第五章技术文本

北方稀土冶炼分公司自控设备招标技术文本

（2017）

技术文本——DCS系统

项目名称：北方稀土冶炼分公司一车间四区提钕生产线改造 自控设备名称：一车间四区提钕生产线改造DCS系统 一．

（表一）自控设备需求一览表

IO点数(备用点数) 控制站/工程序控制工序名称 号 数量 师站/操作站 AI AO DI DO C 电 通 冗余(Y/N) UPS (KVA) P 源 信 U 1 一车间提钕改造 1/1/2 49(17) 15(5) 474(102) 123(37) Y Y Y 10 注：乙方需对表一中自控设备所构成的DCS系统的完整性负责。 控制要求如下:

1、 所有的DI（474+102点）、DO点（123+37点）均需提供AC220V的隔离端子板并配

入端子板柜，同时提供卡件连接隔离端子板DB25通信电缆。 2、 表一AI、AO的备用点数也需配入柜中（含端子板）

3、乙方需在系统中为仪表配电，在仪表配电柜内配置AC220V 2A断路器20个，DC24V 2A 断路器80个（含信号隔离器电源）。且仪表配电柜及端子柜需分开提供。

3、乙方需在系统中提供信号隔离器30个及供电电源，供电电源（24V）需配入隔离器。 4、控制站至工程师站及操作站间采用光纤连接，乙方需配套提供所需的光纤交换机和光纤模块及单模光纤和网线等并保证系统的冗余性。

5、乙方还需在系统中提供一块485通讯模块含背板接线端子。 6、乙方提供的工程师授权应具备OPC功能授权。

投标人应依据（表一）提及的控制站及工程师站和操作站数量及规模和具体控制要求，提供详细的自控设备硬件及软件的清单和报价。

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二．技术要求 2．1总则

2.1.1本技术要求适用于北方稀土冶炼分公司“三废”项目。它提出了该设

备的基本功能设计、附加功能设计、结构、性能、安装、编程、调试、培训及生产资质、遵循标准、等方面的技术要求。

2.1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做

出规定，由于篇幅及技术认知所限也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本技术规范和有关工业标准的优质产品。

2.1.3 供方应根据需方的工艺情况、控制规模、控制要求，择优提供符合国

际、国内工业标准的该类型设备。

2.1.4供方所执行的标准与本技术协议所引用的标准若发生矛盾时，按较严

格的标准执行，且供方应在投标书中提出并由甲方确认。

2.1.5供方对所提供的成套自控设备（含硬件软件）负有全责。

2.1.6 供方对需方所提的具体设备参数、工艺条件、选型要求等存在疑问时，

应及时、主动与需方协商解决。

2.1.7 本技术要求作为订货合同的技术附件，供方提供的设备需完全符合

本技术文件要求，技术协商过程中的来往信函是技术文件的一部分内容。

2.1.8 该类型设备技术文件中其它未尽事宜，由供需双方协商确定。 2.1.9 DCS完成本技术协议书规定的数据采集(DAS)、模拟量控制、

数字量控制等功能。供方应提供代表其最新技术的DCS，通过其高性能的工业控制网络及分散处理单元、过程输入输出通道、人机接口和过程控制软件等完成工程中各项参数的显示调节。DCS硬件应安全、可靠、先进、易于组态，易于使用，易于扩展。应采用合理的冗余配置和诊断至通道级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不应影响整个系统的工作在部分传感器、组件和设备发生故障时，运行人员可选择较低级的自动而不是丧失整

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个过程控制。控制系统应采取有效措施，以防止各类计算机病毒侵害和DCS内各存贮器的数据丢失。供方提供的设备，其质量标准应一致，机柜尺寸、颜色、外形结构应相同，其中机柜颜色由需方指定。所有外部接线满足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。

2．2技术规范

应遵循的技术标准和规范：

该类型设备在设计上采用或参照执行如下标准：

GB 19517-2004 国家电气设备安全技术规范 GB 3797-2005 电气控制设备

GB 3368 工业自动化仪表电源、电压 HG 20511 信号报警联锁系统设计规定 HG/T 20573 分散控制系统工程设计规定 HG 20507 自动化仪表选型规 HG/T 21581 自控安装图册

GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范 NFPA ANSI/NFPA 70 美国防火协会国家电气规范 ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SWC） ANSI/IEEE 488 可编程仪表数字接口

