热控DCS安装接线软件教材课程

开发热控DCS安装接线软件

热控QC小组

河北省电力勘测设计研究院一.小组概况

小组简介小组名称热控接线软件QC小组注册日期2006.2课题名称热控DCS安装接线软件组长田松小组类型创新型辅导员韩月荣活动时间2006.3.04-2007.10.27活动次数16次小组人数5人注册编号2006-002出勤率出勤率100%QC教育人均40小时以上序号姓名性别年龄学历职称小组活动分工1田松男33本科工程师组长，制定总体方案和工作计划，组织,协调，检查指导。2徐同社男50本科高工组织协调，方案确定，设计批准，进度控制，质量把关。3胡立国男37本科高工技术指导，方案论证。4周世杰男30本科工程师收集资料，编写程序和实施。5张鹏男25本科工程师收集资料，编写程序和实施。河北电力勘测设计研究院二、课题选择（一）课题背景设计进度的要求

在改革开放的今天，电力工业突飞猛进，我院的设计任务异常饱满，设计工期也一再压缩，现有的人力已经满足不了设计进度要求。热控专业在各工程的设计过程中往往处于尾声，影响最后的设计工期，因此业主和院内对热控专业设计进度提出了更高要求。目前首要任务是实现缩短工程设计周期，以满足业主对设计进度的需求。专业发展的要求

随着电子技术的迅速发展，热控专业设备频繁换代，新产品和新技术层出不穷，但是热控专业的设计水平和设计理念与国外先进水平相比有较大的差距。结合我院热控专业目前的实际设计水平和发展情况，应该在设计理念和设计方法上进行创新，推动专业的发展。DCS接线比重大工作量大

DCS安装接线工作占到了热控设计工作中相当大的比重，手工方式效率低下，准确率低，因此采用更新的设计方式缩短设计时间、提高设计效率成为当前急需要解决的问题。河北电力勘测设计研究院（二）问题提出

电力设计现状要求火力发电设计项目繁多，工期紧任务重。热控专业DCS安装接线基本还是采用“手工”设计方式。院内要求在设计过程中逐步采用数字化电厂的设计方式，减少重复工作量，提高效率，缩短设计周期。DCS设计方式缺陷一直采用手工接线方式，工作量大，占用人员多，耗时长，设计质量不能保证。附热控设计工日分配表.2．电厂热控设计的设备清册，I/O清单，接线图等各自独立不能整合到一个数据库中，造成重复工作量大，数据分散易出现差错。3.DCS接线由几个人完成,没有清晰可靠的接口和分工，配合工作量大。接线工作相互限制不能同时进行。4．合并电缆完全手工完成，人为因素影响最终电缆统计数量。5．接线设计过程中如果DCS厂家的接线资料修改，则接线图需要从新核对，修改困难。提出问题急需改变DCS接线设计方式，提高热控DCS接线设计效率和准确率。

2301001503008000100200300400500600700800PID图设备清单盘柜电源辅助车间接线图热控设计工日分配图工日数河北电力勘测设计研究院（三）课题选择的调查分析序号方法分析评估综合得分是否选择可实施性经济性有效性对其他工作影响1增加人力不易实施。增加日常的开支。有一定的效果。在工作任务缓解的时候，人员过多。434314不选2增加工作时间，提高劳动强度不易实施，所有设计人员每天都在加班，已经非常疲劳。增加加班费开支。劳动强度到一定程度不能提高劳动效率反而会降低。333312不选3降低出图深度不宜实施。不能满足业主和施工要求，不符合院内创精品工程的要求。不增加开支。可以减少工作量但是会给施工现场和工代带来隐患。不利于树立质量意识，不利于专业发展。353314不选4加强管理可实施。费用增加不大。可以一定程度的缓解，但是效率提高有限，不能完全解决问题。影响领导和员工的关系，不适于知识密集型企业。543315不选5采用设计软件进行DCS安装接线设计可实施。费用增加，但是一次投入长久收益。可以提高工作效率。不影响日常的设计工作，可以提高设计质量。545418小组成员通过头脑风暴法分析和调查了在此背景下要提高热控DCS设计效率和准确率可采用的方法结论：通过上表分析得出“采用设计软件进行DCS安装接线设计”是解决问题的最佳方法。选择河北电力勘测设计研究院实现方式实现方式三：与专业软件公司合作开发。实现方式二：自行开发热控DCS接线软件。实现方式一：购买商业软件厂家的软件产品。但是如何采用设计软件进行DCS安装接线设计，经过小组人员的讨论得出了三种实现方式。河北电力勘测设计研究院实现方式调查表实现方式分析方案评估得分选定方案预期效果需要时间难易度经济性方式一购买软件没有针对专业要求开发的软件，国内尚无较好的选择只能购买代用的软件，只能满足部分功能要求，预期效果不是很理想。购买软件需要进行调研和选择，需要时间较长。购买专用软件，较易实现。商业软件投资较大。345315不选方式二开发软件由专业人员根据专业需求有针对性开发响应得功能，能满足所有的功能要求，效果较好。组织精干人员在短时间内攻关，需要时间最短。

