a document about Siemens Teleperm xp in chinese

7/16/2019 a document about Siemens Teleperm xp in chinese

http://slidepdf.com/reader/full/a-document-about-siemens-teleperm-xp-in-chinese 1/24

1

行政院及所屬各機關出國報告書

出國類別：實習

大潭機組相關電儀控設備之安裝、測試

及運轉

服務機關：台灣電力公司

出國人職稱：儀資課長

姓名：鍾炳利出國地區：德國

出國日期： 90.08.06 至 90.08.26

報告日期： 90.09.25



2

行政院及所屬各機關出國報告提要

出國報告名稱：大潭機組相關電儀控設備之安裝測試及運轉

頁數 22 含附件： □是 ■否

出國計劃主辦機關 /連絡人 /電話台灣電力公司劉洲萊 02/23667685

出國人員姓名 /服務機關 /單位 / 職稱 /電話

鍾炳利台灣電力公司興達發電廠儀資二課課長 07-6912811

出國類別： □1 考察 □2 進修 □3 研究 ▓ 4 實習 □5 其他

出國期間： 90 年 8 月 6 日至 90 年 8 月 26 日出國地區：德國

報告日期： 90 年 9 月 25 日

分類號 /目：

關鍵詞：

內容摘要：（二百至三百字）

一、出國任務及行程概述。

二、電廠儀控階層架構觀念。

三、 TELEPERMXP 控制系統與相關子系統介紹。

四、 Web4txp網路應用。

五、操作員導向之電廠管理系統介紹。

六、啟動頻率轉換器。七、電廠控制室之設計。

八、興達電廠人機介面升級方案。

九、大潭電廠儀資設備架構。

十、電子零件組及電子線路板大量生產、汰舊品再生產、及修理廠概況。

十一、結論、感想與建議。



3

「大潭機組相關電儀控設備之安裝、測試及運轉」出國報告

一、前言

職有幸獲選公司發電單位九十年度出國實習，計劃編號「 78」，任務內容

「大潭機組相關電儀控設備之安裝、測試及運轉」，前往國家「美歐日」，天

數「 21日」。由於本廠複循環機組係西門子公司設備，因此簽往德國西門子公

司研習相關電儀控設備技術。出國期間自 90年 8月 6日至 90年 8月 26日，

期間參觀西門子公司氣渦輪機製造廠、葉片塗裝與修理廠、發電機製造廠、

氣渦輪機啟動頻率控制器製造廠、汽機葉片製造廠、儀控設備製造與修理廠。

並就電、儀控設備技術與相關人員就教，以充實學能。期能在大潭發電廠機

組儀、電設備之安裝、測試、運轉及本廠複循環機組之維修、運轉上，盡己

之力，為公司服務。

西門子公司成立至今，已 150多年，為世界知名一流電機及電子公司旗

下擁有 250多家分公司，遍及全球 190多國家，產品多達 10萬多種，涵蓋工

業、能源、通訊、醫療、電子、資訊、照明等領域，員工 40多萬人，堪稱世

界級公司。有機會至此研習以能源為主之產品，誠屬可貴。

行程概述：

（ 1） 90年 8月 7日抵達柏林。 Mr. Markus Spatz （ Asia & Pacific Field

Service Operations Director ）遠自 mulheim搭機前來接機，翌日於西門子公司

柏林廠大門懸掛大幅中華民國國旗歡迎，受此禮遇，深感榮幸，其熱忱令人

感動。

（ 2）期間經西門子公司 Mr. Markus Spatz （ Asia &Pacific Field Service

Operations Director ）安排，聽取西門子公司人員 Mr. Dirk Janz（ Senior Manager

of Marketing）， Mr. Peter Bloch & Mr. Jochen Sieler介紹各部門業務工作情形，



4

並帶領參觀西門子公司柏林氣渦輪廠。

（ 3）由 Mr. Uwe Chrzanowski（ TACR technology manager）帶領觀摩及解說

有關氣渦輪機葉片製造、塗層技術、內殼製作、熱處理、平衡等相關技術。

（ 4）由 Mr. Detlef Wendt（ ALSTOM power conversion General Drives ）帶領

參觀及解說有關電器設備 SFC（ Start-up Frequency Converter）之製作、安

裝、測試及調整。

（ 5）由 Mr. Michael Mast （ Senior manager）帶領觀摩發電機之製造、 Steam