EIA RS-485、RS-422 美国电子工业协会 485协议 422协议 ISA RP55.1 美国仪器协会数字处理计算机硬件测试 ANSI/NEMA ICS4 工业控制设备和系统的端子排 ANSI/NEMA ICS6 工业控制设备和系统外壳 TCP/IP 网络通讯协议

除上述规范、标准、协议和强制认证外，供方DCS还应符合下列组织颁布的相关标准或与之相当的其它国际组织相关标准或强制认证。

[CCC(中国)、CE(欧盟)、UL(美)、FCC(美)、GS(德) 、EMC电磁兼容认证、NFPA

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（美国防火协会）、IEEE（美国电气和电子工程师协会）、ISO9001质量体系认证]

2.2.1 DCS的设计、制造、安装、验收应遵照生产商所在国（如美国或德国

等）以及中国的有关国家标准及规范，并应选择其中较高的标准及版本执行。

2.2.2由需方认可并在中国采购的设备可按有关的中国国家标准及规范执

行, 但并不表示可以降低投标方对整机性能的保证及责任。

2.2.3上述标准均应为招标截止日时的最新有效版本。

2.2.4供方提供的设备应该功能完整，技术先进，并能满足人身安全和劳动

保护要求。

2.2.5需方欢迎供方提供优于本技术文本要求的先进、成熟、可靠的设备及

部件。

2．3硬件技术要求：

2.3.1系统硬件是有现场运行实绩的、先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型的硬件。所有微处理器的CPU至少应为32位类型。

2.3.2机柜内的模块应能带电插拔而不损坏，且不影响其它模件正常工作。

2.3.3模块的种类和尺寸规格，应尽量少，以减少备件的范围和费用支出。

2.3.4安装于生产现场的DCS模块、设备应具有足够的防护等级和有效的保护措施，以保证在恶劣的现场环境下正常地工作。

2.3.5处理器模块应清晰地标明各元器件，并带有LED自诊断显

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示。处理器模块使用非易失性随机存储器。

2.3.6冗余配置的处理器模块与系统均应有并行的接口，即均能接受系统对它们进行组态和组态修改。处于后备状态的处理器模件，应能不断更新其自身获得的信息。

2.3.7发生系统电源故障后，一旦处理器模块重新受电，处理器模件应能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

2.3.8 I/O处理系统应尽可能“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。I/O处理系统应能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化、热电偶冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。

2.3.9所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。

所有控制和保护回路的模拟量输入信号每秒至少扫描和更新4次，所有控制和保护回路的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次，事故顺序（SOE）输入信号的分辨率应不大于1毫秒。为满足某些需要快速处理的控制回路要求，其模拟量输入信号应达到每秒扫描8次，数字量输入信号应达到每秒扫描20次。

2.3.10应提供热电偶、热电阻及4～20mA信号的开路和短路以及输入信号超出工艺可能范围的检查功能，这一功能应在每次扫描过程中完成。所有接点输入模件都应有防抖动滤波处理。如果输入接点信号在4毫秒之后仍抖动，模件不应接受该接点信号。确保事故顺序信号输入的分辨率不大于1毫秒。

2.3.11 DCS至执行回路的开关量输出信号采用继电器输出。DCS与执行机构等以模拟量信号相连接时，二端对接地或浮空等的要求应相匹配，否则供方应采取电隔离措施。DCS应采取有效的措施对I/O的过压、过流进行保护。在系统电源丧失时，执行机构应保持安全位

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置（全开、全关）。

2.3.12所有输入/输出模件，应能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则(SWC)”的规定，在误加250V直流电压或交流峰--峰电压时，应不损坏系统。

2.3.13在整个运行环境温度范围内，DCS精确度应满足如下要求，所有mA DC信号从输入端转换到数字信号应具有±0.1%的转换精度；模拟量输出信号±0.25%。系统设计应满足不需手动校正而保证这些精度的要求。

2.3.14对于有防爆要求的应用场合，当现场采用本安型仪表设备时，相应的I/O通道应考虑配置与之匹配的安全栅；所有与其它控制系统连接的模拟量输入/输出应配置的信号隔离器。当安全栅和信号隔离器需外部电源时，供方负责提供。

2.3.15 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24VDC电源。对1～5VDC输入，输入阻抗必须是750KΩ或更大。每个模拟量输入信号与数字转换回路之间具有250VDC下100MΩ或更大的隔离阻抗。4～20mA或1～5VDC可选，具有驱动回路阻抗大于750Ω的负载能力。负端应接至隔离的信号地上。系统应提供24VDC的回路电源。

