7.12 控制系统软件应设置完善、可靠、先进的窗口界面,且界面友好,易于操作,参数设置方便可靠。
7.13 控制系统软件应有监视控制、通信、报警、管理、趋势、记录、报表和人机对话等功能,且具有自诊断能力。
8 硬件要求
8.1 通信网络
8.1.1 网络构成应采用分级的层次结构。控制系统的网络通信宜分为主控通信网络级和I/O 级,采用现场总线技术的系统应增加现场设备级。
8.1.2 主控通信网络应保证控制系统的各过程控制站(PCU)与各操作站之间的数据通信的可靠性。
I/O 通信网络应保证各I/O 模件、外设仪表和设备及各 PCU 与各操作站之间的数据通信的可靠性。
8.1.3 现场总线通信应满足 GB/T 16657.2的要求。
8.1.4 通信网络应满足 GB/T 38868的要求。
8.2 供电电源
8.2.1 中央控制室应采用两路外部冗余电源,且两路外部电源应配有电源自动切换装置给不间断电源(UPS)供电。UPS的容量应满足外部电源失去后提供至少60 min的供电要求。
8.2.2 PCU 所有设备应采用两路冗余供电,其中一路给 UPS供电。UPS的容量应满足外部电源失去后提供至少30 min的供电要求。
8.2.3 PCU 应具有电源诊断和报警功能,外部供电或内部电源故障时,均能在控制系统中报警。
8.3 中央处理器(CPU)
8.3.1 过程控制站(PCU)的中央处理器(CPU)最大扫描周期不应大于300 ms,且处理开关量控制的扫描周期不应大于150 ms,处理模拟量控制的扫描周期不大于250 ms。
8.3.2 CPU 可采用非易失存储器、闪存或后备电池存储器存储应用软件组态,存储量应大于系统3个月的组态数据量。
8.3.3 CPU 应具备在线修改已下装的应用软件中的可调整参数的量程和程序的能力,且在线下载修改后的组态不造成中央处理器本身的运算错误或故障。
8.3.4 CPU 在冗余工作方式时,应具有可靠的冗余切换性能。切换时数据同步和切换时间应满足工艺过程的实时性要求。
8.4 输入/输出模件(I/O)
8.4.1 所有I/O 模件应具有自诊断功能,能够表达电源状态、模件出错信息、模拟量信号开路和短路等诊断信息,并可通过模件指示灯进行指示。
8.4.2 I/O 模件输入通道、输出通道其工作电源,均应互相隔离。光电等信号与内部电路均应采取隔离措施。
8.4.3 I/O 模件通道模拟量输入信号精度不大于±0.1%,模拟量输出信号精度不大于±0.25%。
8.4.4 新投入使用的模件长期运行零漂和增益稳定性应在1年内达到产品规范要求的性能指标,已使用1年以上的模件经校准后在6个月内长期运行零漂和增益稳定性应达到产品规范要求的性能指标
8.4.5 所有的I/O 模件应能在线更换、带电插拔。更换模块时不影响 CPU 的运行。同类模件在线更换后能自动识别、自动下载组态和自动恢复工作,防护等级达到IP20以上。
8.4.6 开关量输入(DI)模块通道应能接收外部输入电压24 V DC或220 V AC的开关量信号,各通道应采用继电器隔离输入。模块通道数应小于32通道。
8.4.7 开关量输出(DO)模块通道应采用电隔离输出。隔离电压24 V 直流电流源输出模块,隔离电压不应小于50 V DC;110 V 直流或220 V AC交流继电器输出模块,隔离电压不应小于250 V AC。模块通道数应小于32通道。
8.4.8 模拟量输入(AI)模块宜采用4 mA DC~20 mA DC 信号输入(外部源)、1 V DC~5 V DC、0 V DC~10 V DC,且各通道间隔离。模拟信号输入模块应能为现场变送器提供24 V 电源。通道数应小于16通道。
8.4.9 模拟量输出(AO)模块宜采用4 mA DC~20 mA DC信号输出,各通道间隔离,输出信号应至少驱动回路阻抗不大于600 Ω 的负载。通道数应小于16通道。
