全仪表系统SIS规格书

1、中国石化股份有限公司中原油田分公司普光天然气净化厂 2x300 x10 4m3/d 天然气净化第一联合装置 自动控制部分 编制 金超 校核 孙吉人 审核 王克琼 1 概述 1.1 目的 本安全仪表系统 （SIS）规格书是为中国石油化工股份有限公司中原油田分公司普光天然 气净化厂 2x300 x104m3/d 天然气净化第一联合装置编制的。 编写本规格书的目的，是对 SIS 系统在配置规模、系统功能、技术性能、供货范围、技 术服务、工程项目实施、系统组态及软件生成方式等提出要求。对规格书中未提及的但又是 必须的系统配置和有关附件，报价方有责任建议买方，并提供完善的SIS 系统配置。 报价方对所提

2、供的硬件、软件、技术服务、工程服务、系统集成、工厂验收（FAT）、包 装运输、开箱检验、安装指导、现场测试及现场验收（ SAT）直至装置开工中 SIS 系统投运等 各个环节负有完全责任。 1.2 对报价书的要求 对规格书要求的指标在报价方所提供设备的技术规格中若有不满足或有偏差的地方，请 在报价书中明确说明，并提出相应的替代方案。 1.2.1 报价书所用的文字必须是中国国家标准汉字（简化字）或英文。 1.2.2 报价方应按设备分类分项报价，报价方的建议可作为选项报价。 1.2.3 本规格书对系统配置规模、功能要求等为基本要求。报价方应根据这些基本要求配置 制造厂商的成熟的、新型的主流设备和软件

3、版本，并根据询价方的要求作出性能、价格比最 好的报价。 1.2.4 报价书基本内容包括： 系统配置及功能说明； 系统配置图，操作台及机柜配置图； 硬件设备（包括配套设备）清单； 推荐的和可选择的硬件设备清单； 系统配备的软件清单； 推荐的和可选择的软件清单； 备品备件及消耗品清单； 技术服务项目及保证； 工程项目实施内容及保证； 其他说明。 1.2.5 报价书中必须提供下列资料、保证及说明 a）报价书中使用的标准及规范。 b）报价书中专用技术术语和缩写注解。 c) 报价书中应提供本装置 SIS 系统的供电规格、总用电量及每个设备的分用电量，同时 应分别列出每个设备的满负荷工作电流、最大启动电流

4、及相应发热量。 d) 报价书中应对整个系统的供电及接地作出详细说明，并给出接地电阻的要求。 e) 报价书中应对机柜、操作台等硬件设备的外形尺寸、重量及颜色加以说明。 f) 报价书中应提供系统平均无故障时间和平均维修时间。 g) 报价书中应提供控制器、通讯总线、控制总线及系统硬盘容量计算数据。 h) 报价书中应提供系统安装要求如环境条件，防干扰措施等等。 i) 报价方应对每种 I/O 卡件的 A/D或 D/A转换进行说明，其中包括转换器的位数及精度， 是否每个通道单独配置转换器。还应对每种 I/O 卡件的信号通道是否隔离及隔离方式作出说 明。 j) 系统功能保证； k) 系统硬件成套及完整保证；

5、 l) 系统软件成套及完整保证； 1.3 关于规格书及报价书的修改 规格书的要求及报价书的内容必要时可作适当调整和修改，但不可降低基本要求。在工 程实施过程中，当工艺过程条件发生较大变化时，应允许规格书内容作相应修改，这种修改 一般通过技术协调的方式提出。 2 硬件配置的基本要求 2.1 技术水平 本系统需采用三重化容错 (TMR)技术，应具有高可靠性， 系统的可利用率(availability ) 不低于 99.99%，安全度等级应达到 SIL3 级。系统应具备标准化操作和工程技术环境，能与 DCS系统进行通讯， 通讯接口采用串行通讯接口 RS-232C，通讯协议为 Modbus RTU方式

