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1、TELEPERM XP DCS系统配置说明本方案是为定洲电厂一期工程2600MW机组所配置的分散控制系统，其配置基准参照技术规范书中的I/O清单。本配置方案见第三卷附件15的DCS配置图，其技术细节见以后各章节。我方保证本方案所供设备是适用的，先进的，能适用于定洲电厂一期工程2600MW机组，并能全面满足用户的要求。一、 概述西门子TELEPERM XP分散控制系统是以电厂安全、经济、优化运行为目标的电 厂分散控制系统，它紧密结合电厂的实际生产过程，以功能及被控设备为对象，经分层及分布的软硬件设计，统一的数据管理和数据格式以及人机接口来实现最优化的控制及运行策略。TELEPERM XP系统在硬
2、件及软件分配上并不完全以DAS、MCS、SCS及FSSS来设立 子系统，而是以被控对象以及功能区域来设立子系统，如给水系统、燃烧系统、风烟系统等。这样的分配方案面向现场，使得一个设备的控制，包括输入/输出、报警、联锁相对集中在一块或几块模件，一个子系统的控制集中在一个CPU中，提高了单一对象处理的独立性，大大减少了DCS系统内信号的通讯量。大量的事件处理在I/O总线内，甚至在智能I/O模件内实现，而不需要经过通讯总线，既提高了安全性，又降低了总线通讯的负荷。 TELEPERM XP系统的控制等级可分为机组级，功能级，单项级,见下图:TELEPERM XP系统的控制等级TELEPERM XP系统
3、可分为 AS620（自动控制系统），OM650（操作监视系统）， ES680（工程设计系统）及 SINEC H1 FO（总线系统），见下图：TELEPERM XP系统组成从功能上说，AS620主要实现电厂的自动化控制（安全运行），OM650主要实现过程控制，过程信息及过程管理（经济及优化运行），SINEC H1 FO主要完成数据通讯， ES680主要完成系统的组态。有关TELEPERM XP的系统介绍见本附件的系统描 述。根据定洲电厂一期工程2600MW机组的技术要求，本TELEPERM XP系统分为四大 子系统，见下图：二、 AS 620自动控制系统根据定洲电厂一期工程2600MW机组系统的
4、规模，考虑了一定的冗余量后，单元机组AS620自动控制系统根据要求分两处设置：锅炉电子设备间和汽机设备电子间。锅炉电子设备间配备了四面基本柜和一面扩展柜；汽机电子设备间配备三面基本柜和一面扩展柜。公用系统自动控制系统配备有一面独立的基本柜和一面独立的扩展柜。关于AS620机柜的布置见本卷附件15的图4。在AS620B基本柜中有一对AP（自动处理器），互为备用，占一层机架。另有三层或两层FUM（功能模件）机架，各层可安装多至19块FUM功能模件。TELEPERM XP系统以被控设备为对象设计及分配FUM功能模件。不同的对象分配不同 的模件（四至五种）。每块FUM模件可以独立地完成对多个同类设备进
5、行的自动控制。在模件正常工作的情况下保证独立地完成对设备的保护及控制。从系统负载、运行速度等角度考虑，TELEPERM XP将大量工作分散到了模件级，因 此单从对设备的控制及保护的要求来说系统可以无限地扩充。AP主要完成某个功能区中多个被控对象之间的协调控制。由于AP与FUM之间的通讯总线为输入输出I/O总线，该总线为并行总线,故信息交换的速度高，吞吐量大，又由于AS620B系统以功能区划分，同一功能区中的设备之间大量的信息交换被缩小在一个AS620B机柜中，因此极大地降低了系统局域网上的数据通讯量，也提高了自动控制系统的响应速度。每个AP还配有一个CP（通讯处理器，负责与其它子系统的通讯）以