专业人员对于要求和目的明确，可操作性强，但是需要具备一定的软件开发能力。利用专业内人员开发费用小。553518方式三合作开发向软件公司提出功能要求，软件公司进行合作开发，不能理想的实现功能要求。要经过软件公司的多次配合，需要时间最长。向软件公司提出要求，需要软件公司的大力配合。与专业软件公司合作可节省部分投资。434415不选结论：经过小组人员的比较和选择最终确定方案二“自行开发热控DCS接线软件”作为提高热控DCS安装接线设计效率和设计质量的最佳方案，本QC小组最终确定研究的课题为《开发热控DCS接线软件》。选择河北电力勘测设计研究院三、目标设定

提出目标1．DCS自动接线的工作量目标：小组人员对几个典型工程的DCS接线工作量的进行了统计。工程规模DCS接线点数需要人数需要时间工日数邢台2X300MW4300点3人50天350工日衡水2X300MW4500点4人50天350工日西柏坡2X600MW6700点5人60天550工日结论：从上表可以看出DCS手工接线所用人数，天数和工日数均较多，小组由此制定了要实现的第一个目标：减少DCS接线工日，提高效率数60%以上

。

工程规模DCS接线点数错误点数量准确率邢台2X300MW4300点210点95%衡水2X300MW4500点305点93%西柏坡2X600MW6700点420点94%结论：从上表可以看出DCS手工接线准确率不高，存在较多的错误，小组确定了第二个目标：实现DCS接线准确率达到100%。2．DCS手工接线准确率目标：小组人员对几个工程的DCS手工接线准确率进行了统计。

河北电力勘测设计研究院目标可行性分析技术条件：本QC小组成员有部门内专业技术专工，有了解软件技术的的成员，有丰富QC活动经验的辅导员。资金条件：

专业和部室均表示支持，并提供资金。人员条件：

专业内均为本科以上学历，有研究生，30岁以下的占70%，学习能力强，易于接受新事物和新观念。本QC小组具备实现目标的人员、资金和技术力量，可以圆满完成设定的目标。河北电力勘测设计研究院四、提出各种方案并确定最佳方案

提出方案结构软件平台平台一VB.NET数据库DCS安装接线软件平台三ORACLE平台二EXCELVBA功能模块数据库一EXCEL表数据库三ORACLE数据库二SQL经过QC小组的对开发软件的调研最终提供了三个软件平台和三种数据库平台进行选择，小组成员通过讨论和研究得出了软件开发的框架和要实现的功能。河北电力勘测设计研究院开发软件平台选择软件平台升级能力所见所的直观性时间长短可实施性复杂程度投资平台排名EXCELVBA源码设计无需编译可升级能力强能够在运行过程中直接看到结果开发需要的时间短使用的人员比较熟悉VBA设计平台代码简单易懂随OFFICE附带免费提供第一VB.NET编译性软件平台升级需要修改代码需要运行完输出之后才可看到结果开发需要的时间中需要对使用人员进行培训VBA设计平台代码简单易懂需要单独设计界面等内容需要单独购买价格适中第二ORACLE数据库平台源码级升级能力适中需要其他软件配合才可看到结果开发需要的时间长非专业人员很难使用专用数据库语言需要学习掌握需要单独购买价格高第三结论：经过对几种编程平台的比较EXCELVBA平台在升级能力，直观性，可实施性，复杂程度和费用均具有较大的优势，最终选择作为平台进行软件的开发。EXCELVBA河北电力勘测设计研究院数据库平台选择数据库平台优缺点投资对比结果选择EXCEL内置的数据表适于1万点以下的数据处理。在1万点以内速度较快。数据结构不需要单独建立。内置在EXCEL内部不需要单独安装。少电厂的DCS数据点数均在1万点以内可以满足要求，并且安装简单易于维护，可实施性和经济性强。

