中国铝业广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂DCS控制系统硬件和工具软件
技术协议
业主：中国铝业广西分公司
甲方：北京华深科技发展有限公司
乙方：上海福克斯波罗有限公司
2007年7月28日
目录
1 范围 (1)
1.1 总则 (1)
1.2 项目概况 (2)
1.3 氧化铝工艺 (3)
1.4 DCS控制系统描述 (4)
1.5 乙方的工作范围 (6)
1.6 甲方的工作范围 (6)
1.7 乙方的供货范围 (7)
2 规范和标准 (15)
2.1引用的规范和标准 (15)
3 技术要求 (15)
3.1 总则 (15)
3.2I/A Series控制系统说明 (16)
3.3硬件要求 (19)
3.4软件要求 (25)
3.5人机接口 (26)
3.6数据通讯系统 (28)
3.7DCS系统执行的控制功能 (29)
4备品备件和专用工具 (29)
4.1备品备件 (29)
5设计联络会议（DLM） (29)
5.1 总则 (29)
5.2 会议的议题 (30)
6工程服务 (30)
6.1 项目管理 (30)
6.2现场服务 (30)
7验收及质量保证 (31)
7.1保修 (31)
7.2备件支持 (31)
7.3维护能力 (31)
7.4硬件/软件更新 (31)
7.5设备验收 (31)
8包装、运输和仓储 (31)
8.1包装、运输和仓储要求 (32)
9数据和文件 (33)
9.1总则 (33)
9.2硬件资料 (33)
9.3软件资料 (33)
9.4用户手册 (33)
10培训 (34)
10.1总则 (34)
10.2工厂培训 (34)
10.3现场培训 (34)
11其它 (35)
北京华深科技发展有限公司司即业主方（甲方）、上海福克斯波罗有限公司即供货方（乙方）双方于2007年7月28日就采购中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂分布式控制系统(DCS)系统硬件及工具软件的有关技术问题，经充分友好协商，达成以下技术协议：
1 范围
1.1 总则
1.1.1上海福克斯波罗有限公司采用美国福克斯波罗有限公司I/A Series集散型控制系统作为中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂分布式控制系统（DCS），提供完整的DCS控制系统的系统硬件及工具软件。
本技术协议是为中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂分布式控制系统（DCS）而编制的，对招标技术文件的各项要求均做了响应，所提供的美国福克斯波罗有限公司I/A Series集散型控制系统能完全满足中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂生产的控制要求。
在本技术协议中，术语“甲方”特指；北京华深科技发展有限公司；术语“业主方”特指中国铝业股份有限公司广西分公司；术语“乙方”特指具有多年氧化铝工程经验，能够提供订货合同文件中所规定的全部设备、工具软件、工程服务及响应服务的厂商或公司，即指本供货单位：上海福克斯波罗有限公司。
1.1.2中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂的DCS控制系统，乙方提供美国福克斯波罗有限公司I/A Series集散型控制系统硬件及工具软件，系统包括：氧化铝厂全厂DCS控制系统（涵盖7个主控室及系统监视站）。
1.1.3乙方将配合现场调试、开车、投运。现场调试、开车、投运即DCS控制系统从DCS控制室至现场控制设备（包括中间的低压电气控制设备及现场控制设备）的完整的控制系统调试，包括：
1.1.3.1负责在现场对控制系统的安装提供指导性服务。
1.1.3.2负责控制系统内通讯及电源线路进行复校。
1.1.3.3如发现问题，则指导施工单位进行处理，配合工艺设备的单体试车、联动水试和带料试车，直到进入正常生产。
1.1.3.4在现场服务期间，负责培训甲方的操作、维护和工程技术人员，并使受培训人员尽快掌握系统运行、操作及维护技能。
1.1.3.5提供DCS系统优化运行所必须的系统资料，使甲方能掌握组态、编程、维护、修改和调试控制系统。
1.1.4本技术协议提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未完全陈述与之有关的规范和标准。乙方将提供符合本技术协议和有关工业标准要求的高性价比且全新未使用过的DCS系统。