6、及IM（接口模件,负责CPU与FUM的通讯），极大地减轻了AP中主CPU的负载，增加了处理及通讯速度。1. 本系统中使用的FUM模件均为智能I/O模件。每个I/O模件内的处理器负责对输入/输出信号添加时间标签，分辨率1ms；功能I/O模件FUM210在处理现场的马达、电动门、电磁阀的模件内部的处理器负责力矩保护、行程保护、跳闸连锁等功能；而闭环控制模件FUM280的处理器则能独立于中央CPU做PID运算；信号模件的处理器则可完成线性化数据整定、质量判断、工程单位换算、越限报警等功能。这些智能I/O模件与通讯处理器一样，极大限度减轻了中央CPU的负载。2. 本DCS系统的中央处理器AP均为100
7、冗余，通讯处理器CP、I/O总线、I/O总线接口模件IM全部100冗余，每台机柜的供电回路也完全实现冗余。三、 关于SOE在TELEPERM XP系统中可以完成SOE的功能，所以无需独立的SOE系统。AS620B系统开关量采集模件FUM210模件在选择中断型采集时，可达1ms的时间精度，可以满足SOE对1ms分辩率的要求。其实现方法是：对于有SOE要求的一定数量的开关量测点以中断型采样方式进行采样，在信号变化被模件探测后，模件内部的CPU即对信号附以1ms精度的时钟标志，通过I/O总线送入CPU，进而存放在长期数据库中，用事故追忆STAD功能调用触发条件前后的状态数据,然后以CRT显示或打印输
8、出。四、远程I/O站公用系统的循环水泵房及燃油泵房的远程I/O站采用西门子ET200M系列，通过1000米冗余光缆直接接入公用系统自动系统AS620。通讯总线为PROFIBUS现场总线。 远程I/O站同时配备冗余的220VAC/24VDC电源转换模件，其输入为从DCS电源柜引入的两路220VAC，经转换后其输出通过解耦二极管至ET200M远程站。各远程站的机柜直接接入就地接地网。公用系统远程站配置示意图见附件15中的图13。五、 中间继电器柜（DO中间继电器输出）本方案数字量输出DO全部以干接点方式输出，因此在DCS的DO输出与现场控制对象之间加有中间继电器。继电器柜用于安放驱动马达、电动门、
9、电磁阀以及MFT跳闸用的中间继电器。每柜最大容量为500对常开或常闭干接点输出。为了方便检修及维护设计，本方案中单元机组安排了六面继电器柜，分别布置在锅炉和汽机的电子设备间，见附件15的图9。六、 端子柜由于AS 620B自动控制系统柜的信号处理能力强，可接入的信号量多，直接用尺寸较 大的现场电缆端子接入现场电缆将使其布置十分凌乱，更由于现场电缆布置与DCS自动系统机柜的信号分配并不一一对应，因此需要在现场信号电缆与DCS系统信号之间加设端子柜，这样做既方便了DCS的信号布置，使其合理简洁，又与现场的界面清晰，还方便了今后的信号改向。本系统单元机组共配置九面端子柜，分别布置在锅炉和汽机的电子间
10、。连接端子采用德国西门子公司产品。每柜约接1800引针，最大可接2000引针。见本卷附件15的图8。由于设置了端子柜及中间继电器柜，TELEPERM XP分散控制系统与现场过程的 界面仅在端子柜的现场侧及中间继电器柜的现场侧。七、 操作和监视系统 OM 650OM 650系统承担过程控制、过程信息和过程管理的任务。过程控制主要是指DCS系统对电厂生产过程的监视与操作,目的在于避免故障，发现故障以及清除故障，达到机组的安全运行。过程信息主要是指存储及管理各类历史数据，它不直接介入过程控制，但可以指导机组运行的方式及控制方式。过程管理主要是指各类运行参数及设备参数的计算及分析，以达到优化机组运行的
