采購需求及工程技術要求

1、采購需求及工程技術要求1.1 貨物需求一覽表貨物名稱規(guī)格型號單位數量遙操作平臺低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)非標套11.2 設備的主要用途及功能中國科學院合肥物質科學研究院（等離子體物理研究所）承擔的聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施遙操作維護綜合測試平臺將通過設計制造一套轉運機構，實現真空室內部部件在真空室內環(huán)向、徑向轉運，對中國聚變工程實驗堆（CFETR）真空室內部部件的維護等關鍵技術進行預研。真空室內部部件包含包層及偏濾器等，其中包層維護采用的是上窗口維護方案，共包含16個上窗口，每個窗口覆蓋區(qū)域為21.5，每個窗口區(qū)域包含5塊包層（兩塊高場側包層、三塊低場側包層），具體布局如圖1所示。包層維護策略

2、是將非窗口區(qū)域的包層環(huán)/徑向轉運至窗口正下方，通過外部吊裝機構將其從真空室內部移出，實現真空室內部包層維護操作。本次研究的內容是將非窗口區(qū)域的低場側包層環(huán)向轉運至窗口正下方。前期對包層環(huán)向轉運系統(tǒng)關鍵部件Mover已進行了預研。圖1 系統(tǒng)整體布局1.3 低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)技術要求 1.3.1低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)設計要求低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)采用上下雙Mover協同驅動包層沿軌道環(huán)向轉運，兩個Mover分別布置在包層重心的兩側，共同頂升包層使其與支撐脫離，接著共同驅動包層環(huán)向轉運至上窗口正下方。真空室內部部件平面布局如圖3所示：低場側包層環(huán)向轉運設計要求：運行環(huán)境：常溫、大氣壓、不考慮磁場

3、和輻照；包層高度：約7630mm；包層重量：60T；包層重心位置：以坐標點（7350,0,646）為球心，半徑為100的球體范圍內;包層環(huán)向轉運角度:15(滿足1/8真空室扇段所有低場側包層的維護)；上下雙Mover分布于包層重心的兩側，其中頂部Mover環(huán)向軌道半徑為7015mm，底部環(huán)向軌道半徑根據實際情況可自行設計（與真空室內部部件不得發(fā)生干涉）；頂部環(huán)向軌道為可拆卸分離軌道，兩側軌道固定安裝在真空室內，單側與窗口正下方的低場側包層之間的距離100mm，中間段為可拆卸分離軌道，與兩側軌道固定連接，底部軌道直接安裝在真空室內，本輪上下Mover環(huán)向軌道不在本次招標范圍內，針對Mover環(huán)向

4、移動，要求投標方提供Mover與軌道間的接口要求，包括軌道力學性能、結構形式、加工精度、安裝精度等技術參數；環(huán)向移動速度：0.01/s，具有速度調節(jié)功能；定位精度：5mm（包層沿軌道環(huán)向運動過程中）；低場側包層頂升高度15mm，頂升油缸行程不低于50mm；接口設計要求：轉運裝置與包層之間連接可靠，無相對移動；運行要求：包層環(huán)向轉運過程中運行平穩(wěn)，并且轉運過程中能實時反饋系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)壓力可調節(jié)；同步性要求：包層環(huán)向轉運過程中，上下雙Mover協同控制，實現包層同步轉運。上下雙Mover沿各自的環(huán)向軌道帶動包層同步移動，允許偏差0.04;包層頂升過程，上下雙Mover同步頂升包層，上下Mover

5、同步頂升精度2mm。線纜設計要求：頂部和底部環(huán)向轉運裝置Mover沿各自的軌道環(huán)向移動，其線纜能跟隨包層在15范圍內環(huán)向移動，且不得與真空室內部部件發(fā)生干涉；底部轉運裝置Mover動力控制系統(tǒng)布置在水平中窗口，其線纜與轉運裝置本體之間采用快插連接；頂部轉運裝置Mover動力控制系統(tǒng)采用可擴展設計，在滿足自身需求的情況下，還能滿足垂直吊裝60t低場側包層所需的動力。綜上：本輪采購的內容包括頂部和底部環(huán)向轉運系統(tǒng)，不包括上下環(huán)向軌道。圖3 真空室內部部件平面布局1.3.2低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)控制系統(tǒng)設計要求包層轉運控制系統(tǒng)的設計應能夠滿足包層轉運過程的中的供配電、邏輯控制和同步運動控制等要求，確