1.1.5技术协议及合同规定的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用法定计量单位。
1.1.6技术协议将作为DCS系统合同的一个附件，并与合同文件具有相同的法律效力。
1.2 项目概况
1.2.1 项目规模
该项目规划年产氧化铝88万吨，两条生产线一次建设。
1.2.2 项目地址
中国铝业广西分公司氧化铝厂工业区布置在右江南岸，布洪村以西、安卓村以北、玻璃街以东地段。其中一二期氧化铝厂、热电厂布置在工业区的东部；电解厂、煤气站布置在工业区的西部；修理厂、总仓库、运输部、公司办公区等布置在工业区的南部。
铝土矿矿山和石灰石矿山位于右江北岸，与工业区隔江相望。
1. 2.3 工程概况
该工程项目由氧化铝厂区（包括：氧化铝厂、热电厂、煤气厂、动力厂及公用工程等）、矿山等部分组成。其中矿山部分由长沙有色冶金设计研究院设计，氧化铝厂区由中铝国际贵阳铝镁设计研究院设计，工程项目由中铝国际工程有限责任公司进行EPC总承包。
1.2.4 交通运输
南（宁）昆（明）铁路、黔桂公路和右江均从广西分公司氧化铝厂侧通过。铁路火车交接站距厂内站仅1.2km，火车可达厂内各主要装卸点；右江航程约230km，可与防城、北海、湛江和黄埔等港口连接；厂区内的公路已成网状结构，又有多处接口与黔桂公路相接。正在修建的南宁至百色的高速公路在广西分公司工业区西侧通过，交通极为方便。
1.3 氧化铝工艺
中国铝业广西分公司氧化铝三期工程，建设规模为880kt/a氧化铝，工程采用拜尔法生产工艺。
1.3.1 原料车间
新建3套原料磨, 每套磨机由1台Φ3.2×4.5m棒磨机、1台Φ3.6×8.5m球磨机及相应的水旋器组分级设备组成。
石灰系统不扩建。
1.3.2 溶出车间
高压泵房新建3台高压隔膜泵，采用荷兰ZMP1200型高压隔膜泵，流量Q＝395～490m3/h，压力P＝6.0～6.8MPa。
溶出新建2组溶出器。每组6级单套管预热器，压煮器（19台），矿浆自蒸发器12台，新建4台溶出后槽。
1.3.3 沉降车间
赤泥沉降新建大型平底槽，设备为Φ40×6m槽4台，Φ40×8m槽1台。
控制过滤新建6台226m2立式叶滤机。
赤泥过滤新建6台100m2圆筒过滤机。
絮凝剂制备及热水站，与一二期相同规模新建。
1.3.4 分解车间
精液热交换新建3组换热面积为1776m2的板式换热器。
种子过滤新建6台114m2立盘过滤机。
分解分级新建2个系列φ14机械搅拌分解槽，每个系列由14台分解槽组成，1台化清槽，2组水力旋流器分级机。
1.3.5 蒸发车间
蒸发站新建2组六效管式降膜蒸发器，每组管式降膜蒸发器各设置1台强制循环结晶蒸发器。
排盐及苛化，需增加1台过滤面积18m2盐过滤机。三期工程可利用库存的1台过滤机，将其安装在原有厂房的预留位置上。增加1台φ16×3.5m的盐沉降槽。
循环母液，原液，水洗，与一二期相同规模新建。
1.3.6 焙烧车间
成品过滤新建2台过滤面积62m2平盘过滤机。
焙烧新建2台1400t/d焙烧炉，燃料低热值发生炉煤气。
1.4 DCS控制系统描述
氧化铝厂生产主流程的控制，采用DCS控制系统，设立原料磨、溶出、沉降、种子过滤、蒸发、焙烧、平盘过滤7大自控室，将整个氧化铝厂的主要生产操作集中在这7大自控室中，采用控制室LCD操作站集中控制和操作的方式，对整个生产过程的信息集中地进行监视和控制，充分利用DCS系统的优越性能，将这7套控制系统连成局域网，在溶出区域设置三期氧化铝DCS系统监视站，实现氧化铝生产过程的集中监视和管理，三期氧化铝DCS系统监视站和其他7个控制室的网络连成一个完整的光纤局域网，而不需要经过网关。各个控制室及调度室之间能相互调用画面以便监视，而不需要用其他如OPC等其他软件来传输图像，实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
控制系统留有与其他控制系统（如PLC）的接口，接口数量及形式由甲方在设计联络会上或以书面形式提出，乙方负责提出配置方案，相关的费用由双方商定。
1.4.1 原料磨生产过程控制系统：
功能涵盖氧化铝三期原料区域的原料磨等子项。设立一套完整的DCS控制系统和原料磨自控室，实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机)，2套操作站处理机，配置1对容错控制处理机及相应的输入输出卡件，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.2 溶出生产过程控制系统：
