时产1000吨玉米淀粉输送项目电气自控及监控系统通用技术标准Word格式文档下载.docx

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11．名称：

变频器厂家：

西门子ABB埃默森频率：

50HZ（各种功率）

12．名称：

电缆线厂家曙光江扬

1设备系统

主电路额定绝缘电压：

（Ui）660V。

额定冲击耐受电压：

（Uimp）8000V

主电路绝缘水平：

工频2500V（1min）。

主电路额定工作电压：

交流380/220V。

辅助电路额定工作电压：

交流：

220V、380V、DC24V

1．作为保护元件（如断路器、熔断器），在额定工作电压和规定的试验条件下的分断能力不应小于50kA；

2.外壳防护等级不低于IP40。

设备柜体应能满足本工程现场环境要求。

3．接触器、热继电器、

接触器、热继电器应满足有关规程、规范的要求，满足控制回路对接点数量的需要。

所有接触器应为符合经批准的相关标准要求的重荷载型，其额定能力不得小于AC3中关于间断荷载的0.3级标准。

最小型号的接触器应适合于0.75KW的电动机直接在线启动。

双向运转电机的接触器之间应在电路上和机械上彼此联锁。

接触器的布置应为它的维修，包括线圈和所有触点的更换，留有足够的空间，而使在维修时不拆除其他设备和连线。

所有接触器应装有控制系统连线所需要的辅助触点，如果其数量超过接触器的能力，供方应提供并安装足够数量的所需的中间继电器。

辅助触点至少有:

2常开，2常闭。

所有电动机应通过热过载继电器保护，以免过电流烧毁电动机。

继电器过载保护的范围为电动机额定电流的100％到110％。

电动机功率大于（包含）22W采用星三角启动，其余采用直接启动方式。

每个电机回路均提供二个常开、二个常闭独立的引自热继电器的辅助接点和一个常开一个常闭引自塑壳式断路器的接点，以用于接引PLC的信息采集及遥控信号。

每个热过载继电器应至少有一个常开的和一个常闭的电气上独立的接点。

热过载继电器应装在MCC单元内，不受接触器作业时振动的影响。

继电器周围应有足够的空间便于拆卸热过载继电器，而不必卸除其它设备或连接线缆。

4．母线

除非图纸上另有要求，汇流母排应能承受额定的总荷载（KVA）和增加25%的备用容量。

当汇流母排密封在电动机控制中心内在规定的作业条件下时，应能连续承受额定电流。

汇流母排和其关联部件应能不受破坏就可承受由于漏电引起的热磁影响。

母排夹持件均采用高强度DMC材料制造，机械强度、绝缘强度优良，主母线与配电母线均通过100kA/1s额定短时耐受电流和176kA额定峰值耐受电流试验。

主母线和分支母线应由螺栓连接的高导电率的高导铜材（紫铜）制成，表面应进行防氧化处理，以保护永久的高导电性能，母排的色标应符合GB标准要求且符合规定的载流量，并应包括下列特性：

本设计采用TN-C-S接地系统，PE排必须贯穿整排柜子不能分断;

主母线、分支母线及接头，都应有绝缘防护。

螺栓连接的方法，应在不限制使用寿命的期间内，从标准的额定环境温度到额定满载温度范围内，螺孔周围的初始接触压力应大体保持不变，每个连接头应不小于两个螺栓。

主母线支持件和母线绝缘物，为不吸潮、阻燃、长寿命的并能耐受规定的环境条件产品。

在设备的使用寿命内，其机械强度和电气性能基本保持不变。

所有导体的支持件，能耐受相当于它所接的断路器的最大额定开断电流所引起的应力。

铜接地母线应延伸至整段结构，并应用螺栓接在每一面开关柜的框架上。

在每个接地母线的端头提供L型压接型端子。

5．开关柜内的其它辅助元件选用国优名牌产品。

用于计量的电流互感器的精度要求为0.2级。

6.MCC柜的结构要求

电动机控制中心应为框架结构式电控柜，防护等级至少为IP54,应符合有关制造标准并经过型式试验。

所有在电动机控制中心内安装在轨座上的设备提供的轨座应用铆根螺母或其他相似的被批准方法固定。

所有用于安装电器元件的钢件最小厚度应为2MM，电动机控制中心的壳体钢件最小厚度应为2.5MM。

电动机控制中心的壳体应包括:

