PLC及配套低压柜技术规范书

年4月19日PLC及配套低压柜技术规范书文档仅供参考工程检索号YG-F1430S彬长大佛寺矿区低浓度瓦斯及乏风综合利用改扩建工程可编程逻辑控制系统（PLC）及配套低压柜技术规范书山东省阳光工程设计院10月

1.总则1.1本技术规范适用于彬长大佛寺矿区低浓度瓦斯及乏风综合利用改扩建工程PLC及配套低压柜的采购，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.2买方在本规范中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，卖方应提供一套满足本规范所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对设备安装地点所在国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。1.3卖方须执行本规范所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。1.4本技术规范是PLC及配套低压柜订货合同的附件，与合同具有同等法律效力，在协议签订后，各方应按时交换资料，满足各方设计和制造进度的要求。1.5卖方所供设备应按照有关法规、规范、标准等的要求，负责取得有关部门对其产品、文件、图纸的审查和批准。1.6除非得到买方的认可，卖方提供的设备、材料及零部件不应包含对人体有害的物质。1.7如卖方未明确对本技术规范提出差异，则视为其供货产品完全满足本技术规范及供货范围的要求。1.8卖方提供的资料数据单位全部采用国际单位制。1.9卖方应有低浓度瓦斯电站PLC成套设计、供货及调试的成功案例。2.采用标准、运行条件、控制方案2.1采用标准(但不限于下列标准):GB11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件GB4720-84 低压电器电控设备JB616-84 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件IEC144 低压开关和控制设备的外壳防护等级IEC68-2-36 工控机防振等级ANSI488 可编程仪器的数字接口ISA-55.2 过程运算的二进制逻辑ISA-55.3 过程操作的二进制逻辑ISA-55.4 仪表回路图NAMA-ICS4 工业控制设备及系统的端子板NEMA-ICS6 工业控制装置及系统的外壳JB3386－84 电站设备自动化装置通用技术条件JB616－84 电力系统二次回路用屏(台)通用技术条件JB4013.1－85 控制电路电器和开关元件的一般要求GB6587.2－86 电子测量仪器温度试验GB87.3－86 电子测量仪器湿度试验GB87.5－86 电子测量仪器冲击试验GB87.7－86 电子测量仪器安全试验HG/T20700-可编程控制器系统设计规定HG/T20507-自动化仪表选型规定HG/T20513-仪表系统接地设计规定HG/T20509-仪表供电设计规定HG/T20508-控制室设计规定HG/T20512-仪表配管、配线设计规定GB50093-自动化仪表工程施工及验收规范国家安全生产监督管理总局对煤矿瓦斯安全有关的标准(AQ)其它相关国家及地方的现行规程、规范及标准；相关专业提供的工程设计资料。2.2运行条件：本套PLC及配套低压柜置于配备空调系统的室内。2.3控制方案：本工程建设12台淄博淄柴新能源有限公司生产的8300D/Wd-2低浓瓦斯气发电机组。机组监控PLC系统由淄柴成套供货。本期PLC主要监控范围包括燃气发电机机组(淄柴配套)、3套细水雾系统、发电机组冷却系统电机运行状态、燃气报警系统和火灾报警系统。本期于配电室4.8米层设一个控制室和一个低压配电室，用于布置机组操作员站、工程师站、集控台、PLC柜、低压配电柜等。在控制室内设三台操作员站(其中淄柴带两个操作员站)和一个工程师站，用于监视上述各系统。本期工程PLC监控范围分两大部分：第一部分：机组监控PLC部分，由燃气发电机组配套，共4面PLC柜和2个操作员站。第二部分：细水雾输送系统(包含燃气报警系统、轴流风机、屋顶电动窗、)PLC及配套低压柜，在本次技术规范书招标范围。卖方提供的PLC盘台柜、PLC软硬件配置、上位机配置等要与淄柴配套的一致。