8.4.10 通信模块(COM)应提供符合 Modbus、HART、PROFIBUS、PROFINET、Modbus TCP、Ether-Net/IP等协议的接口模块,且与第三方的设备兼容,并提供设备管理功能。
8.4.11 脉冲计数输入(PI)模块应能接收频率为1 kHz~10 kHz的脉冲信号,模件能累计输入的脉冲数量,并有脉冲累计计数器溢出输出功能。
8.4.12 热电偶输入(TC)模块应能直接接收分度号为 E、J、K、T、R 型热电偶信号。热电偶在整个工作段线性化宜在模件内完成。
8.4.13 热电阻输入(RTD)模块应能直接接收三线制 Pt 100、Cu 50等类型的热电阻信号,并且模件能提供热电阻测量桥路所需的电源。每一路热电阻输入宜有单独桥路。
8.4.14 I/O 模件应至少配备10%(至少1块)备品备件,应保证备品备件10年期供货,或功能相同且插接兼容的替代品。
8.5 操作员站(OS)
8.5.1 应根据工厂控制系统的控制范围、工艺过程的要求以及操作人员的配置状况,确定操作员站的数量。
8.5.2 操作员站应采用独立节点,各操作员站应是主控通信网络上的独立节点,功能上能互相冗余。
8.5.3 操作员站应配备具有报警和记录功能的打印机。
8.5.4 操作员站安装系统的实时监控软件应支持高分辨率显示和一机多屏功能,并提供控制分组、操作面板、诊断信息、趋势、报警信息以及系统状态信息等监控界面。
8.5.5 操作员站可获取工艺过程信息、事件报警、系统状态信息,对现场设备进行实时控制及诊断。
8.5.6 操作员站可直接从控制站或服务器获得实时数据,并向控制系统发送操作命令
8.5.7 操作员站性能指标应满足以下要求:
a) 动态工艺流程图的数量大于200幅;
b) 窗口界面可进行多窗口显示;
c) 流程图画面的状态、切换小于2 s(包括动态和静态数据);
d) 动态标签数量大于100000点;
e) 趋势曲线数量大于200条,时间间隔从5 s到24 h;
f) 参数设定有操作、信息显示;
g) 具有生产报告、事件报告、报警报告功能。
8.5.8 操作员站大屏幕配置应满足以下要求:
a) 大屏幕显示器作为操作员站的显示的扩展设备;
b) 大屏幕显示器驱动、管理程序安装在与其相连的操作员站上,并能通过操作员站对其进行设置、组态和控制,且不能因大屏幕显示器的使用影响操作员站的性能;
c) 大屏幕的分辨率不低于1920 dpi×1080 dpi,要求亮度均匀无暗角,连续24 h工作制。
8.6 工程师站(EWS)
8.6.1 工程师站应设计为主控通信网络上的独立节点。
8.6.2 工程师站应安装相应的组态平台和系统维护工具。组态平台可构建适合于生产工艺要求的应用系统。系统维护工具软件可实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。
8.6.3 工程师站可创建、编辑和下载控制所需的各种软硬件组态信息。
8.6.4 工程师站应设置软件保护密码。
8.6.5 工程师站性能应满足以下要求:
a) 能对整个控制系统数据库进行组态和管理;
b) 能完成控制系统控制处理器应用软件组态、维护、编译、下载及调试;
c) 能完成对整个控制系统操作员站应用软件组态、维护、编译、下载及调试;
d) 工程师站在得到授权时可同时具备操作员站的监控功能。
8.7 服务器
8.7.1 应采用专用的服务器计算机,并配置专用服务器机柜。
8.7.2 服务器宜采用冗余配置,每台服务器均能担负全部操作员站的数据存取负荷,能自动切换至冗余服务器。
8.7.3 宜采用开放、标准的操作系统,应有防止和清除计算机病毒的措施和能力。
8.7.4 服务器应是主控通信网络上独立节点。
8.7.5 服务器性能指标应满足以下要求:
a) 硬盘容量满足至少存储180 d的运行数据,且扩展到存储5年的数据;
b) 单台服务器运行时,其平均负荷不应超过40%。
8.8 外围设备