选择SQLSERVER适于大型的数据库。速度较快。需要对数据结构预先建立。安装较容易。适中在点数比较多的场合可以发挥优势，但是可实施性和经济性不强。不选ORACLE适于大型的数据库。速度较快。需要对数据结构预先建立。安装复杂。大适于在点数比较多的场合，但是可实施性和经济性差。不选结论：小组成员经过对几种数据库的比较最终选择作为后台的数据库。EXCEL内置的数据表河北电力勘测设计研究院确定功能模块功能模块测点重号检测模块

机柜位置导入模块导管自动接线模块就地柜自动接线模块阀门自动接线模块生成电缆清册模块错误自动监测模块材料统计模块修改比较模块成品输出模块河北电力勘测设计研究院确定最佳方案功能模块

测点重号检测模块

机柜位置导入模块导管自动接线模块就地柜接线模块

阀门自动接线模块生成电缆清册模块错误自动监测模块

材料统计模块

成品输出模块

数据库EXCEL内的表软件平台EXCELVBADCS接线软件修改比较模块模块

河北电力勘测设计研究院五、根据最佳方案制定对策表

小组根据确定的方案和目标，落实到具体负责和执行人，制定了实施对策表。制定对策表序号对策目标措施地点执行人计划日期一制定新的图纸和表格标准。各个工程的图纸和表格标准一致（1）重新划分卷册，改进设计流程。（2）编写新的图纸表格的格式办公室徐同社、胡立国2006.04～2006.05二开发软件界面和功能模块。实现功能模块各个功能（1）设计软件界面。（2）设计功能模块界面。（3）编写模块软件代码。办公室田松、周世杰2006.04～2006.05三建立标准工程数据库将正在进行的工程数据导入数据库（1）将工程的数据按照规定好的格式导入数据库。（2）通过图纸绘制的内容信息表格化，将图形表达转变为数字来表达。办公室周世杰张鹏2006.04～2006.05河北电力勘测设计研究院六对策实施

对策实施一(1)重新划分卷册，改进设计流程。PID图设计I/O清单设计DCS厂家DCS接线软件DCS接线图导管接线图就地柜接线图

电缆清册数字化电厂数据库河北电力勘测设计研究院对策实施一(2)编写新的图纸表格的格式

河北电力勘测设计研究院对策实施二(1)设计软件界面河北电力勘测设计研究院对策实施二(2)设计功能模块界面河北电力勘测设计研究院对策实施二(3)编写模块软件代码调查需求

开发功能模块模块功能测试测点重号检测模块

机柜位置导入模块

导管自动接线模块

就地柜接线模块阀门自动接线模块

生成电缆清册错误自动监测模块材料统计模块

成品输出模块修改比较模块

IfSheets("导管成品").Cells(i,20)="高温高压"ThenSheets("导管成品").Cells(i,4)="12CrlMoVΦ16X3/#20无缝钢管Ф16X3"Sheets("导管成品").Cells(i,6)="6"Sheets("导管成品").Cells(i,8)="7"Sheets("导管成品").Cells(i,10)="8"EndIf河北电力勘测设计研究院对策实施三

图纸绘制的内容信息表格化

仪表导管图仪表导管接线表DCS安装接线表DCS卡件接线图河北电力勘测设计研究院七、效果检查

与设定目标一对比工程及规模DCS接线点数计划工日数实际工日数减少工日数提高效率怀安电厂2X330MW6300点350工日60工日290工日83%龙山电厂2X600MW8200点550工日80工日470工日85%上安电厂2X660MW8700点600工日80工日520工日87%结论：与制定的目标一比较DCS接线工作日减少到了之前工作量的不到三分之一，提高效率以上，完成并超出了目标值。目标一：减少DCS接线工日数60%，大幅提高效率。通过对几个工程的使用和统计如下表83%河北电力勘测设计研究院与设定目标二对比工程及规模DCS接线点数错误点数量准确率怀安电厂2X330MW6300点0100%龙山电厂2X660MW8200点0100%上安电厂2X660MW8700点0100%结论：实现了目标二DCS接线准确率达到了。100%目标二：提高DCS接线准确率达到100%河北电力勘测设计研究院现场的应用验证国电怀安电厂2X300MW工程：后期接线部分采用DCS自动接线软件，圆满完成设计任务。上安电厂三期2X600MW工程：后期接线部分采用DCS自动接线软件，圆满完成设计任务国电龙山电厂2X60