turbine之安裝及重件搬運。

（ 6）由 Mr. Uwe Gregorius（ General Manager of Business Administration），

Mr. Joachim Mauth（ Deputy director） & Mr. Marco Hoffart（ commercial

director）， Mr. Franz Weingaertner等帶領觀摩 I&C 製造廠，修理廠，裝配

現場及 SMT 技術等。並與相關人員討論 Teleperm ME/XP 問題與維修技

術。

在此由衷感謝西門子公司人員之熱心與專業。也感謝台灣西門子公司

Mr. Andreas Tschickardt（ deputy general manager service division）及 Mr. Martin

Wu 對此次研習周詳之安排與聯繫。使研習順利圓滿完成。

二、電廠儀控階層架構觀念

西門子電廠控制觀念係以階層式的架構（ Hierarchical structure），從最底層

之現場匯流排 Field Bus、個別控制、群組控制到操作監視階層，形成其自動

化體系。【如附圖一】其氣渦輪機（ Gas Turbine）主要有型式 V84.2、 V84.3A、

V94.3A 等高效能，低 NOx排放之機組。為達到高效率、高可用率、全自動化

之目標。採 TELEPERM ME/XP儀控設備，以事先組合測試完畢之 PCC（ Power

Control Center）貨櫃，先簡化內部接線，待建廠時，僅經工地外部接線，即可



5

迅速與機械設備連線，以執行機組之各種量測、控制、保護及運轉之功能，

易掌控並縮短建廠工期，以應付快速起動、並聯發電之需求。

程序控制及管理

操作及監視、監視資訊

長期資料檔案儲存、列印 Process

效率計算，預防保養 control room

機組控制程式

設定點控制 Uni t Control Level

負載計算、負載控制

群組控制

次群組控制、次迴路控制 Group Control level

主控器，電廠保護措施

量測值

個別開路閉迴路控制 Individual Control Level

設備保護

Power plant Process

（ plant area， switchgear）

附圖一：電廠儀控階層架構觀念

三、 TELEPERM XP 控制系統與相關子系統介紹

TELEPERM XP 控制系統是繼 TELEPERM ME 後新型之系統， 1994年起

上市，至 1999/9超過 70個國家使用在各種工廠，尤其是電廠，可說是電廠控

制系統之標準版本。它可適用於各種不同型態及容量之電廠，小至 175MW機



6

組，大至 800MW以上之大電廠。本公司大潭電廠儀資系統，西門子建議採用

此系列產品【附圖二】，目前興達電廠採 TELEPERM ME 系統。

主要特色有：

（ 1）具最大運轉效益，平時運轉僅需一位操作員。

（ 2）規模伸縮可依系統大小調適。

（ 3）以國際通用之硬體、軟體為其平台。

（ 4）全數位化。

（ 5）以工業標準 Field Bus 理念設計。

（ 6）具所有安全認可

（ 7）符合法規及標準審查

（ 8）模組化架構。

（ 9）文件說明齊全。

（ 10）完全測試及試驗合格。

（ 11）符合人體工學，易於操作。

（ 12）真正的開放式架構 TCP/IP。註：興達電廠採 CS275BUS 產品

（ 13）應用最先進之軟硬體技術。

操作員可依螢幕指引，從製程系統總覽剝析到最底層的 Open Loop或 Closed

Loop control，運轉資訊可取到最新的詳細資料。這些僅需輕易的點動滑鼠

即可達成。這種從宏觀的系統圖到最細微的末端元件顯示，保障了系統的

安全，也使製程的控制最可靠。

TELEPERM XP 的子系統介紹

1、 AS620

Automation System 620 接受操作員下達之指令，執行 Open loop /close

loop 等控制功能，把最後結果傳送至馬達或各種驅動器。模組化的



7

結構及高效能的特色可滿足各種需求。

OT： Operating Terminal OM： Operation Monitoring

ET： Engineering Terminal ES： Engineering System