2.3.16对于特殊电磁干扰信号（如变频器等的AI信号）必须采取有效的隔离措施，必须增加信号隔离器（隔离栅）以防止电磁信号对DCS系统的干扰。所有引至柜内的模拟量信号必须采用屏蔽电缆。

2.3.17有直接接受三线制（不需变送器）的Cu50、Pt100、Pt1000等类型的热电阻能力，并且供方应提供这些热电阻所需的电源。模数转换精度为满量程的0.1%或0.1C。每个输入信号应具有可选择的断线上/下限保护。

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f. 热电偶(T/C)输入:

能直接接受分度号为E、J、K、T和R型的热电偶信号(不需变送器)。热电偶在整个工作段的线性化，应在过程站内完成而不需要通过数据通讯总线，且热电偶温度补偿范围应可满足环境温度的要求。模数转换精度为满量程的0.1%或0.1C。每个输入信号应具有可选择的断偶上/下限保护。

2.3.18机柜内应预留充足的空间，使需方能方便地接线、汇线和布线。供方应说明其系统接地原理并提供DCS与电气接地网的连接设计。供方应提供下列备用余量，以供系统以后扩展需要:各功能子系统中每种类型I/O测点都应有20%的备用量，用于现场修改和设计疏忽。但一个输入/输出卡上的备用点低于2点的部分不能计作备用点；

2.3.19每个机柜内另有15％的卡件插槽备用量。该备用插槽应配置必要的硬件，保证今后插入模件就能投入运行；控制站的处理器处理能力应有60％余量，操作员站处理器处理能力应有60％余量；处理器内部存贮器应有50％余量，外部存贮器应有60％余量；40%电源余量。

2.3.20供方所提供的DCS设备应有网络冗余功能。除具备基本的通讯功能外，还应具备RS485、工业以太网、OPC等功能，其上位机软件也应具有良好的数据通讯接口和扩展功能。并按需方的具体要求采集和上传所需数据，及所需数据接口的预留。

2.3.21 系统要求通讯网络冗余、控制器冗余、服务器冗余、电源冗余。

2.3.22 应提供传感器线路的断线和短路检测功能。

2.3.23 系统应能在工厂环境的电子噪声、射频干扰及振动都很

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大的现场环境中连续运行，且不降低系统性能。

2.3.24 DCS系统中的所有的板卡，如CPU、电源、通讯卡、I/O卡等必须采用表面防腐处理。防腐等级不能低于G3等级。

2.3.25 DCS系统的I/O柜、板卡柜等系统所用机柜按需配置，另外需要配套供应仪表配电柜、隔离栅柜。

2.3.26 信号隔离器主要技术要求：

2.3.26.1、带短路保护功能，输入、输出（两路输出间隔离）、电源三端可靠隔离，DIN导轨安装

2.3.26.2、电流源时输入阻抗<100欧姆 2.3.26.3、输出阻抗<=600欧姆 2.3.26.4、传输精度 0.1%F.S

2.3.26.5、温度漂移 0.1%F.S/10摄氏度，响应时间<10ms 2.3.26.6、电源24V DC

2.3.26.7、电源保护需要反向保护

2.3.26.8、符合 IEC 61000-6-2；IEC 61000-6-4标准 2.3.26.9、冲击电压 3KV 2.3.26.10、隔离电压 2KV 2.3.26.11、过压等级 II

2.3.26.12、隔离器提供2路输入、2路输出（4-20MA）。

2．4软件技术要求：

2.4.1 DCS供方必须提供正版操作系统和组态及编程软件，并提供正版软（硬）授权，保证终身免费为需方进行软件升级，及提供相关

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软件服务支持。

2.4.2 DCS提供方应协助需方或第三方的编程人员实现工艺提出的控制要求，并针对编程过程中出现的问题及时给予解答和提供软件服务支持。

2.4.3 供方为每个控制站、操作站、工程师站提供完整的满足本规范书要求的正版程序软件包，包括实时操作系统程序、应用程序及性能计算程序。

2.4.4 要求配套软件能提供OPC等功能，并提供相应的软件及授权。

2.5 系统配置技术要求

2.5.1 每个控制柜2路市电送入，分别经过UPS后对控制系统供电。UPS提供DCS系统一半的供电，且控制器、服务器、网络设备、操作站等重要设备的供电采用施耐德电源切换器供电，保证在任一一路电源单独工作时重要设备均能可靠供电。