功能涵盖氧化铝三期溶出区域的高压泵房、3#溶出、4#溶出等子项。设立一套完整的DCS控制系统和溶出自控室，实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机)，2套操作站处理机，配置3对容错控制处理机及相应的输入输出卡件，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.3 沉降生产过程控制系统：
功能涵盖氧化铝三期赤泥沉降区域的赤泥沉降分离及洗涤、絮凝剂制备、热水站、赤泥过滤、控制过滤等子项。设立一套完整的DCS控制系统和沉降自控室，（在赤泥过滤、控制过滤设置远程操作站），实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机，主机安装于机柜中)，4套操作站处理机（其中沉降自控室二套、赤坭
过滤自控室一套、控制过滤自控室一套），配置3对容错控制处理机及相应的输入输出卡件，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.4 分解生产过程控制系统：
功能涵盖氧化铝三期分解区域的精液热交换、分解分级、分解分级中间降温、种子过滤等子项。设立一套完整的DCS控制系统和分解自控室, 实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机)，2套操作站处理机，配置3对容错控制处理机及相应的输入输出卡件，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.5 蒸发生产过程控制系统：
功能涵盖氧化铝三期蒸发区域的蒸发原液储槽及水洗、3#蒸发站、4#蒸发站、循环母液储槽、蒸发酸洗等子项。设立一套完整的DCS控制系统和蒸发自控室，实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。(排盐及苛化子项的检测控制信号进入氧化铝二期工程的DCS控制室)
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机)，2套操作站处理机，配置3对容错控制处理机及相应的输入输出卡件，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.6 焙烧生产过程控制系统：
功能涵盖整个氧化铝厂焙烧区域,包括3#氢氧化铝焙烧炉、4#氢氧化铝焙烧炉、氧化铝输送等子项。设立一套完整的DCS控制系统和焙烧自控室, 实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼为操作站处理机)，2套操作站处理机，配置3对容错控制处理机（安装于机柜中），相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件、一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。1面光纤网络集成器机柜暂定安装于焙烧自控室，最终安装位置在DLM会议上确定。
1.4.7 平盘生产过程控制系统：
功能涵盖整个氧化铝厂成品过滤区域,包括产品过滤及洗涤、氢氧化铝输送。设立一套完整的DCS控制系统和平盘自控室, 实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化。
1组专用的工业操作台放置一对冗余的应用操作站处理机，作为节点的服务器(可兼
为操作站处理机，主机安装于机柜中)，2套操作站处理机（主机安装于机柜中），配置1对容错控制处理机，相应数量的机柜分别安装网络接口卡及处理机组件、I/O卡件；一台记录打印机。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
1.4.8三期氧化铝DCS系统监视站：
三期氧化铝DCS系统监视站，设立一套有2个操作站。通过控制网络来监测各个工艺流程的实时数据和实时图像及运行状态，完成氧化铝厂及热电厂生产过程的总体监视。局域网络系统配置一对I/A MESH系统网络交换机及相应电缆。
操作员站配置以太网接口，通过它可以以OPC的方式与云南文山铝业有限公司生产管理（MES）系统的信息网络通讯，并可向MES生产管理系统网络提供实时数据及实时图像。
1.5 乙方的工作范围
乙方将提供满足本技术协议要求所必须的DCS系统硬件和工具软件、技术服务、系统的培训及响应服务。其中包括（但不限于）下列内容：
1.5.1 按照工艺设备运行要求、本技术文件的规定和适用的工业标准，配置完