DT： Diagnostic Terminal DS： Diagnostic Syatem

LAN： Local Area Network AP： Advanced Processor

FUMB： Function Module Standard FUMF： Function Module Failsafe

FUMT： Function Module for turbine CT： Communication terminal

附圖二： TELEPERM XP 控制系統

特色



8

（ 1）可規劃成餘裕組態（ redundent），增強可用性（ availability）。

（ 2）高效能之功能模組（ FUM）及信號模組（ SIM）確保製程連

結穩定。適用於集中式系統亦適用於分散控制系統。

（ 3）系統整合性良好，錯誤分析可達 10ms之解析度。

（ 4）有三種版本

（ a） AS620 --------- 標準版

（ b） AS620F --------- 具安全保護性，適用於鍋爐保護、燃燒

器管理系統。

（ c） AS620T --------- 具快速反應閉迴路控制特性，如汽機

發電機之控制。

註：興達電廠目前採 AS220 EA、 AS220 EHF、 SIMADYN D產品

2、 OM650 程序控制及管理系統，是功能強大及符合人體工學之人機介

面。

特色：

（ 1）使用簡單、清楚的製程符號。

（ 2）圖畫式、視窗導向之使用者介面。

（ 3）採用電廠通用之標準符號設計圖面。

（ 4）螢幕足可提供運轉判斷資訊。

（ 5）支援 72吋， 100吋大螢幕。

（ 6）螢幕可完全相互支援。

註：興達電廠目前採 OS265、 MADAM S 產品

3、 ES680 Engineering System 680

功能強大之簡易工具，供工程師作系統規劃、維護、修改。

（ 1）軟、硬體功能之規劃，均可在此 terminal 上進行。



9

（ 2）具功能強大之瀏覽功能。

（ 3）編輯功能強，文件可做迅速更新，達成文件資料最新之狀態，

以利管制。

4、 DS670 偵錯系統 Diagnostic system

此為 Teleperm XP 完整之錯誤監視系統，可作深入之錯誤分析，藉

此確保 I&C 之完美。此系統藉由視窗一層層向下剖析，引導操作員

得到正確資訊。資訊以圖形及文字模式顯示

並對 ES680 Engineering system提供軟硬體規劃時之監視及偵錯訊息。

5、 CT675 Commission Tool 試運轉工具

此工具使試運轉更有效率，可對信號模組及功能模組作信號模擬及製

程相關功能之識別，參數設定、狀態顯示、測試，有助現場除錯。

6、 SIMATIC-NET 採光纖電纜環狀結構，開放式架構國標準通訊協定。

7、 Field Bus 現場資料匯流排

分散式自動控制基於 Field Bus之開放架構，諸如 PROFIBUS而獲得

電廠更多之青睬。造成廣泛被採用之理由是：電廠運作必須快速、安

全的需求，現場智慧型控制器分散各處，執行其自動控制工作， A/D

D/A 數位轉換後向上一層傳輸，這底層 Field Bus可達成餘裕、安全、

快速，其優點歸納有：

（ 1）規劃容易，拉線、裝設、施工快又簡單。

（ 2）現場智慧型控制器，可分散自動執行自動控制工作。

（ 3）偵錯、分析、容易，可線上維修。

（ 4）降低庫存，簡化現場設備種類，使設備的使用更具彈性。

四、 Web4txp網路應用



10

經由 web4txp server 自 terminal bus上與 intranet相連或經 firewall 安全保護

與 internet相連， client/server 技術在辦公室即可擷取製程運轉資訊與檔案，享

受快速、即時之辦公室作業。【如附圖三】

terminal bus intranet

plant bus

internet

附圖三： Web4txp網路應用

五、操作員導向之電廠管理系統（ BFS++）：

BFS++電廠管理系統，結合操作員理念發展而來，主要降低龐大的紙上作

業，節約用紙。運用 Client/Server 技術，採用市面上通用的軟 /硬體設備，達

成易於操作、管理、統計、分析且擴充性強之功能，以提高效益。

本系統先建立資料庫，其功能整合維護管理、預防保養、備品管理、文

件管理、工程技術、環境保護等管理於系統中，這些功能透過通訊介面，亦

可傳達到各工作站分享。通用的個人電腦功能如 Microsoft EXCEL WORD 借

