目錄
工廠管理控制體系的結構和功能描述：
1.工廠管理控制體系的結構和功能
1) 過程控制
2) 設備管理
3) 管理執行
2.PlantWeb工廠管控網的工作方式和設計功能
3.江橋垃圾焚燒廠的工廠管控網的組成及系統描述
系統組成：
系統描述：
4.DCS集散控制系統（DeltaV）結構組成及系統描述
1）系統配置及描述
2）DCS系統設計標準
3）DCS控制功能
4）硬件配置及描述：
5）軟件配置及描述
6）數據通訊：
5．DCS軟件系統的設計
下位機系統設計：
上位機系統設計：
6．控制原理與檢測控制設備：
7．動力系統：
1）系統供電
2）系統接地
3）動力和控制元件：
附圖：


前言：
此設計方案作為上海江橋垃圾焚燒發電廠的二期工程（500噸/日）DCS系統設備招標及軟硬件的設計依據和指導方針，并在其中對全廠的管理控制網絡結構體系，DCS系統的軟硬件配置和系統開發環境和設計思路進行了框架式的論述，并對各個子系統機及其單體設備的控制方式和控制要求進行概括和說明，系統開發商應以此為參考結合相應設計標準和設計規范進行具體軟硬件和網絡設計，以及現場檢測和動力系統的設計。

工廠管理控制體系的結構和功能描述：

基于一期工程的設計基礎我們仍舊選用Fisher-Rosemount公司基于DeltaV的PlantWeb-工廠管控網。它將過程控制（DCS）與設備管理（AMS）相結合,基于HART協議和F.F現場總線的具有高度集成的總線功能（包括AS-I,Profibus DP,DeviceNet），通過智能現場設備，智能網絡通訊和智能過程控制系統，組成了智能化工廠的工廠管控網。DeltaV OPC服務器（過程控制中的對象鏈接和嵌入式技術）功能可以幫助企業進行設備及備件訂貨，生產任務安排，任務完成情況統計，庫存管理，維修管理，設備優化等管理服務職能，從而實現了將先進的過程自動化控制和設備管理相結合的技術方案：

1.工廠管理控制體系的結構和功能

1) 過程控制

　　PlantWeb工廠管控網基于現場的結構提供了緊密、有效的控制以達到更佳的過程性能，通過與地點無關的控制，增加了新層次的靈活性、規模可變性和可承受性。

　　基于現場的結構，其設備控制網絡（DEVICENET）采用FF現場總線，能夠實現與地點無關的控制。像PID等功能塊可運行在任何有意義的地點，無論是在控制系統、變送器、閥門或其他設備中。

由于艾默生過程管理的現場總線設備采用一組通用的功能塊，無論控制功能是在何處完成的，控制策略的執行都將保持不變。結果是設備擁有異常的靈活性以及規模可變的能力。這樣以二期工程的實際需要和費用情況，可以，方便地增加更多的回路或功能－實現系統的擴容。

　　2)設備管理

　　利用現場智能設備和系統的功能，設備管理，有助于降低費用和提高生產率。

　　過程控制包括對過程內容的監控、測量和管理，而設備管理也包括對過程中運行設備進行同樣的工作。如閥門、變送器、分析儀和其他現場設備，以及轉動設備如泵和電動機等。

　　3)管理執行

　　PlantWeb工廠管控網實現了過程控制和業務管理信息之間的無縫集成，覆蓋范圍從設備級到用于過程優化的工廠和業務系統、維護管理、資源規劃和其他企業管理功能。

　　OPC提供了溝通工廠底層和業務管理之間的有價值的橋梁，并且，隨著互聯網和易于使用的瀏覽器功能的完善，在企業任何地方的管理者都能很容易的獲得所需信息，從而更好地管理過程、工廠和業務。

　　管理執行的最大好處之一是將使垃圾焚燒生產線的排放更容易達到法規的要求，利用管理執行上的功能——例如批處理跟蹤和執行，以及于滿足法規的文檔保存來實現，這些都包含在PlantWeb工廠管控網結構之中。

2.PlantWeb工廠管控網的工作方式和設計功能如下：

　　1)智能化現場設備收集信息；
　　2)DaltaV自動化系統為過程提供方便的控制、管理和信息；
　　3)AMS軟件處理信息以增加設備管理功能。
　　4)PlantWeb工廠管控網不同于傳統的過程自動化方案，其優勢體現在下述幾方面：
　　a.在工程上，PlantWeb工廠管控網的目標是高效地收集和管理來自智能化現場設備的信息資源；
　　b.在設計上，它是以FF現場總線為基礎的；
　　c.它是網絡化的，而不是集中的；
　　d.它的結構的每個層次都采用標準化技術；
　　e.它提供管理執行和設備管理，而不僅僅是過程控制。

2． 江橋垃圾焚燒廠的工廠管控網的組成及系統描述
系統組成：
工廠管控網的組態配置按照管控網絡圖配置，其中二期工程中需要進行3#線的煙氣凈化系統和鍋爐保護系統進行開發設計，各DCS控制單元如下，他們構成工廠管控網的第一層：