6、。该 系统至少应具有二年以上的工业化使用经验，并提供 10 个以上用户的成功运行实例。 SIS系 统控制站的 CPU及控制总线为三重容错， SIS 控制站的 I/O 卡件为三重容错。 对于重要信号的报警除在 SIS 操作站实现外，应外接至辅助操作台灯屏报警。系统所有 的报警回路信号触点应为常开信号。 SIS 系统的操作站、辅助操作台安装在净化厂中央控制室操作室中，控制站安装在联合 装置现场机柜室中，工程师站与机柜室相邻。操作站与控制站之间采用光纤进行连接。 SIS 系统同时配有远程 I/O 卡件，安装在中央控制室机柜室内，用于辅助操作台的接线。 2.2 供货范围 供货范围包括一个控制站、两个操

7、作站、一个工程师 /SOE 站，两台打印机，两个辅助操 作台，与系统配套的带 LED的中间继电器、输入输出连接端子等。 2.2.1 系统配置 SIS 的系统配置见 2.2.2 2.2.7 ，I/O 信号类型及数量见附表 1。 2.2.2 操作站 SIS 系统配有两个操作站，仅供操作人员监视工况、联锁条件等某些操作，只有工程师 方能进入组态环境，组态及显示操作软件见 4.2 。 操作台配置高分辨率 20”LCD显示器，带有图形加速器的显示驱动卡，直接安装在操作 台上；操作台采用封闭式，前后开门。主机要求满足 32位CPU，至少 512MB内存， 1.4GHz以 上主频， 60GB以上硬盘， 1.

8、44MB软驱， 24倍速 CDRO，M并配置 Ethernet 接口及相应驱动软 件，1 台激光打印机用于报警打印。 操作站所有的外设及接口应是通用的，硬盘驱动器、软盘驱动器、显示器、通用键盘、 鼠标、打印机等应当是商业化可互换的产品。 操作站配有控制系统组态所必须的各种专用软件，详见 4.3 ，可以离线和在线组态、修 改、设置参数及系统维护，并可在程序运行状态下下装修改过的组态（逻辑和常数等） 。 此外系统还应配有两个辅助操作台：一个按钮开关操作台、一个报警灯屏操作台，上面 分别安装有按钮开关及闪光报警灯屏（带确认、消音及复位按钮） 。 2.2.3 工程师 /SOE站 本项目设置一个工程师

9、/SOE站，通过冗余的以太网通讯方式接在各控制器的通讯接口上， 用于控制器的组态、除错、修改、测试、软件装载及维护等。 工程师站应具有兼作事件顺序记录 （SOE）站的功能， 应配备整套事件顺序记录的软件。 事 件顺序记录的时间分辨率为不大于 100 毫秒。记录的数据总数应不小于 60,000 条。 工程师站硬件配置不低于操作站，另外配备一台激光打印机（ A4 规格）用于打印组态文 件和事件顺序记录。 2.2.4 控制站 SIS 系统设置一个控制站，配有 1组处理器。 a）处理器 1）控制站包括 3 个处理器，为三重冗错，要求按 320 模式工作，在 3个处理器同 时工作时，采用 3选 2表决策

10、略。 2）处理器不低于 32 位机，主频不低于 33MHz。 3）处理器的负荷不超过 50 4）具备运行小规模用户应用软件的能力 5) 事件顺序记录( Sequence of Event ) b) 卡件 1) 所有 I/O 卡件有三个隔离的 TMR信号通道，可以按 320 模式工作。在 3 个信号 通道均正常工作时，采用 3选 2表决策略；在 2个信号通道工作时，必须具备卡 件故障和信号出错的鉴别和处理功能。 2) I/O 卡件种类应满足设计要求，并且能识别现场开路、短路，和作出故障处理的能 力。输入、输出卡件要求为隔离型，且多通道卡件的通道数不超过32 个。 3) 24VDC数字量输出要求为