并能在机组监控PLC中增加每台机组进气压力和温度显示、机组冷却系统电机运行状态显示，并能按照AQ标准要求，机组PLC与细水雾系统、火灾报警系统联锁停机。2.4本期工程工艺及相关控制介绍：本工程建设12台淄博淄柴新能源有限公司(简称：淄柴)生产的8300D/Wd-2低浓瓦斯气发电机组，厂家配套PLC监控系统，其中PLC柜4面，操作员站2台。每台机组机组冷却系统配套风扇水箱共有8个电机，每两个电机为1路，共四路,名称分别为1#-4#风扇，同时每台机组配置了2台冷却水泵。本工程的三条DN500的低浓瓦斯气取自厂区6~7#抽排泵站原有的输送至乏风装置低浓瓦斯用气管道的三条管道合并的一条母管上，与1~5#抽排泵站的低浓瓦斯管道有联络管。低浓度瓦斯CH4含量在10%左右，压力8-20kPa，单条管道流量11200m3/h（按CH4含量在8%）。为保证输送安全，采用细水雾输送技术。低浓度瓦斯输送系统流程：低浓瓦斯抽排站低浓瓦斯母管→防爆电动调节阀→水雾输送系统→放散装置（电动比例调阀+干式阻火器）→手动蝶阀→溢流水封阻火器→流量计→进气支管→手动闸阀→气液分离器→手动蝶阀→电磁阀→调压阀→瓦斯管道专用阻火器→手动蝶阀→挠性接头→发电机组3.技术要求：3.1 总则3.1.1 卖方提供的PLC应完成本规范书规定的数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS），以满足各种运行工况的要求，确保机组安全、高效运行。整个PLC的可利用率至少应为99.9%3.1.2 PLC应经过高性能的工业控制网络及分散处理单元、过程I/O、人机接口和过程控制软件等来完成细水雾输送、燃气报警、机组冷却系统3.1.3 P3.1.43.1.5 系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在3.1.6当PLC系统通讯发生故障或运行操作员站和LCD全部故障时，应能确保安全停机，当控制器单元发生故障时，应能保证安全的情况下停机。3.1.8 卖方所提供的PLC应结合工艺系统的特点并按功能分散和物理分散的原则进行设计，是专用的控制系统。在执行合同的过程中，随着工程设计进程和技术资料逐渐完善，在不超出I/O总量+5%的前提下，硬件、软件冻结前后，买方对过程3.1.9 卖方提供的设备，其质量标准应一致，要求盘台柜尺寸、颜色、外形结构应与淄柴配套的相同。所有外部接线至少满足2.5mm2线芯截面的接线要求。预制电缆插件应连接可靠并可承受一定的外力。3.1.103.2PLC柜体结构要求：3.2.1PLC端子的详细接线及柜内布置图由柜子的供货厂家完成。PLC柜体外形尺寸为800X2200X600mm(宽X高X深)。3.2.3PLC柜内应加装通风装置及加热装置，柜体顶部装吊装环，柜内需安装照明设备及检修插座。PLC柜为前后开门。PLC柜柜体都应经过表面预处理，涂底漆和喷漆，色标与淄柴配套PLC柜统一。UPS为在线隔离型，位于PLC柜内，底部应有足够的支撑。3.3人机接口卖方应提供两套上位机操作站(其中一台兼工程师站)，监控软件功能包括：图形监控、缺省流程设置、事故再启、工艺流程动态显示、数据采集、趋势图、历史数据显示打印、故障语音报警及故障设备解锁等。操作台应与机组PLC配套的完全相同。3.4PLC控制系统1．PLC选用ABB产品(与机组PLC相同)，PLC需实现控制器、网络及电源冗余，组态软件采用正版、界面友好、使用度高的软件，上位机要求工控机主流配置,19寸显示器。卖方应开列设备规格表、设备清单及PLC附件清单等提交买方认可。2．PLC技术要求系统硬件应采用技术先进可靠的微处理器为基础的硬件，所有硬件应为固态电路标准化，模块化和插入式结构。机柜内的模件应能带电插拔而不损坏，而且不影响其它模件正常工作。模件的种类和尺寸规格应尽量小，以减少备件的范围和费用。处理器模件应带有LED自诊断显示，所有I/O模件都应具有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示，并应满足ANSI/IEEE472冲击电压承受能力试验导则（SWC）的规定，在误加250V直流电压或交流电压时，应不损坏系统设备。处理器模件若使用随机存储器（RAM），则应配备电池作为数据存储的后备电源,电池的储存寿命，设置电池用完指示灯，保存的程序和数据靠电池至少维持6个月。