（1）每个MCC壳体一个带单匙锁的门；

（2）每个MCC壳体一个带有接地保护的门；

（3）一个可锁住的主开关/断路器；

（4）每个MCC壳体一个使MCC壳体内部产生超出大气压力的通风系统，进入的空气将被过滤；

（5）MCC的规格应可容纳扩展10%的电机控制系统设备的备用空间；

（6）主开关/断路器和/或-隔离开关应和操作把手联锁，以防止隔离开关在“ON”的位置时柜门被打开。

联锁在维修时可被取消。

开关柜按使用年限不小于30年的要求进行设计，并取得国家3C认证。

开关柜壳体由刚性框架组成，框架结构用不小于2mm厚的覆铝锌板经柔性加工线一次成型，内部分隔板也选用进口覆铝锌板，前后门板、顶板和侧板应选用宝钢冷轧钢板（厚度2.0mm），表面采用高温环氧粉末静电喷涂。

配电柜内设备布置时，须能使配电柜在任何情况下都能够保证良好的运行。

配电柜内留有足够的检修所需的空间。

配电柜端部结构，母线和控制线槽的布置应便于扩展。

二次接线端子排接线有明显的接线标志，遥信、遥测、遥控的接线端子排单独配置。

端子排采用魏德米勒国际知名品牌产品。

额定电压不低于500V，额定电流不小于5A，具有隔板，标号线套和端子螺丝。

每个端子排都应标以编号。

电流端子额定电流不小于20A。

对外引接均经过端子排，每排端子排留有15%的备用端子，所有端子的绝缘材料必须是阻燃的。

表计、控制、信号和保护回路连接用线选用绝缘电压不小于500V，截面不小于1.5mm2的多股铜胶线。

导线两端均要标以编号，导线任何的连接部分不能焊接。

电流互感器回路导线截面不小于2.5mm2。

柜体门表面经静电环氧粉末喷塑而成，无损伤，柜内干燥，清洁，美观。

柜体部件，零件均采用模数化设计。

开关柜进出线方式和平面布置详图详见相关图纸。

开关柜安装的外形尺寸、开关柜开孔尺寸及预埋件，制造商必须按所提供的图纸要求到现场勘察，实测确定。

2控制系统

系统概述

本期控制系统为筒仓现有中控系统扩建和改建，中央控制室通过工业专用网络以及工业以太网进行连接，构成统一的控制系统网络。

中控系统采用PLC和上位机监控二级控制结构，利用PLC对整个输送系统中的设备进行数据采集和控制，通过上位机人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机直观、实时、动态地以图形方式显示。