11、继电器输出型， 220VAC数字量输出要求另外配中间继电器。 输出负载能力及供电要求见附表 1。 4) 各类控制、检测点的备用量为 15。 5) 各类 I/O 卡件槽位留有 15的备用空间。 6) 现场变送器类仪表的供电电压为 24VDC，由 SIS 供电的仪表及要求见附件 1。 7) 数字量输入、输出的状态可由软件任意设定(常开或常闭) 。 c) 通讯接口 1)控制站与操作站的通讯接口 2) 控制站与 DCS的通讯接口(要求为采用 Modbus协议的串行接口 RS232C) d) 电源部件 控制站内的电源部件应 1：1 冗余。外部 220VAC电源由用户 UPS提供。 2.2.5 硬盘系统

12、为本 SIS 系统所需的存储设备，其容量应满足 SIS 系统正常运行和 50的扩展能 力。其容量要求考虑为历史趋势点 800 个仪表位号，且每个仪表位号有 1 个历史趋势点需存 储，在记录周期 1 秒钟情况下保存七天数据。 2.2.6 电缆 a) 通讯专用电缆：各站间(包括与 DCS)通讯电缆及专用接口，由报价方供货。 b) 设备间联系专用电缆：系统各设备之间配有的各种专用电缆，由报价方供货。 c) 电源电缆：由系统专用的电源装置送出的各种电源用电缆，由报价方供货。 2.2.7 通讯网络 a) SIS 控制站内的通讯总线为 TMR(三重冗错)； b) 站与站间串行通讯应为当前通用的 Modbu

13、s通讯协议 c) 通讯网络的负荷不超过 50 报价方应对各种通讯协议的通讯方式， 传输距离， 通讯速率等在报价书中进行解释说明。 3 系统技术要求 3.1 数据处理 3.1.1 操作站的数据存放格式应是通用的，其数据库及数据库管理系统应是标准的、商品化 的。 系统应当满足所有数据的记录需要，可由用户任意选定记录的参数、采样时间和记录长 度，并可对记录的数据进行编排处理和随时调用。硬盘上的永久记录应能转存到其他存储设 备上。 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。应能对 过程变量报警任意分级、分区、分组，应能自动记录报警信息，区别第一事故报警，记录报 警顺序，时间

14、精确到秒。 3.1.2 SIS 主机的数据处理及程序执行周期应小于 100ms。 3.1.3 工程师站可以在线打印组态参数、报警和事件记录（ SOE）表及组态梯形逻辑图。 3.2 系统管理及工程实施 系统管理的内容有系统常驻数据的管理、 系统各设备的在线诊断、 系统软件数据的维护、 系统各设备的定义及组态修改、图形管理，此外还有用户应用程序，文件服务等。 工程实施主要是系统及设备的组态、除错、修改、测试、装载，建立组态应用数据库等。 SIS 系统应具有梯形逻辑图、逻辑块图、编程语言及真值表等组态功能。 系统管理及工程实施主要由工程师站来执行， 过程监视及限定的某些操作在操作站进行。 3.3 系

15、统的安全性 3.3.1 操作安全：要求操作输入采用密码或键锁方式，规定各级人员所管辖的范围。操作密 码和操作权限应能由系统管理员设定和修改。 3.3.2 故障限制：为使故障对系统的影响限制在最小范围，联锁输出应切换至予先设置的状 态或联锁状态。 3.4 系统维护与故障诊断 SIS 系统的平均无故障时间（ MTBF）和平均维护时间（ MTBR）的指标应该是先进的。报 价方应提供各种设备的 MTBF数据。 系统的各种插卡应能在线插拔、更换。 容错或冗余设备必须能在线自诊断，排错报警，无差错切换。 系统必须具有完善的硬件、软件故障诊断及自诊断功能，自动记录故障报警并能提示维 护人员进行维护 4 软件