电池的更换不应影响模件的工作。在运行环境温度下，PLC的精度应满足以下要求：模拟量输入信号（高电平） ±0.1%模拟量输入信号（低电平） ±0.2%模拟量输出信号 ±0.25%每个数字量的I/O通道板都应有单独的熔断器或其它保护措施。I/O类型所有I/O模件的通道应单点隔离。a.模拟量输入：4～20mA信号(接地或不接地)，最大输入阻抗为250Ω，系统应提供4～20mA二线制变送器的直流24V电源，且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其它分支供电回路的正常工作。对1～5VDC输入，输入阻抗应≥500KΩ。b.模拟量输出：4～20mA或1～5VDC可选，具有驱动回路阻抗大于750Ω的负载能力。负端接到隔离的信号地上。系统应提供24VDC的回路电源。c.数字量输入：每个数字量输入要求提供单独的隔离措施，负端应接至隔离地上，系统应提供对现场输入接点的“查询”电压(48~120VDC)。卖方应提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，继电器要求采用进口产品。中间继电器输出接点容量为220VAC5A；220VDC3A。继电器应可常带电。且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其它分支供电回路的正常工作。d.数字量输出：数字量输出模件应采用每个通道单独的隔离中间继电器隔离输出，隔离电压≥250V，卖方应提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，继电器要求采用进口产品。中间继电器输出接点容量为220VAC5A；220VDC3A。继电器应可常带电，且继电器易于更换。3．系统环境系统能在电子噪声，射频干扰及振动的现象环境中连续运行，且不降低系统的性能。距电子柜1.2m处及以外发出的工作频率470Hz、功率输出达5W的电磁干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。系统应能在环温0~56℃，相对湿度10~95%（不结露）的环境中连续运行。3.5电源系统卖方应提供低压柜(至少5面)、UPS电源(1套)和UPS电池(1套)。本期工程电动开关阀、电动调节阀和电动机(除雾化水泵外)、轴流风机和电动窗的供电和监控均在卖方的PLC及配套低压柜内完成。本工程火灾报警系统所需的UPS电源及市电也在卖方的供电范围。UPS供电时间要求为1小时。卖方应负责设计和提供控制系统所需的电源系统，并要求当一路交流电源故障时，应能自动切换到另一路，24V直流电源分路供给不同的控制柜，为便于查找故障，每个分路均应具有工作指示灯及熔断器保护，当其熔断时，PLC发出声音报警信号并指示“电源断路”。当卖方需要其它电压等级的电源时，需自配变压器。卖方在盘或逻辑柜内应能接受两路供电电源并设置自动切换装置。4.系统组成和主要功能4.1系统组成本工程自控系统设计采用以监控计算机、可编程控制器PLC和工业以太网构成的计算机监控系统。系统采用集中管理，分散控制的模式。上位机操作系统软件、上位工控机监控软件及下位机编程软件等所有软件必须是正版，并提供相应证明。本工程在控制室内设置两台台式监控计算机。两台监控计算机都装有监控软件，同时工作，互为备用，其中一台兼作工程师站。控制室计算机可监控工艺系统运行的全过程，并可计算、统计并贮存系统的运行数据信息，绘制各种图幅曲线，打印报表、事故报警等，这种监控能够是自动进行的也可经过计算机操作实现。工程师站可离线或在线对整个监控系统进行组态、参数修改、开发等。本系统应与由其它供货商供应的控制系统和设备协调，并由卖方负责相关的硬接线和通讯接口工作，最终实现所有系统的集中控制。卖方应在投标书中列出所提供通讯接口的型式和数量。并承诺接口的型式和数量能够满足买方对控制系统整体设计方案的要求。4.2主要功能4.2.1DAS系统：可连续采集和处理所有与机组有关的重要测点信号及设备状态信号，及时向运行人员提供有关的运行信息，实现机组安全、经济运行。经过LCD显示汉化后的字符和图象信息，一旦机组发生异常工况及时报警。DAS系统具有以下功能：显示功能：具有操作显示、成组显示、棒状图显示、报警显示及趋势显示等。