操作人员通过鼠标和键盘对自动控制系统进行操作，向PLC控制器发出指令，包括输送流程选择、启动、停止，以及单机设备的集中手动等操作。

控制系统网络结构

整个自动控制系统网络结构分为两个部分，即控制网络和上位机监控网络。

两个网络相互隔离，互不干扰。

控制网络

控制网络分为控制器网络以及I/O系统网络。

控制器网络主要负责将散粮输送线相关系统、单机的PLC控制器通过标准工业以太网络或专用网络进行连接，互通信息。

工业以太网可以采用双绞线和光纤介质，网络带宽为10/100Mbps。

交换机采用工业级产品。

为保障PLC输入/输出信号被可靠、实时地传送，要求I/O系统采用专用网络，通讯介质为双绞线、同轴电缆、光纤介质。

专用网络为定速通讯方式。

上位机监控网络

上位机监控网络负责将操作员站、监控系统服务器、PLC主机连接到一起，PLC与上位机的通讯采用工业以太网，通讯带宽为100Mbps。

为保证上位机监控系统响应速度以及操作可靠性，PLC系统应设置单独的以太网通讯模块负责与监控系统服务器进行数据交换。

监控系统采用服务器/客户机模式，由监控系统服务器通过工业以太网与PLC进行通讯，监控终端通过以太网与监控服务器进行通讯。

管理信息接口服务器及管理终端接入上位机监控网络。

上位机监控网络预留与管理信息系统的以太网接口，带宽为10/100Mbps，网络通讯介质为双绞线。

控制系统系统安全

为保证整个系统系统的安全，系统应满足以下安全方面的考虑：

1）密码保护

2）程序所有人认定

3）程序文件/数据表保护

4）存储器数据文件覆盖/比较/改写保护

5）强制保护

6）钥匙开关

7）通讯通道保护锁定

控制电源要求

现场控制站电源取自控制系统电源柜，电源由供方自行解决，电源方案需要经业主及设计院确认后才可使用。

各控制站、现场控制站内工业以太网设备供电为直流24VDC，电源不能同控制信号回路共用，单独设立电源供电。

中央控制室电源取自本期MCC柜，在服务器室内设置电源柜，设置不间断电源UPS，容量10KVA，提供不小于1小时断电后供电能力。

控制信号回路采用直流24VDC，电源由供方自行解决，电源方案需要经业主及设计院确认后才可使用。

3PLC系统

作为本项目的主要控制设备，控制系统产品应采用最新的技术制造，并在今后相当长一段时间内保持其技术的先进性，厂商应保证其产品平台是在未来8年内不被淘汰，并能保证10年以上的备件供应能力。

控制系统产品的供应商具有较强的本地的技术支持和服务能力。

控制系统必须能够提供包括梯形图、功能图块、结构化文本、顺序功能流程图在内的符合IEC61131-3标准的灵活的编程语言支持，数据格式应符合IEC61131-3标准。

设备应包括所有必要的处理器、存储器、机架、接口模块、通讯模块、输入和输出模块、电源部件以及一个完整的运行系统所需要的其它结构部件，所有部件均与CPU模块严格保持同等的档次、尺寸及设计规格等，是同一系列的产品。

CPU提供充足的内存以满足应用本身和未来扩充的需要。

CPU采用32位的高性能工业级别微处理器，运算速度典型位执行时间不超过0.08微秒，典型每千字节指令字运算时间不超过0.06毫秒。

控制系统支持实时抢占式多任务操作系统，要求支持不少于1个连续型任务，30个以上的周期型任务，并且能够提供基于事件中断的任务类型。

程序的执行必须提供优先级区分机制，优先级的划分不少于10个等级。

控制系统支持灵活的网络结构，无需任何编程或者处理器干预，即可实现不同网络之间的通讯桥接和数据交换；

系统机架为完全金属机架式设计，保证良好的机械物理性能，I/O插槽为滑轨式设计，并具备模块机械锁定装置，模块的安装、拆卸无需螺丝刀等任何的特殊工具，控制系统包括机架、各种插槽式模块都符合完全的无风扇设计要求。