8.8.1 控制系统应配备外围设备,包括且不限于操作台、打印机、时钟同步装置、机柜。
8.8.2 操作台应符合以下要求:
a) 所有操作台内配置220 V AC电源插座及外接电源端子排;
b) 操作台适合操作员长期操作需要,颜色柔和,台面不反光;
c) 每个操作台的宽度为0.8 m~1.2 m。
8.8.3 打印机应符合以下要求:
a) 操作员站配置打印机;
b) 工程师站配置彩色打印机,分辨率大于600 dpi×600 dpi。
8.8.4 时钟同步装置应符合以下要求:
a) 控制系统节点大于50个时采用时钟同步装置。
b) 时钟同步装置能接收卫星时钟信号,可全系统共用。
c) 时钟输出信号误差不大于±1
μs
,时钟同步装置与控制系统之间每1 min~5 min进行一次时钟同步。
8.8.5 机柜符合以下要求。
a) 机柜接地保护应满足 GB/T 28568—2012中6.2.3.1的要求。
b) 机柜机械强度应满足 GB/T 28568—2012中6.3.3的要求。
c) 机柜的外型尺寸宜采用800 mm(宽)×600 mm(深)×2200 mm(高)或1000 mm(宽)× 600 mm(深)×2200 mm(高)两种中的一种。柜宽度800 mm 机柜统一为前后单开门,右轴左开门方式,柜门至少90开启;柜宽度1000 mm 及以上宜前后双开门。
d) 柜门应有导电门封垫条。柜门设置触摸屏、按钮等装置时应做好相关防护。
e) 机柜应采用防尘结构,且配备强制冷却通风装置。当机柜装有风扇时应采用易于更换过滤棉的空气过滤器。
f) 室内机柜防护等级应满足 GB/T 4208—2017 的 IP42 要求,室外机柜防护等级应满足GB/T 4208—2017的IP56要求。
g) 机柜内应设照明装置且配置至少一个220 V AC交流电源插座。
h) 机柜的制造应按设计的I/O 点号表的要求进行。每个机柜内应有10%的备用槽位空间。
i) 模块接线端子应通过端子排后再与外部设备相连,单台设备的端子独立布置并有标识端子,机柜内用于外部接线的端子排应布置在易于施工的位置,距离柜底宜在300 mm 以上。
j) 柜内导线应根据其功能不同而使用不同的颜色进行区分。
8.9 机旁控制柜
8.9.1 水泥工厂主机装备如篦冷机液压油站、辊压机液压油站、立式辊磨液压油站、袋式收尘器电磁阀组、脱硫、脱硝系统设备的控制宜配备控制柜。
8.9.2 控制柜制造应符合 GB/T 45655的要求。
8.9.3 控制柜编程应符合IEC 61131-3的要求。
8.9.4 控制柜与工厂 DCS通信除采用点对点硬接线方式,还应带 Profibus-DP、Profinet、Modbus TCP或 Ethernet/IP等接口通信方式,由计算机控制系统控制其启动和停止。
9 软件要求
9.1 系统软件
9.1.1 系统软件应提供满足用户要求的功能块库,包括各种逻辑运算功能块、算术运算功能块、顺控功能块、通信功能块以及控制功能块等。
9.1.2 系统软件应支持用户功能块库,可将用户自定义的逻辑程序编写成用户功能块,实现程序逻辑的保密和重用。
9.1.3 系统软件应为高级控制功能块提供功能块操作面板,包含功能块参数调整、参数趋势、关联画面跳转以及位号强制、禁止等功能。
9.1.4 系统软件应支持全系统的统一数据库管理,适合大规模数据应用。
9.1.5 系统软件应支持在线下载和组态调试功能。
9.1.6 系统软件应支持线、圆、矩形、多边形、曲线等的绘制和各种字符的输入。
9.1.7 系统软件应提供各种动态效果,可制作出各种复杂多变的动画效果。
9.1.8 系统软件应内嵌专用报警、趋势及操作记录控件,在流程图中显示的系统信息更全面。
9.1.9 系统软件应可配置本操作域内统一的域变量、监控用户授权、面板权限、历史趋势、自定义报警分组等。
9.2 用户监控及控制软件