制表打印功能：定期记录、事故追忆功能、跳闸一览记录等。历史数据库储存和检索功能：每根曲线可在运行区间放大与压缩显示，并能经过打印机打印，代替记录仪表。4.2.2MCS系统：MCS系统用于自动调节回路的模拟量经运算处理后，输出控制信号至执行机构，实现闭环控制。当调节回路中变送器故障或运行模块故障，某自动调节回路无法自动调节时，运行人员可经过LCD及键盘（或鼠标）进行手动遥控（即软手操）。MCS系统具有以下功能：瓦斯来气母管压力调节瓦斯来气母管浓度调节4.2.3SCS功能主要用于辅机的顺序控制及联锁保护，说明如下：连续监测阻火泄爆装置内水封高度、实时控制进水或排水阀门，使水封高度保持在一定范围内的装置。雾化水池水池应有液位指示、声光报警装置及自动补水。瓦斯泄漏保护：发电机房等具有瓦斯泄漏可能的场所应设置瓦斯泄漏报警检测装置。应在发电机房内排风口和距离房顶0.5m处至少各设置一个瓦斯浓度检测报警装置，当泄漏瓦斯浓度达到0.5％时应声光报警；当泄漏瓦斯浓度达到1.0％时，应关闭相应的瓦斯阀门和除通风机外的所有电源，发电机组连锁停机；低浓度瓦斯输送系统故障保护：当瓦斯输送系统出现停电、停水等故障时，发电机组应连锁停机；瓦斯电站火灾报警保护：瓦斯电站内的发电机房或发电机组集装箱内等容易发生火灾的场所应设火灾报警探测器，当出现火灾报警信号时，发电机组应连锁停机；瓦斯电站冷却系统故障保护：采用外置风扇水箱散热器冷却的电站，当风扇停止工作时，发电机组应连锁停机。4.3机组冷却系统的显示和控制机组冷却系统低压柜可接受每台机组的出水温度(Pt100)信号，经过柜上温控仪显示并联锁风扇启停：每台机组1#风扇在机组出水温度升温到45℃工作，降温到40℃停止；2#风扇在机组出水温度升温到50℃工作，降温到45℃停止；3#风扇在机组出水温度升温到55℃工作，降温到50℃停止；4#风扇在机组出水温度升温到60℃工作，降温到55℃停止。机组冷却系统低压柜输出风扇和冷却水泵的运行信号至PLC显示，每台机组4组风扇、2台冷却水泵共6个DI点，12台机组共72个DI点在PLC中显示。4.3实际应用的I/O点数：I/O内容信号形式I/O点数模入（AI）4~20mA70热电阻模出（AO）4~20mA6开入（DI）常开220开出（DO）常开74合计370注：1，上列I/O数量为初步工艺过程点数，不包括备用点、I/O分配产生的剩余点以及PLC内部的硬接线联系点等，卖方提供的I/O能力应充分考虑上述因素并应另加提供15%备用点。买方有权调整各类I/O点的数量而卖方应无偿予以满足。2，上述I/O点数中，其中AI信号约68点需24VDC外供电，DO信号需配继电器隔离。3，模拟量输入和输出信号均为4-20mA电流信号。4，低配柜内的每台电动机(机组冷却系统除外)均按1个DO、3个DI点进行统计点数。若卖方的低压柜监控点数量需要增/减，请根据电动机数量自行增/减PLC相应的点数。5，机组冷却系统低压柜风扇和冷却水泵的运行信号纳入PLC系统显示。5.培训对买方的设计、施工、运行和维修人员的培训由卖方有经验的专家采用现代化的培训手段安排培训课程。每位教员均具备正规课堂讲学的经验。教员负责教会学员掌握培训课程的内容，提供如何使用技术资料的指导，并解答学员在培训过程中提出的有关问题。卖方向学员提供必要的技术资料、图纸、设备、仪表和安全防护用具。培训的费用包含在合同价格中，这些费用包括教员工资、教材、图纸和手册，在培训结束时，卖方对学员作出评价，并直接通知买方。5.1工厂培训具体的培训人数、时间由买卖双方在合同中约定。5.2现场培训卖方提供买方认为必要的现场培训。卖方派出有关专家到现场，承担现场培训任务。现场培训的要求与卖方所在地培训相仿。5.3技术文件和图纸：卖方提供技术文件和图纸4套，电子版2套，包括：一次、二次接线原理图、电缆清册系统设备全套说明书及用户手册设备的外形尺寸及基础安装尺寸系统硬件配置图接线端子排图设备材料清单注：用户手册应包含安装手册、操作手册、维护手册。6.产品制造、安装、验收标准及考核技术指标6.1监制与验收6.11卖方在合同生效日起1个星期内，向买方提供合同设备的设计、制造和检验标准的目录，并协助配合设计。6.1.2买方有权在合同设备生产过程中派驻厂代表进行监造和出厂前检验，了解设备组装、检验、试验和设备包装质量情况，并签字确认。