系统要求高度的可靠性，是免维护型的系统。

CPU、I/O模块、通讯模块、电源等在正常工况下平均无故障时间（MTBF）均不低于10万小时。

控制系统为基于标签（Tag）的控制系统，数据的标记和引用方式是具有自说明性质的标签。

要求程序下载过程中标签本身的信息不能丢失，从而保证用户程序良好的可读性和可维护性。

控制系统支持多处理器结构，并能在机架内根据需要随意布置处理器模块、输入输出模块和通讯模块，而没有任何的数量和类型限制。

控制系统支持快速内存升级技术，处理器、I/O模块、网络模块都能够在现场通过软件升级至最新版本；

系统没有定时器和计数器的数量限制，也没有PID回路数的限制。

控制系统处理器和输入输出模块是完全的软件可配置，包括模块信息刷新时间、模拟量工程标定、上下限报警、斜率限制等；

控制系统电源要求：

工作电压：

170～265VAC；

频率范围：

47～63HZ；

工作温度：

0～55摄氏度；

保存温度：

－20～85摄氏度；

相对湿度：

10～95％；

隔离：

2500VDC或1800VAC持续1秒；

掉电延迟：

13.5ms；

开关量输入\输出模块

支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；

故障报告和现场级的诊断检测；

数据时标功能；

完全软件可配置；

模块密度不超过32点；

故障锁定功能；

故障时标功能；

隔离功能：

认证ClassI/Division2,UL,CSA,FMandCEAgency；

环境条件

工作温度0~55°

C

储存温度-20~85°

相对湿度5~95%无冷凝

以太网通讯模块

10/100M以太网接口，支持远程管理功能；

台式计算机参考配置

序号

项目

型号

处理器类型一般规格

1

处理器品牌

英特尔®

至强四核（W3570,W3550）

主板规格

主板芯片组

IntelX85Express芯片组

2

系统总线频率

1333MHz

3

内存类型

DDR3

4

配置内存容量（GB）

2G（最高24G）

5

扩展插槽

2个全高PCI，2个PCIex16全高显卡插槽，2个全高PCIex1

存储设备

硬盘类型

SATAⅡ

硬盘容量

250GB

硬盘速度（rpm）

7200

光驱类型

DVD刻录机

光驱速度（X）

16

显示器

显示器类型

宽屏液晶

显示器尺寸

21.5英寸

网络

英特尔82566DM千兆以太网LAN解决方案10/100/1000

输入设备/接口

鼠标

双键USB鼠标

键盘

标准键盘

外部端口

RJ-45网络端口，11个USB2.0端口，1个VGA端口，1个并行端口，1个串行端口

软件系统

操作系统

WindowsXPProfessional

5.5.12系统软件和开发软件

操作终端操作系统为MicrosoftWindowsProfessional简体中文版

PLC编程软件应与PLC设备配套使用，支持多种编程语言。

其他辅助开发工具；

供方提供的控制系统操作软件应符合中国软件开发标准的要求。

供方应为系统提供全面的抗病毒保护模块，如防火墙功能，把因病毒造成的影响降至最低。

14.4网络设备

工业民用以太网交换机

10/100M自适应；

带故障报警继电器，接入自动控制系统；

冗余直流DC24V电源供电；

导轨式安装；

工作温度-10℃~50℃；

支持光纤/双绞线连接和TCP/IP协议，支持前出线或后出线方式

外壳工业防护等级：

IP40

模块化电源设计，可支持24/48VDC，或110/220VDC/VAC

工作温度0℃~50℃；

不间断电源

输入电压：

380VAC；

输出电压：

220VAC；

容量：

见清单

型式：

机架模块化、在线式；

电池供电：

1小时；

控制箱、柜及操作台要求

控制柜

PLC柜、电源柜、继电器柜为800x600x2200mm（宽x深x高）。

控制柜的设计应满足电缆由柜底引入的要求，从站机柜应满足电缆下进线的要求。

对需强制散热的电源装置，应提供排气风扇和内部循环风扇。

装有风扇的机柜均应提供易于更换的空气过滤器。

控制柜内设置辅助照明系统，照明与控制柜门联动控制。

控制柜内设置国标电源插座。

控制柜内每个端子排和端子都有清晰的标志，并与图纸和接线表相符。

控制柜内应预留充足的空间，保证能方便地接线、汇线和布线。

所有输出信号通过继电器进行隔离。

现场控制箱、操作箱和接线箱

现场控制箱、操作箱和接线箱均采用不锈钢箱体，防护等级为粉尘防爆。

现场箱采用下进线方式，进线孔应采用电缆紧塞器，有效防止粉尘、水进入。

自动控制系统功能

控制系统主要由应用控制软件通过PLC对现场设备实现控制功能，同时通过各种检测设备和传感器收集现场设备的运行状态，并进行实时显示，操作人员通过计算机操作终端的画面对现场设备以及作业流程等进行统一管理、控制。