16、配置的基本要求 4.1 过程控制和 SOE功能 SIS 系统必须配备全套的过程控制软件、 SOE功能和其他必需的应用软件清单。 4.2 操作系统及工具软件 操作站必须配备全套的操作系统软件及工具软件，其中显示操作及画面组态软件应采用 通用的商品化软件，并配有数据库管理系统、电子表格等应用软件及工具软件，报价书必须 列出应配备的软件清单（包括已随硬件带的软件）和可供选择的软件清单，并说明软件的版 本。 4.3 工程组态软件 必备的组态软件外，如果需要，报价方应列出可选择的其他组态工具软件。组态软件应 具备在线修改和下装组态数据的功能。报价方需说明该组态软件允许在线修改并自动下装的 次数。 4.4

17、 通讯软件 通讯软件实现与 DCS系统进行通讯及 SIS 系统内部的通讯。报价方应说明其系统间的通 讯协议及与各类 DCS经 Modbus实现串行通讯的厂家清单。 4.5 软件的版本更新 在合同保证期及以后一年内，报价方应免费提供最新版本的系统软件、应用软件及升级 服务。 5 备品备件及辅助工具 5.1 备品备件 报价方应推荐一份保证系统正常运行两年所需的备品备件清单。每种可更换部件备用量 为 10 ，各种卡件至少备一件。对消耗品的备用率不低于 20。 5.2 专用仪器及辅助工具 请报价方提供系统安装、调试、维护用的专用仪器和工具清单，并由买方进行确认。 5.3 消耗品 报价方应提供 SIS

18、系统投运所用消耗品清单 6 培训、组态及数据库生成 6.1 概述 SIS 系统的软件培训、组态、数据库生成及系统测试工作在国内进行。软件组态培训及 组态工作可连续进行，组态数据下装调试、排错必须在用户所订购的SIS 系统上进行，最终 达到运行条件。 7 验收 7.1 工厂测试与验收（ FAT） 7.1.1 工厂测试与验收包括硬件和软件两部分。在系统制造、组装结束并且系统组态下装之 后， SIS 厂商应在测试与验收之前提交一份完整产品清单和测试文件。系统硬件测试可与逻 辑测试同步进行（卡件精度测试除外），但全部逻辑必须在制造厂模拟台（或设备）上测试 通过。 7.1.2 出厂测试验收前， SIS

19、厂商应提出一套验收程序及内容（包括厂方标准测试文件）， 经双方确认。 7.1.3 系统出厂验收由双方技术人员共同执行已确认的程序、内容与测试手段，由双方签字 确认。 SIS 供货商必须保证所提供设备的技术指标达到产品说明书、供货合同和工程会议所 制定的要求。 7.1.4 对系统的全部组件、部件及配套设备应有完整的功能测试检查报告，并经用户检查确 认。用户在工厂验收时应作 100的 I/O 卡件测试。 7.1.5 工厂测试与验收在 SIS 生产厂进行。 7.2 现场验收（ SAT） 7.2.1 开箱验收 设备到现场后， SIS 供货商派人与用户共同开箱验收，确认装箱单和设备完好情况。 7.2.2

20、 现场验收（ SAT） 系统在现场安装、接线完毕开车投产之前要进行最终系统现场验收测试。现场验收和系 统联调试运可结合进行。 现场验收可以参照出厂验收程序及内容， 由双方讨论确定。 应作所有的系统功能和 100 的 I/O 卡件测试。 7.2.3 最终系统测试结果应达到系统规格书的各项要求，由双方代表签字确认，作为系统最 终验收文件。 8 技术服务 8.1 总述 技术服务应包括基本服务与现场服务。基本服务即：项目管理、文件资料、工厂试验与 出厂验收、培训等；现场服务即：安装指导、现场系统通电、联调试运并参加工艺装置开车， 保证系统正常投入。 8.2 项目管理 整个项目执行期间提供优良的项目管理服务。项目经理应有一个固定联系地址，以便及 时联系与处理用户与厂商之间与项目有关事宜，并负责及保证整个项目实施的进度及文件资 料发放。 8.3 系统文件资料 a）报价方提供 5 套完整的资料。 b）中间文件资料交付、批准程序流程、周期及文件份数在签约后设计协调会上确定。 8.4 现场技术服务 8.