9.2.1 监控画面应包含总貌图画面、仪表流程图、控制分组画面、实时趋势画面等。
9.2.2 用户软件应设置管理员、操作员等多个用户等级并赋予不同权限。所有用户在进入系统时都应按照用户名及密码登录,并符合表2的要求。
| 人员类别 | 操作权限 |
| 管理员 | 程序修改 |
| 操作员 | 以窑系统、生料磨、煤磨为单位设置操作权限 |
| 外来人员 | 没有任何操作权限 |
9.2.3 控制软件报警管理可依报警的种类或等级设定不同的声响或语音告警。所有的报警发生/确认与消失均应记录,报警记录时间不少于2年。
9.2.4 现场控制站的程序应由基本控制程序组成。基本控制程序是按电机、控制原理图或为达到某一控制功能所编制的用户基本功能块程序。
9.2.5 普通电机控制应满足备妥、应答、组启动、组停车、驱动、启动联锁、工艺联锁、保护联锁、组允许、组复位、组急停联锁条件。
9.2.6 阀门开度、喂料量、转速等控制参数均要求采用赋值功能块进行操作。
10 信息安全
10.1 控制系统安装的防火墙应满足 GB/T 37933的要求。
10.2 人员安全(PS)应符合 GB/T 36323—2018中6.4.1~6.4.5的要求。
10.3 物理和环境安全(PE)应符合 GB/T 36323—2018中6.8.2~6.8.4、6.8.6及6.8.7的要求。
10.4 备份(SP)安全应符合 GB/T 36323—2018中6.7.5~6.7.9的要求。
10.5 维护(MA)应符合 GB/T 36323—2018中6.15.2~6.15.6的要求。
11 性能测试和现场验收
11.1 性能测试
11.1.1 风险等级按照 GB/T 33009.3—2016规定的方法进行测试。
11.1.2 可用率按照附录 B规定的方法进行测试。在可用率考核期间,由于 DCS引起的风机、磨机等跳闸 若发生任一保护拒动 误动 或全部操作员功能丧失 冗余通信总线功能丧失 重要控制或保护用控制器或回路功能丧失,则认为系统的考核未能通过。
11.1.3 系统实时性按照附录 C规定的方法进行测试。
11.1.4 控制器负荷率应在不同工况下共测试5次,取平均值,每次测试时间为10 s。
11.2 现场验收
11.2.1 现场验收条件如下:
a) 全部计算机控制柜安装工作完成并已通电试验,所有硬件及网络通信运行正常;
b) 全部应用软件、数据库及操作员画面调试完成,并通过设备单机试车和联动试车;
c) 生产线投料试运行达到设计生产能力并验收合格。
11.2.2 满足上述条件时,可启动控制系统现场验收。
11.2.3 验收内容及结论见附录 D。
12 包装与贮存
12.1 包装要求
12.1.1 控制系统设备包装应符合 GB/T 13384的要求。
12.1.2 每个包装箱应有与该包装件相符合的装箱清单,并用防潮的密封袋包装,贴于包装件明显的位置。
12.1.3 包装箱应符合运输作业的规定,以避免在运输和装卸时包装件内部产生的滑动、磨损及撞击而造成的部件损坏。
12.2 贮存要求
12.2.1 贮存的环境温度:-40 ℃~70 ℃。
12.2.2 装箱件应在防雨、通风、干燥的环境中保管,箱子不应倒置、倾斜。
13 技术文件
13.1 系统硬件文件
13.1.1 应提供产品合格证书。
13.1.2 应提供系统硬件手册。
13.1.3 应提供系统运行维护手册。
13.1.4 应提供控制柜内部元器件布置图及构成系统的原理图。
13.1.5 应提供随机设备检验报告和备品备件清单。
13.2 系统软件文件
13.2.1 应提供包括所有与编程语言有关的指导和参考手册。
13.2.2 应提供控制工程师组态维护手册。
13.2.3 监控图形使用手册。
13.3 用户监控软件及用户控制软件文件
13.3.1 应提供电机流程图及仪表流程图。
13.3.2 应提供应用软件的功能分析资料,含联锁关系和设备保护的相关内容。