整的自动控制系统。
1.5.2 提供构成DCS所必须的全部系统硬件和系统软件。
1.5.3 负责向用户在使用DCS硬件和工具软件过程中的技术支持工作。
1.5.4 在DCS出厂前完成出厂验收试验。
1.5.5 按照合同规定的进度要求，按时发运DCS控制设备。
1.5.6 通电启动和调试服务，直到所提供DCS能令人满意地控制机组运行，达
到DCS的全部功能要求，并保证该DCS系统可利用率达到99.9%。
1.5.7 根据本技术文件的要求，向甲方提供DCS优化运行所必须的系统文件，
使甲方能掌握组态、编程、维护、修改和调试DCS。
1.5.8 负责培训甲方的运行、维护和工程技术人员，并使这些培训人员得心应
手地操作、维护、编程、修改和调试DCS。
1.5.9 乙方应与由其他供货商供应的控制系统和设备相协调，并负责DCS部分相关的接口工作，并预留接口。
1.6 甲方的工作范围
甲方将提供下列设备和服务：
1.6.1 所有的控制设备所需要的布置空间、基础、地脚螺栓、电源和接地。1.6.2 所有现场接线、电缆敷设和由乙方提供的过程I/O端子柜上的接线工作。
1.6.3 模拟量输入信号变送器、热电偶、热电阻及分析仪表。
1.6.4 数字量输入信号接点和脉冲设备。
1.6.5 所有执行机构、报警光字牌和记录表。
1.6.6 按乙方要求提供DCS接地和接地所需要电缆。
1.6.7 提供与DCS相关的设计图纸、过程I/O清单等资料。
1.6.8 DCS设备装卸和安装所需的劳动力及服务。
1.6.9 对DCS进行系统组态，完成应用控制软件的编制和操作画面组态以及调试工作，乙方提供DCS硬件和工具软件的技术支持工作。
1.7 乙方的供货范围
根据招标文件提供的氧化铝一期工程氧化铝厂的I/O点数的要求，乙方将提供满足中国铝业股份有限公司广西分公司氧化铝三期工程氧化铝厂分布式控制系统（DCS）的所有设备和技术服务，实际I/O点数如有变化并涉及相关的系统设备（如控制处理机、I/O卡件、继电器、断路器、接线端子、机柜等）的增加，由双方在设计联络会时最终确定，增加设备按照合同单价执行。
供货范围包括下列内容：
1.7.1 氧化铝厂原料区域
1.7.2 氧化铝厂溶出区域
1.7.3 氧化铝厂沉降区域
1.7.4 氧化铝厂分解区域
1.7.5 氧化铝厂蒸发区域
1.7.6 氧化铝厂成品过滤区域
1.7.7 氧化铝厂成品焙烧区域
1.7.8 氧化铝厂系统监视站区域
1.7.9 氧化铝厂备品备件
1.7.10 氧化铝厂培训
1.7.11 氧化铝厂现场服务
17.12 汇总表：
2 规范和标准
本技术协议中涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均为最新版本，即以甲方发出本DCS订单之日作为采用最新版本的截止日期。若发现本技术协议与参照的文献之间有不一致之处，乙方将向甲方指明。
2.1引用的规范和标准
2.1.1 美国防火协会（NFPA）
2.1.1.1 ANSI/NFPA 70国家电气规范
2.1.2 美国电气和电子工程师协会（IEEE）
2.1.2.1 ANSI/IEEE 472 冲击电压承受能力导则（SWC）
2.1.2.2 ANSI/IEEE 488 可编程仪表的数字接口
2.1.3 美国电子工业协会（EIA）
2.1.
3.1 EIA RS-232-C 数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口
2.1.4 美国仪器学会（ISA）
2.1.4.1 ISA IPTS90 热电偶换算表
2.1.4.2 ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试
2.1.5 美国科学仪器制造商协会（SAMA）
2.1.5.1 SAMA PMS 22.1 仪表和控制系统功能图表示法
2.1.6 美国电气制造商协会（NEMA）
2.1.6.1 ANSI/NEMA ICS4 工业控制设备和系统的端子排
2.1.6.2 ANSI/NEMA ICS6 工业控制设备和系统外壳
2.1.7 美国保险商实验室（UL）
2.1.7.1 UL 1413 电视用阴极射线管的防内爆
2.1.7.2 UL 44 橡胶导线、电缆的安全标准
2.1.8 乙方可提出其他相当的替代标准，但需经甲方确认。
3 技术要求
3.1 总则
3.1.1 I/A Series系统将完成甲方技术文件规定的中铝广西分公司880kt/a氧化
铝工程控制中模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）、安全监控、报警和数据采集（DAS）功能，以满足各种运行工况的要求，确保各装置安全、高效运行。