6.1.3卖方将为买方提供下列方便：A提前10天将设备监造项目和检验时间通知买方。B买方代表有权经过有关部门查（借）阅卖方与本合同设备有关的标准、图纸资料、工艺及实际工艺过程和检验记录，对于检验记录，如买方认为需要复印存档，卖方将提卖方便。C卖方将为买方代表提供工作、生活方便，费用由卖方承担。D若买方代表不能按卖方通知时间及时到场，卖方的试验工作正常进行，且试验结果有效，但买方代表有权了解和检查试验报告和结果。E买方人员在监造中如发现设备和材料缺陷或不符合规定的标准要求时，买方代表有权提出意见，卖方将采取相应的改进措施，以保证交货质量。F无论买方人员是否参与设备的制造过程，卖方均对产品质量负责。G由卖方供应的所有合同设备部件出厂时，都有卖方签发的产品质量合格证书作为交货的质量保证文件。对某些主要设备将附全套买方代表签字的监造与检验记录和试验报告。H设备送达目的地后，卖方在接到买方通知后将尽快赶到现场与买方一起根据运单和装箱单组织对货物包装、外观及件数的清点检查，若有问题由卖方负责解决。买方应在开箱检验前5天通知卖方，卖方将派员参加开箱检验，检验结果和记录对双方均有效，并作为买方向卖方索赔的依据。6.2包装及运输6.2.1卖方严格按照程序文件及质量手册对产品进行包装、贮存和交付。6.2.2卖方提供的货物采用新木箱包装，并对该种包装采用相应标准的保护措施。这种包装适于长途海运或空运和内陆运输，并有良好的防潮、防震、防锈和防野蛮装卸等保护措施，确保货物安全运抵现场。6.2.3卖方负责设备的包装及货物到达施工现场的运输费用。6.2.4设备的包装、运输符合“GB191-73”包装储运指示标志的规定且含装箱单（二份）、合格证（一份），技术文件（二份）。6.2.5卖方应在每一包装箱的四侧用不褪色的油漆以醒目的中文字样做出下列标记：收货人；合同号及名称；装运标志；收货人代号；目的站；项目号、货物名称、品目号和箱号；毛重/净重（公斤）；尺寸（长×宽×高，以厘米计）；“重心及吊装点（2吨以上）。“小心轻放”、“防潮”、“勿倒置”（根据货物的特点和运输的不同要求）。6.2.6买方可派遣代表到卖方及装货车站检查包装质量和监督装车情况，卖方提前15天将发运设备的货名、件数、编号、发运日期、发运地及车号通知买方。6.2.7若设备由于其包装或防护措施不妥而引起的货物锈蚀、损坏和丢失由卖方承担责任和费用。6.2.8设备到达目的地后，买方应及时清点货物件数及包装外观完整情况，并及时通知卖方，买方对设备应妥善保管。6.2.9经买方会同监理工程师对货物检测合格后，出具验收收据的日期为实际交货日期。6.2.10在保证期内，如由于卖方的过失或疏忽造成的设备（或部件）的损坏或潜在缺陷而动用了买方库存中的备品备件，卖方将负责免费补足动用的备品备件。7.技术支持、售后服务及质量保证7.1卖方应提供系统所有部件、器材完好工作的保证期，保证期为设备投运后12个月或交货后18个月，二者之中先到期为准。提供终身免费技术支持。7.2卖方保证在接到用户电话12小时内响应用户的维护要求，如不能电话解决问题，则在48小时内(交通不方便的偏僻地方除外)到达现场排除故障。7.3用户与卖方确认的技术附件，具有与合同同等法律效力。7.4卖方保证提供的设备是全新未使用过的产品，经过严格的工厂试验和质量检测，技术先进且成熟可靠；保证提供的设备在各方面符合招标文件规定的质量、规格和性能要求；保证提供设备经正确安装，正常操作和保养情况下运行安全可靠。7.5在合同规定质保期内，卖方对由于设计、制造和材料、外购配套部件的缺陷面造成所供设备的任何损坏或故障，卖方免费负责修理或更换有缺陷的部件，以达到技术条件规定的要求；在合同质保期外，卖方有义务对所提供的设备实行有偿终身维护。7.6卖方提供的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；后者即现场系统通电、联调试运和装置搬运。7.7开箱验收：设备到现场后，卖方、买方派员一起开箱验收，确认装箱单和设备完整和完好情况。8.几点说明：8.1本规范中所列技术指标为最低要求，卖方在报价时允许提高标准。8.2规范书中的I/O点数仅为初步的实用点数，具体要等施工图阶段才能落实确定（最终在协调会上进行落实），卖方在投标时应考虑增加15%余量。合同签定后，如工艺确实需要增加点数，允许调整卡件数，在卡件总价+5%情况下不再增加费用