13.3.3 应提供应用软件的编程所需的所有过程I/O 清单(含纸质和电子文件)。
13.3.4 应提供软件操作说明书和培训资料。
附 录 A (资料性)
控制系统硬件典型结构示意图
A.1 分布式结构示意图见图 A.1。
A.2 服务器/客户机结构示意图见图 A.2。
附录 B (规范性)
B.1 测试条件
水泥工厂生产调试稳定、各专业考核人员已到位,并根据性能测试内容准备好相应的记录表格。
B.2 统计范围
统计设备范围仅限 DCS本身(控制器、网络、人机接口、电源等),不含现场变送器、执行器等外部设备。统计故障时间指系统因故障完全或部分丧失功能的时间,含故障诊断、修复、重启时间,不含无备件等待、非 DCS原因(如电网、机组停运)导致的空等时间。
B.3 测试周期
连续测试60 d(1440 h)。
B.4 计算方法
可用率计算按照公式(B.1)计算:
K = (H1 - H2) / H1 × 1 0 0
……………………(B.1)
K 可用率,%;
2 ——— 考核期内累计故障时间,单位为小时(h)。
H 连续考核时间,单位为小时(h);
附录 C (规范性)
系统实时性测试方法
C.1 操作员站画面响应时间的测试:通过键盘调用操作员站画面时,从最后一个调用操作完成到画面全部内容显示完成的时间为画面响应时间。
C.2 系统操作响应时间的测试按照以下方法执行。
a) 开关量操作信号响应时间测试:将系统开关量信号的输出接入该对象的反馈信号输入,测量通过操作员站键盘发出操作指令,到操作员站显示该信号反馈的时间,重复5次的算术平均值作为测试结果。
b) 模拟量操作信号的响应时间测试:将模拟量输出信号接入该对象的反馈信号输入,测量从操作员站上键入一数值到操作员站反馈信号变化接近停止的时间。重复5次的算术平均值作为测试结果。
c) 采用通信接口时的系统操作响应时间测试:采用 C.2 b)中给出的方法。
附 录 D (资料性)
DCS现场验收表
DCS现场验收内容和结论,可采用表 D.1的形式。
| 产品 | 验收项目 | 现场验收结果 |
| 工作站、控制器、I/O卡件、通信设备 | 外观检查 | ☐P ☐F |
| 整个网络中各工作站、控制器与交换机的连接是否与设计图纸一致 | ☐P ☐F | |
| 控制器网络冗余切换功能检测 | ☐P ☐F | |
| 工作站端网络冗余切换功能检测 | ☐P ☐F | |
| 网络负荷率是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 中央处理器(CPU) | 负荷率是否满足要求 | ☐P ☐F |
| 最大扫描周期是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 监视过程数据刷新周期是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 趋势图标功能是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 数据备份和导出功能是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 报警功能是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 工程应用软件 | 工艺流程图、仪表流程图、I/O点号表及操作说明书等是否满足要求 | ☐P ☐F |
| 用户监控软件是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 用户控制软件是否满足要求 | ☐P ☐F | |
| 其他 | 抗干扰能力是否满足要求 | ☐P ☐F |
| DCS接地测试 | ☐P ☐F |
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