3.1.2 I/A Series系统由过程控制单元（容错的控制处理机ZCP270FT，I/O组件）、数据通讯系统（冗余的光纤局域网络、冗余的节点总线网络、冗余的现场总线网络）和人机接口(工程师站AW70、操作员站WP70）等组成。
3.1.3 I/A Series系统易于组态、易于使用、易于扩展。
3.1.4 I/A Series系统的设计均采用合适的冗余配置、容错配置和诊断至模件级
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。
3.1.5 I/A Series系统的参数、报警和自诊断功能应高度集中在LCD上显示和在
打印机上打印，控制系统将尽可能在功能和物理上适当分散。
3.1.6 I/A Series系统将采取有效的措施，能防止各类计算机病毒的侵害和DCS
内各存储器的数据丢失。
3.1.7 整个DCS的可利用率至少应为99.9%。
3.1.8 工程师站具有数据处理能力的系统数据服务器的功能，AW70均冗余配置。
3.2 I/A Series控制系统说明
3.2.1 I/A Series控制系统的选型原则：
美国FOXBORO公司的I/A Series控制系统是完全符合招标书技术文件和有关工业标准要求的高性价比的大型进口原装知名品牌。I/A Series控制系统在世界氧化铝生产行业有几十年以上应用业绩，在中国的氧化铝行业的应用也有十几年的历史，在中国铝业股份有限公司山西分公司、广西分公司等氧化铝企业中得到广泛应用。在本项目中，FOXBORO公司将提供最成熟、可靠的I/A Series 控制系统。
3.2.2 DCS控制系统总体技术性能：
3.2.2.1 I/A Series控制系统是开放式结构，具有兼容性，长寿命结构。
3.2.2.2 I/A Series控制系统可靠性高，其通讯网络、处理机、电源均冗余配置、控制机容错配置。
3.2.2.3 I/A Series控制系统可维护性能高，具备事故分析功能。
3.2.2.4 I/A Series控制系统能够方便地扩展，能适应生产规模的不断变化。
3.2.2.5 I/A Series控制系统的人机界面和报表均能实现汉化。
3.2.2.6 I/A Series控制系统I/O模件硬件采用先进的制造工艺，抗干扰能力强，低功耗，开关量输入/输出模件均能采用220VAC，输出信号采用继电器隔离。
3.2.2.7 控制系统要求接地电阻≦4欧姆，单独接地。
3.2.2.8 I/A Series控制系统的I/O卡件中模拟量输入/输出卡的每块卡上通道数为8个通道；数字量输入/输出卡每块卡上通道数为16个通道；每块卡件均单通道隔离，即通道与通道之间隔离，每个通道有一个独立的A/D、D/A转换器，对模拟量输入输出卡件采用变压器耦合与光电双重隔离。
3.2.2.9 I/A Series控制系统的操作层节点总线和控制层的现场总线均为冗余配置。
3.2.2.10 I/A Series控制系统的应用操作站处理机AW70具有应用服务机及操作员处理机两大功能，每个节点系统配置一对冗余的AW70。
3.2.2.11 I/A Series控制系统操作站和工程师站均采用DELL公司的工作站。
3.2.2.12 I/A Series控制系统的操作站在系统实时操作中具有工程师站的功能，随时可以通过密码进入工程师环境进行组态。
3.2.2.13 I/A Series控制系统的各装置的系统、历史库软件及各操作站没有动态标签点和参数点的数量限制，利于以后系统的扩展。
3.2.2.14 I/A Series控制系统的各装置配置各自完整的系统软件，每套装置均配置报表软件和历史库软件，系统软件由FOXBORO公司提供。
3.2.2.15 I/A Series控制系统的各个节点及调度室内的实时画面和数据，均能通过工程师站上的以太网接口传送至公司级生产调度中心的监视站。
3.2.2.16 乙方保证所提供的DCS系统为生产厂家FOXBORO公司的最高配置。因此保证系统直到发运日之前的硬件、软件为成熟最新版本，并在系统移交后的两年之内免费更新系统软件版本。
3.2.2.17 根据甲方要求本系统配备GPS对时系统，便于查找故障，分析问题。
3.2.3 氧化铝厂DCS控制系统的范围
3.2.3.1 各单元完整的DCS系统硬件、系统软件、控制机柜、接线端子柜、继电
器柜等。
3.2.3.2 DCS系统的监视站以及连接氧化铝厂、热电厂各单元DCS控制系统的数据通
讯接口卡件等。
3.2.3.3 DCS系统外围设备，如打印机、操作台等。