2.5.2 各UPS电源的电池要求选用原装进口电池，所配UPS电源后备时间半小时以上。

2.5.3 每个控制柜220VAC及24VDC电源分配柜分面布置，防止混淆。

2.5.4 系统24VDC电源柜，全部冗余配置。要求安全栅电源和DO负载电源与现场仪表电源相互，不得混用。

2.5.5 所有DI、DO需用继电器隔离，要求选用魏德米勒、和泉、OMRON产品，带工作指示灯带仿真开关。每一路DO均需考虑防短

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路措施。

2.5.6 网络交换机、光纤收发器等网络产品要求选用知名品牌产品。必须选用带光纤口的交换机，必须带一定数量的光纤口插件。

2.5.7 控制柜采用单开门设计，要求DCS卡件与其它器件（包括安全栅、I/O端子等）分面布置。

2.5.8 要求控制器、通讯模块等每种型号的卡件各提供不少于一块的备件、IO卡件等各型号的卡件含端子板及底座各提供不少于三块的备件。

2.5.9 操作台配备按操作站数量加一进行（操作室要求备用操作台一个)，要求结构合理。

2.5.10 其它未涉及事宜以技术交流方式确定。

2.5.11 本DCS系统的技术完整性由投标方保证，若所投产品中标后出现不能满足我方技术及使用要求的，供方负责完善直至满足需方要求为止，需方不再为此支付任何费用。请投标商认真核实技术方案。

以上为应遵循的主要技术要求，但不仅限于此要求。

三．环境条件

3.1 概述

3.1.1 本条的目的在于强调设备应遵照的环境条件要求，因为这会影响供方的设备的寿命、结构和运行可靠性。

3.1.2 中标方应保证提供的该类型设备及附件能耐受下述环境条件，并能长期连续运行。

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3.2 适用环境条件：

安装场所 室内 环境温度 0℃—30℃ 相对温度 地区平均海拔(气压) 室内腐蚀性气体种类 盐酸、煤油、P507 四．包装与运输

包装和运输费用由供方负责。供方应以新的坚固的木箱包装，且适用于长途运输、防潮、防锈、防震、防粗暴装卸，适用于整体装运。产品的包装需确保产品到达之后各项功能完好无损。 木箱外包装应注明工程名称、系统名称、控制站号等。包装箱内必须有装箱清单。所有供货设备随机资料（说明书、合格证等）齐全。所有的电源柜、控制柜、端子板柜、接线柜等均需附接（配）线图纸数量5套、所需的安全说明书及安全标志须用国际通用符号标识，用中文标识，在设备装运时，所有安全标志须由乙方贴好。设备交由需方验货接收前出现的任何损坏由供货方承担。设备到达工厂后，由供需双方共同开箱检验。逐一对合同中所提供的货物进行核对和外观检查。 五．质量与服务

5.1供方在设备安装和交付使用期间，必须派专业技术人员到需方现场进行全程免费的指导安装及调试服务，并负责确认安装质量。

5.2供方保证合同设备在安装、调试和试运行等过程中，由于制造原因损坏的或有缺陷的组件、零件及时地得到免费修理和更换。

5.3系统通电及DCS控制网络开通前供方需确认系统的安装、供

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电及接地系统无误后方可通电，第一次通电及网络开通应由供方负责进行，需方予以配合，系统通电后，若发现有部件损坏，供方应及时给予更换，以不影响需方的工程进度。

5.4联调、试运、装置开车、系统投运双方需密切配合，待系统各部分处于正常工作状态后，将系统与工艺过程逐步连接起来。系统开车期间，供货方应派有经验的应用工程师进驻现场，负责系统投入运行，并保证DCS系统开车期间正常运行，满足甲方工艺文件中的控制要求。

5.5设备质保期为产品到达甲方现场后1年，乙方保证提供的设备经正确安装、正常运行和保养，在其使用寿命期内具有满意的性能；质保期如出现产品质量问题，乙方将免费负责更换，质保期结束后，产品质量出现问题，乙方仅收取更换的零部件费用，并在接到甲方的通知后4小时内做出响应，48小时内赶到甲方现场处理。 六．培训事宜

具体培训事宜由供需双方在设计联络会上确定。