OLE 技術亦可充份發揮使用。對目前 e世代，員工熟稔個人電腦環境下，工

作效率可大幅提高。

1、資料庫資料涵蓋：

（ 1）主要架構 /項目

OT Win-pcWin-pc

Web4txp

server

Win-pc

Fire-wall

ASAS

OT

OM650 GET TMDS 670



11

（ 2）設備 /型態 /功能

（ 3）零組件 …… 等

2、維護管理系統功能具：

（ 1）值班日誌管理

（ 2）故障缺陷發生管理

（ 3）工作單管理

（ 4）工作計劃管理

（ 5）人力規劃管理

（ 6）允許操作工作證管理

（ 7）設備隔離操作管理

（ 8）工作進度控制管理

（ 9）成本控制

（ 10）外部支援服務

（ 11）工具 /機具管理

（ 12）工作班工作計劃

3、備品管理系統

（ 1）庫存管理資料明細

（ 2）庫存量管控

（ 3）倉儲行政作業

（ 4）採購管理

4、文件管理系統

（ 1）文件行政作業及收件管理

（ 2）檔案管理

（ 3）文件分發 /借用



12

5、工程技術 /規劃管理

（ 1）專案管理

（ 2）工作流程 /進度管理

6、環境保護管理系統

（ 1）環保法規 /管制要求管理

（ 2）廢棄物分類管理

（ 3）能資源運用管理

（ 4）垃圾管理

綜觀上述，可知電廠需求的功能皆已被考慮於此。要讓操作員充分使用此系

統，如何中文化，將是重要的課題。

六、啟動頻率轉換器

位於柏林之 ALSTOM 是西門子協力公司，專門生產各式頻率轉換器。電

力尖峰負載大多由氣渦輪或抽蓄電廠提供，又以氣渦輪之複循環機為主。氣

渦輪需借外來之啟動設備來驅動， SFC 頻率轉換器先將發電機當馬達，利用

外來電力驅動氣渦輪機。尤其全黑啟動柴油發電機更發揮效果。也由於其高

可靠性，一般設計以二台 SFC 作為多台汽渦輪機啟動用。頻率轉換器通常含

兩個三相橋式 Thyristor 整流組，交流電輸入而直流電輸出至同步機上，直流

電經 DC 連接線圈相連。如圖四。藉激發矽整流器產生直流電通過發電機線

圈引發磁場，因而產生力距轉動轉子。氣渦輪機設計越來越大，相對的頻率

轉換器也越大，也因 power 增大氣冷式改為水冷式， ALSTOM 公司設計精簡

式水處機提供優良冷卻水質，此種設計令人讚嘆。半導體及微電腦的進步亦

使頻率轉換器體積變小與勵磁機共同組裝一箱內。減少接線，維護測試簡化。



13

圖四：啟動頻率轉換器

七、電廠控制室之設計

為使 operator 不疲倦，且一旦發生事情又必須在很短時間內做出決定，

採取適當的行動。控制室就必要有良好的設計，對電廠有完整的監視，不致

發生遺漏任何細節，設計上考慮下列，以適合值班功能。

（ 1）符合人體工學之桌椅。

（ 2）使用 touch screen 、 mouse、 keyboard或光筆易於操作。

（ 3）螢幕角度保持在目光水平傾斜 15~25 度。



14

（ 4）弧形桌面使 operator 易於操作。

（ 5）溫度、溼度、聲響、光線適中，地板、牆壁、天花板顏色調和，氣

氛宛如家中安全、舒適。

（ 6）警報閃爍設定 2HZ，提示 operator注意。

（ 7）以通用顏色表示如紅燈表 stop，綠燈表 go。白燈為 off、紅燈 alarm、

綠燈 on。

為了達到以上有如駕駛艙座功能，控制室設計時可以電腦 CAD技術，先

虛擬 control room景象以求最佳擺設。設計之用心，除 I&C外，由此可見

一斑。

八、興達電廠人機介面升級方案

興達電廠人機介面升級的理由：

一般人的觀念，常認為 I&C 是不應故障的，事實上依西門子之統計其可

用率是 99.2%，這已是很高了，但故障率仍有 0.8%，這 0.8%故障率可能導致

百萬級的損失，另一種觀念是電子系統不易耗損，事實上硬體零件及軟體版

本皆會老化，而影響最大的是：是否有適合足夠備品，採購過時版本的備品

既耗時又昂貴。軟體版本的老化速度更快，要保持可靠的運轉操作，就要經

常做好管理及升級，尤其現代化的 I&C 系統，更大部分取決於軟體。使用越

多的標準化產品，代表可以得到更多的服務。

興達電廠複循環機組目前既有的人機介面，係透過 Gate way 轉換

CS275bus 資訊以 OS265、 MADANS、等設備作為操作員運轉監視用【如附圖

五】。由於時代進步，微電腦技術日新月異， web4xp 已成熟運用，系統升級