系统应具备但不限于以下功能：

系统的可靠性：

控制系统应在严格的工业环境下长期、稳定地运行。

系统组件的设计应符合真正的工业等级，满足国内、国际的安全标准。

并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围。

系统应具备良好的电磁兼容性。

能够承受工业环境的严格要求。

多流程控制

在任何时候，操作人员都能根据需要启动或者停止已经存储在控制系统中的、相互间没有关联设备的其他作业流程，而不会对其他正在运行的流程造成任何影响。

在线流程切换

在任何时候，无需停止粮流，控制系统就能实现相同类别的流程间的切换。

同时，切换过程不会对正在运行的流程有任何影响。

上述功能只是基本的，供方应根据控制系统操作运行需要，列出更全面更具体的功能，最终由用户确认。

设备操作方式

控制设备的运行共有三种方式，即现场手动控制、中控室远程手动和中控室远程自动控制。

现场手动控制

现场手动控制优先级最高，当现场转换开关处于“本地”时，PLC的控制被屏蔽，设备的控制通过现场设备旁的现场操作箱来完成。

这种方式在机械设备试车、机械维修保养以及中央控制室不对远程控制系统进行控制时使用。

此时设备间不具备联锁关系。

中控室远程手动控制

中央控制室远程手动控制作为另外一种辅助控制方式。

该操作是在中央控制室内通过监控操作终端来实现，当现场“远程/本地”转换开关处于远程位置，中央控制室操作终端监控画面上“自动/手动”开关转至手动位置时，操作人员可通过中控室监控操作终端上的手动按钮对现场被控设备进行操作。

中控室自动控制

中央控制室自动控制是主要控制方式。

当中央控制室操作终端监控画面上“自动/手动”开关转至“自动”，且被选择流程相关设备现场操作箱上的转换开关处于“远程”位置时，操作人员可通过中央控制室监控微机的键盘或鼠标实现流程选择、流程启动和停止，并可进行作业量设定。