1） 10＃焚燒線的焚燒爐－鍋爐控制系統。
2） 20＃焚燒線的焚燒爐－鍋爐控制系統。
3） 30＃焚燒線的焚燒爐－鍋爐控制系統（二期新建）。
4） 10＃焚燒線的煙氣凈化控制系統。
5） 20＃焚燒線的煙氣凈化控制系統。
6） 30＃焚燒線的煙氣凈化控制系統（二期新建）。
7） 煙氣凈化系統的公用輔助設備控制系統
8） 焚燒爐－鍋爐系統的公用輔助設備控制系統
公用輔助設備控制系統主要包括以下內容：
a.供水供氣系統
b. 反應生成物（如灰渣，廢水）的收集系統
c. 電氣裝置系統，包括：35KV供變電系統
10KV供變電系統
400V低壓供配電系統

d. 其他輔助系統
如：氣輪發電機系統
蒸汽，飼水，冷凝，旁路等系統
垃圾破碎起重系統
各主控單元與其控制的子系統以及輔助公用系統以某種通訊協議和網絡結構相互連接構成工廠管控網的第二層：

系統描述：

1）每一個主控單元均通過F.F現場總線與其子系統和輔助系統相連，交換信息，并通過F.F總線送入管理信息系統進行監督管理。
2）所有的控制管理設備均采用冗余的電源，硬件及網絡配置。
3）其中煙氣凈化系統是用來中和酸性污染物（HCI,HF,SO2）和收集灰塵，避免有害氣體排入大氣中。是全自動的控制系統，當酸性污染物在進入反應塔前超過某一定值，開始中和程序。
4）煙氣凈化系統在中控室新增的操作站通過工業以太網并入一起原有的工廠管控網，與一期原有系統進行信息交換，從而完成其管理控制功能。

4.DCS集散控制系統（DeltaV）結構組成及系統描述

1）系統配置及描述

江橋二期工程DCS集散控制系統按照業主要求采用與一期相同的控制操作系統美國Fisher-Rosemount公司的DeltaV數據庫監控系統的軟件和硬件。

整個工藝系統包括焚燒爐爐排系統，鍋爐保護系統，振打系統，煙氣凈化系統，輔助公用系統，MCC供配電系統等子系統。其中煙氣凈化子系統用一個DeltaV站進行控制，這個站通過通訊適配器掛在快速工業以太網上與其他站及上位機通訊。同時還在中央控制室設有一套工控機通過網卡掛在同一個以太網上，作為人機界面完成垃圾焚燒中煙氣凈化系統和其他系統的監視和控制，通過F.F現場總線與其子系統的PLC，VVVF,智能儀表等相連。

2）DCS系統設計標準：

1） 能夠完成整個生產線的工藝流程的控制功能和過程監測
2） 采用雙冗余以太網絡和F.F總線系統，確保系統安全可靠運行。
3） 具有焚燒爐，鍋爐，汽輪機發電，煙氣處理等系統和及系統內設備間以及單體設備的保護和安全連鎖。
4） 具有事故記憶和系統仿真功能
5） 具有中英文操作顯示系統界面和報表打印系統
6） 采用鼠標和鍵盤由操作人員進行遠程操作（如手動，半自動，全自動等操作方式）

3）DCS控制功能包括：

a. 信號采集，調節，處理，輸出和指示
b. 閉環回路控制
c. 開環回路控制
d. 警報處置及預警
e. 事件發生順序記錄
f. 自動/手動/半自動操作及切換
g. 數據實時計算記錄
h. 歷史趨勢圖和即時趨勢圖
i. 工藝流程圖形顯示
j. 管理報表生成
k. 系統故障的診斷和監視
l. 數據采集和數據處理，以及歷史數據分析
m. 系統間和設備間的軟件保護聯鎖

4）硬件配置及描述：

　　煙氣回收自動化控制系統的硬件包括：

1）主站控制柜一臺，內置1個DeltaV主站包括：
2個電源模塊、
2個CPU模塊
存儲器電池（一用一備）
2個通訊接口模塊（雙網配置）--串行接口（2口）RS232/RS485,MODUS主從可編程
10個模擬量輸入模塊（8點）--4－20Ma,1～5VDC 帶HART
1個模擬量輸出模塊（8點）--4－20Ma,1～5VDC帶HART
8個開關量輸入模塊（32點）--24VDC隔離的干接點
2個開關量輸出模塊（32點）--24VDC隔離的干接點
注：以上配置均為1：1冗余配置;
另配有24V穩壓開關電源兩臺，主電源開關一只，及現場設備電源開關（24VDC，220VAC）,盤內設備電源（如風扇，照明），以及備用電源開關，具體數量待定。

2）接線控制柜一臺
包括：開關量信號分配器
模擬量信號分配器
開關量信號隔離器（輸入，輸出）
輸入輸出信號接線端子
動力電源，控制電源接線端子
電源母排，接地母排
注：數量以現場設備實際輸入輸出點數量由設備承包商確定。

3）中央控制室增設以下設備：
1套Dell工業微機;（包括顯示器，鍵盤，鼠標，工作站主機，外置揚聲器）
2個高速以太網卡（10BaseT）—基金會現場總線2口
兩臺集線器（主，副）
彩色打印機一臺
操作臺一個

4）系統配置說明：
現場控制站具有32位微處理器和備用微處理器，包括了所有需要的工藝流程控制功能，即使沒有操作人員參與或者通信網絡出現故障，也能維持工藝過程的控制功能。

5）軟件