可從人機介面開始著手，提昇人員運轉操作效率。再逐步更新 TELEPERM ME

AS220 自動控制系統。以因應軟、硬體老化不再生產之窘境。茲將 Web4txp 與



15

OS265&MADAM 之特徵比較如下表：

項目特徵 Web4txp 既有 OS265 & MADAM

硬體採標準個人電腦， OS/IS 使用共通系統。

採西門子專屬硬體， OS265 &MADAM 系統分離。

軟體採標準 web 網路瀏覽器，

Window NT/2000作業系統

採西門子專屬作業系統。

架構 Client server架構，使用 TCP/IP

bus 100Mbits，通用之通訊標準csma/cd。

專屬 OS/IS with multiple VDU，沒

有應用網路觀念。

網路可共享網路上之周邊設備，如

列表機、大型螢幕及開放式通

訊。

周邊設備無法共享，需使用其專

屬設備。

備品使用市面標準產品，降低維護

費用。

需 OS/MANDAM 專用配件，維護

成本高。

文件透過 Internet/intranet網路，網站

隨處可獲取最新運轉資料，保

持文件最新狀態，有助決策。

文件整理較費時， Internet/intranet

網路整合不易。

興達電廠人機介面 Web4txp升級架構如【附圖六】

另一種規模較小的人機介面改善，是僅對 MANDAM S 利用 WIN IS 的做法，

茲介紹說明如下：【附圖七】

WinIs — Process Information System：

如圖七，藉 FAE device、 WinIs Server 與 plant bus CS275BUS 連接，將製

程信號傳至個人電腦，供 WinIs 系統各種應用程式使用，可提供如下功能：



16

（ 1）收集製程資料。



17

（ 2）



18



19

（ 2）執行算數、統計、維護資料。

（ 3）線上趨勢圖查詢、警報顯示、製程流程圖顯示。

（ 4）規劃報表，列印日報、月報、年報等各式報表。

（ 5）長期資料儲存、備份。如硬碟、磁光機。

（ 6）資料可傳輸至其他個人電腦標準軟體，如 MS Excell。

（ 7）可選用 SQL 資料庫系統。

以上功能操作員可監視製程現況，電廠主管可線上監督管理，維護工程師可

規劃預防保養，辦公室職員可計算、統計電廠效率。而此軟硬體的投資並不

多。軟硬體採用：標準 Pentium III 以上 PC，含 256MB RAM、 18GB hard disk 、

Window NT、 MS Office Profession 2000。如選用資料庫系統，則加選 2X18GB

hard disk、 MS SQL Server 7.0。這種採 WinIs 方式雖僅更新 MANDAM S無法

像 Web 連結網際網路，但以電廠廠區而言亦應已足夠。

附圖七： WinIs架構



20

九、大潭電廠儀資設備架構如【附圖八】

以 TELEPERM XP 控制系統為主之架構，子系統及相關設備功能如章

節三、 TELEPERM XP 控制系統與相關子系統介紹內容。

附圖八：大潭電廠儀資設備架構



21

十、電子產品零件組及電子線路板、大量生產、汰舊品再生產、及

修理廠

概況。

西門子公司電子零件之生產大致分：大量生產、汰舊品再生產、及修理、

（ Mass production、 production of discontinuous product、 repair center）

1、大量生產（ mass production）

（ 1）數量在 200 ~20000 電子線路板或電子零件組，為大量生產，

且主要為 Surface Mounting Device。

（ 2）大量生產技術採：

SMT（ Surface Mounted Technology）

THT（ Through Hole Technology）

ICT（ In Circuit Test）

EPT（ insert technology）

Function test

（ 3）品質：

產品經過 ISO9001認證。

（ 4）產品：

主要有： SICOMP（ industrial mirocomputer for real time processing

SIPLACE unit）、 SIMATIC （ PCBs and device for automation）、 HMI

（ human machine interface）等。