在该控制方式下，流程中的相关设备具有联锁关系。

流程操作方式

流程选择与确定

根据操作系统中所列流程号自动选择不同流程所需设备，也可根据流程图，选取所需首尾设备，系统自动罗列相关流程。

如果所选流程设备有故障，或设备转换开关未打到“远程”，或电源未合闸，或设备已在其他流程中运行，该流程将不能选中，并提示原因。

当主要输送设备被选中后，进行流程确定，流程被确定过程中三通闸阀门按流程路线自动动作，在三通阀门位置不正常情况下，流程不能确定，并在状态栏中给出主要提示。

流程启动

流程确定后便可启动。

流程中设备的启动顺序按逆粮流方向进行。

即：

处于下游的设备最先启动，之后依次向上顺序启动。

设备间启动时间间隔略大于设备单机启动时间，避免两台大功率输送设备同时启动，而对电网产生过大冲击。

在启动过程中设备产生故障时，故障设备上游已启动的设备立即停止运行，故障设备下游的设备在系统未发出停止命令的情况下可继续运行，待设备故障排除后继续启动流程。

若故障无法在短时间内排除，则由操作员发出流程停止命令，对已启动的设备全部顺序停止，流程重新选择、确定后启动。

流程启动预警

流程启动过程中，在输送设备单机启动前的一定时间，现场设有的声音报警装置进行现场提示和报警。

工艺流程处理

工艺流程正常停止

流程结束发出停止命令后，设备按顺粮流方向停机。

上游设备最先停机，依次向下停止各设备，设备停止间隔时间按工艺要求及设备运行特性调整，既保证设备中的物料走空，又能及时停机，减少能源消耗。

工艺流程故障停止

若在流程运行过程中，某设备产生故障停机，按设备联锁关系，故障设备下游的输送设备不停机，上游设备应立即停机。

工艺流程自动运行

在流程运行阶段，根据流程性质不同，将具有筒仓\浅圆仓按照设定量或物位状态自动切换的功能。

设备发生故障时，按故障停机方式停机，并给出报警提示，显示具体故障。

故障排除后，可按启动按钮重新启动。

上位机显示功能

工艺系统全貌显示；

分区域控制画面显示；

流程运行状态和故障显示；

流程空载、重载显示；

现场机械设备控制操作场所选择显示；

各单机的运行状态和故障；

带式输送机运行和故障；

各种故障信号显示；

中控室、控制室控制电源显示；

控制系统PLC设备及通信网络状态显示；

上位机操作功能

中央控制室操作人员通过鼠标和键盘可以进行整个系统的操作功能，包括流程选择、确认、启动、停止操作，进行单机集中手动，监控画面调度，相关参数设定，输入相关信息等操作。

4现场装置

所有现场装置、接线端子和接线盒都应按现行国家规范标准，尤其是在粉尘防爆区安装时应根据它们所在的区域，采用符合标准壳体封装。

用于联结这些现场装置、接线端子和接线盒的电缆密封和导线管入口也应进行相应的密封并符合所采用的标准。

失速检测装置

需根据工艺设备的要求安装失速检测装置，以检测设备的“低速”状况。

失速检测装置应检测每台设备的非驱动滑轮。

失速检测装置应包括电感型接近开关检测头，以感应旋转器的旋转，旋转器应包括装在凸起部位铁合金金属臂，它安全地锁定在非驱动轴上。

所有旋转器装有安全螺栓保护罩以防止对人员的伤害。

监测器头应靠近设备的非驱动滑轮，并与滑轮转速成正比地产生脉冲信号。

检测器头的安装应保证即使在非驱动滑轮移动时监测器头也能自动地调节旋转器生成脉冲（如皮带延伸）。

监测器头直径不得大于12mm，其等级和安装应适应于它所安装的场所相关标准要求。

监测器应是三线型或其它经批准的形式并能在24伏直流电下工作。

每个监测器应直接向PLC发送信号，并各自通过一根电缆直接从相应的PLC控制柜中获取所有的供电和信号要求。

每个监测器头应防止任何电磁影响造成误触发。

将皮带暴露在外的加盖或敞开的带式输送机，偏轨开关应安装在外部。

所有偏轨开关应为自复位型，当皮带位置已被校正后能自动恢复。

偏轨开关应采用串联方式连接，直接向PLC发送信号。

堵塞溜管开关

需根据工艺设备的要求安装堵塞溜管开关，以检测粮流堵塞的发生。

在输送机排粮进入提升机接粮斗的地方，堵塞溜管开关应装在提升机接料斗法兰连接上方的排粮溜管内。

堵塞溜管开关应采用批准的形式，如电容式接近开关传感器、薄膜式开关或阻旋开关。

堵塞溜管开关应装在不受粮流冲击位置，其位置不会使粮食反弹而出现错误读数。

堵塞溜管开关的安装应使其在维修时易于检查，清理和更换。

限位开关

需根据工艺设备的要求安装限位开关以检测闸阀门和其它设备的位置。

限位开关应采用模块式结构，插入式开关块，符合与它们安装场所所对应的相关标准IP64防护等级；

并有一个双向90度过行程旋转头，5度预行程和2度复位。

限位开关应有一个与金属滚轮配套的可调整长度的不锈钢杠杆调节器。

供方应根据实际情况决定可调节杠杆的长度。

限位开关应有二套电气分离的触点。

为限位开关的安装提供安装条件，限位开关的位置应便于维修和现场的调节。

如果需要，应提供并安装适当的冲击板，并为试运行期间的现场调节留有一定的余地。

位置传感器

位置传感器应由一个感应探头组成，