11、目的，实现经济运行。OM 650系统可以分为四大部分PU、PU/SU、OT及终端总线, 其概貌图见本卷附件15的图5。 PU为处理单元，主要负责过程控制。为了提高系统的可用率，PU采取了100%的冗 余，即每台PU均有热备用，它们同时运行相同的程序，执行相同的任务。区别仅 在于在线PU有输出而热备用PU无输出。在线与备用PU对之间进行数据动态更新。本项目的TELEPERM XP系统配置了一对PU。 PU/SU为处理服务单元，除完成上述功能外，还负责过程信息及过程管理，如报表、曲线、棒图等历史信息的计算、处理、显示及打印。其上有组态数据库、长期数据库。由于TELEPERM XP具有统一人机界面（
12、图形）及数据格式，需要统一 的数据库。同样，PU/SU也实行100%的冗余。本项目的TELEPERM XP系统配置了一对PU/SU。为了长期存档，每台PU/SU均配 置了可读写磁光驱MOD，可对历年的数据进行存档及查阅。 OT为操作员站，主要负责人机接口。操作员通过OT监视电厂生产过程，发出操作 控制命令。由于每台OT与具体的PU或PU/SU并不发生直接指派关系，故在OT上可监视电厂的任何一个功能区以进行控制和操作。但也可能通过值长口令进入某一个OT，对于几个功能区或几个对象进行闭锁，使之只能看不能操，实现机、炉、电、热的分负操作。根据需要，本项目配置了5台OT。其中三台OT均带有一台21”彩
13、显和一个鼠标，光标在操作图上移动以点击来完成各类操作。另有一台OT连接两块84”大屏幕显示器，一台OT连接两台21”彩显。由于OT是独立的，又是完全相同的配置，故OT站为五重冗余配置。 终端总线是连接OM650的PU，PU/SU及OT的数据高速公路。它不仅使OT在物理上脱 离了PU或PU/SU，并减轻了PU及PU/SU的负荷。因为所有的画面,包括用户画面及系统画面都存储在OT中，尽管其总容量极其庞大，调用及处理画面时CPU瞬时的负载也仅在于动态过程信号的传递。终端总线也因分解了PU及PU/SU，使PU专用于局部区域的过程控制任务，加快了控制速度，提高了系统对现场的响应能力。终端总线与电厂总线一
14、样，也是冗余工业以太光缆总线。（详见本章第九节）OT、PU、PU/SU的硬件基本一致。 一套冗余配置的处理单元PU，即两台PU。其配置如下：Pentium 4，1.7GHz 处理器256MB主存40GB SCSI硬盘SCO UNIX Open Server 5 操作系统INFORMIX 数据库在线UPS 一套冗余配置的处理服务单元PU/SU，即两台PU/SU。其配置如下：Pentium 4，1.7GHz 处理器256MB主存40GB SCSI硬盘2x2.4GB可读写磁光驱MODSCO UNIX Open Server 5 操作系统INFORMIX 数据库在线UPS以上部分均安装在计算机柜中。
15、五套操作员站OT五套操作员站OT，其中三台操作员站各带一台21”CRT和一个鼠标，另有一台OT连接两块84”大屏幕显示器，一台OT连接两台21”CRT。另配一个标准键盘用于系统维护。OT的配置如下：Pentium 4，1.7GHz处理器256MB主存40GB SCSI硬盘SCO UNIX Open Server 5操作系统DYNAVISX/X-WINDOWS/OSF-MOTIF图形系统在线UPS 在OM650系统上还配置了四台A3激光记录打印机。虽然打印机连接在某个OT上,但在终端总线上的任一个OT均可驱动某台打印机打印。另外还配置了一台磁带机DAT，备作数据转换使用。八、 工程设计系统ES 680ES680工程设计系统是一个由数据库支持的全图形系统。采用国际上成熟的标准化软 件，如UNIX和关系数据库。为了使控制系统的操作快速、安全、方便，采用了统一的现代化的图形系统OSF-MOTIF和用户接口X/Windows。ES680工程设计系统为高性能系统，可以为所有