2、汰舊品再生產：

（ 1）數量在 200 以下之電子線路板或電子零件組，且需混用數種

生產步驟者，如 manual configuration THT ，SMT 等技術。或停產品，

顧客指定品。



22

（ 2）再生產技術採：

SMT（ Surface Mounted Technology）

THT（ Through Hole Technology）

ICT（ In Circuit Test）

EPT（ insert technology）

Device assembly

（ 3）品質：

產品經過 ISO9001認證。

（ 4）產品：

主要對象有： ISMATIC A， C ； TELEPERM C， ME； SIMATIC

HMI； SIMATIC 5等（以上產品皆為本廠使用中設備）。

3、修理中心：

（ 1）工業用電子產品之修理及零組件之後勤支援。

（ 2）主要修理對象： SIMATIC S5 S7、 SIMATIC HMI（ operator

panel）、 TELEPERM、 ISMATIC， SICOMP 等，涵蓋本廠多種設備。

（ 3）後勤支援服務：在顧客指定之時間內修畢交貨，或 48小時緊

急修理，亦可根據合約特別即時修理，或到場維修。修理後並提出

品質保證報告（合乎 ISO9001：經 Multi-function test system tested、

or Dynamics system end test）。

十一、結論與建議

西門子產品從機械、電機、儀控到電腦皆屬一流產品，大潭電廠如獲該

公司得標，以 V84.3A 氣渦輪機搭配 Teleperm xp、 Web4txp及規劃一合乎人體

工學控制室，將是一完整的選擇。而興達電廠既有系統之升級可自人機介面



23

著手，先由 MANDAN S改為 WinIs或改善為 web4txp 架構。再逐步更新 AS220

控制系統，投資較少獲益較多，以因應 Meleperm ME 逐步被淘汰之窘境。

硬體部分本廠儀資設備屬於 Discontinuous product，送修之卡片模組，要

有檢修與品質保證紀錄，保障權益。

教育訓練與人才培育，西門子公司是一龐大企業體，服務的電廠超過

700/800 家，對各廠 I&C 維修正積極推廣 hotline service，利用網際網路及

Telesevice 24小時 365天 full service，以服務顧客。以本公司目前組織架構，

雖尚不須與西門子簽訂服務合約，但也提醒我們技術經驗之獲得與傳承是很

重要的一件事，尤其建廠採統包模式之電廠，如何實際參與累積經驗，培養

我們的工程師，甚至進用人員時，吸收優秀人才，必須仔細思考。

十二、心得與感想

德國在二次大戰中受到嚴重破壞，而短短數十年間即重建完成，工業的

實力與人民勤奮敬業的精神，實是我們學習對象。一個高度開發國家不只是

高科技、高經濟實力，從繁忙的交通網系統中到鄉下小鎮的秀麗典雅裡，所

表現的文化氣質，守法習性與公德心，是研習技術外另一種心靈收穫。但願

台灣也能。

十三、出國期間所遭遇之困難與特殊事項德國西門子公司人員熱心敬業，抵柏林首日，即懸掛我國國旗與柏林市

旗、西門子公司旗幟並列歡迎，令人難忘。

另選擇八月份赴德國，氣候宜人。接待解說及一般德國人民可使用英文，

事前計劃與了解德國風情有助溝通，無遭遇困難事項。



24

十四、誌謝

有此次機會到西門子公司研習，感謝本廠李廠長、吳副廠長、公司各

級長官。以及儀資二課同事在出國期間的幫忙。也感謝台灣西門子公司 Mr.

Tschikardt、 Mr. Martin Wu對見習課程的安排。同時對德國西門子 Mr. Spartz、

Mr. Hoffart、 Mr. Sieler、 Mr. Janz、Mr. Block、 Mr. Mast、Mr. Gregorius、 Mr. Mauth、

Mr. Weingaertner、 Mr. Michaelis、 Ms. Menricans、 Mr. Chrzanowski、 Mr. Wendty

等，在研習期間的帶領、解說與熱心協助，至表謝意。

Date post:	30-Oct-2015
Category:	Documents
Upload:	daidai
View:	71 times
Download:	2 times

a document about Siemens Teleperm xp in chinese

Documents