6、保包層環(huán)向轉運過程的安全、高效、穩(wěn)定一致的執(zhí)行。設備控制要求：1）控制系統(tǒng)必須滿足包層轉運系統(tǒng)的總體技術要求，主要包括速度/位置控制、同步控制精度、姿態(tài)調整等。2）包層控制系統(tǒng)采用分布式控制架構，因此上下轉運平臺采用獨立控制系統(tǒng)設計，各轉運平臺采用實時數據網絡和控制網絡與外部通信。3）上下轉運平臺的協同控制器應另設獨立控制器設計，通過實時網絡數據與控制網絡與對應的轉運平臺控制系統(tǒng)通訊，控制平臺應采用系統(tǒng)唯一的ID號/設備地址區(qū)分。4）上下轉運平臺的控制柜應集成安裝到轉運平臺上以降低線纜部署難度，轉運平臺的供配電纜和通信線纜應采用拖鏈隨行機構，并給出詳細設計方案，保證轉運平臺運動過程中的線路安全

7、。狀態(tài)控制要求：控制系統(tǒng)應在設備功能相適應的明確限定范圍內實現狀態(tài)機管理設備的運行狀態(tài)。狀態(tài)機定義的設備狀態(tài)包括：關機狀態(tài)：系統(tǒng)電源斷電，設備停止運行后。安全狀態(tài)：系統(tǒng)控制器和傳感器開始工作，系統(tǒng)檢查系統(tǒng)設備狀態(tài)。設備處于停止保持狀態(tài)。就緒狀態(tài)：此時設備驅動電源接通，但是所有的設備使能信號為Disalbe，此時設備仍不能運動。使能狀態(tài)：系統(tǒng)控制器和設備均處于運行狀態(tài)，且設備驅動使能信號為Enable。設備狀態(tài)的切換應基于事件/指令實現切換，邏輯如下圖所示：針對設備的運行要求，可以在Enable狀態(tài)下進一步定義，如手動模式，自動模式或者救援模式等。安全控制要求：控制系統(tǒng)應具有完備的安全控制策略，

8、以保障包層轉運控制過程中的設備、人員的絕對安全?？刂葡到y(tǒng)安全策略應從軟件和硬件兩個方面進行設計，如結構限位和軟件控制限位策略。控制系統(tǒng)應具有設備自保護功能、如掉電保護、液壓保護、過溫保護、過載保護等保護機制。包層轉運系統(tǒng)應具有急停功能，在設備外部電源突然斷開，設備應能夠在最大運行速度下實現平穩(wěn)停止，不得對其他設備產生過大的慣性沖擊。為保證包層轉運過程中的平穩(wěn)進行，因采用多個傳感器冗余設計，對包層位姿校驗，從而保障運行安全。系統(tǒng)應具有獨立的安全控制回路，可以根據系統(tǒng)的復雜程度采用安全PLC或者邏輯電路完成。系統(tǒng)所采用的通信協議應可靠，對傳輸的指令數據具有必要的校驗，以保障系統(tǒng)通信可靠性。系統(tǒng)操作

9、應充分考慮人為因素，對人為誤操作應具有魯棒性。對于關鍵的操作因需要重復確認。集成控制要求：上下轉運平臺控制系統(tǒng)至少支持兩種控制模式，即本地控制模式和遠程控制模式。系統(tǒng)本地控制模式由中標單位實現，自由采用上位機控制方案實現人機交互控制和參數配置，并支持遠程WEB終端操作實現對系統(tǒng)參數進行配置。系統(tǒng)支持的遠程控制模式，遠程控制模式控制軟件由招標單位設計實現，但是中標單位必須開放接口供遠程控制軟件使用?？刂破鹘涌诎ㄏ到y(tǒng)指令協議，也可以提供linux和windows系統(tǒng)API接口。接口功能包括系統(tǒng)設備控制、參數配置、傳感器數據、系統(tǒng)狀態(tài)等內容。系統(tǒng)應提供設備在線診斷的功能，實現對系統(tǒng)設備和過程數據的

10、診斷功能。控制系統(tǒng)所有元件選型必須采用符合3C認證及以上要求。本地控制系統(tǒng)上位機界面應簡潔直觀，通過主界面信息能夠快速掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。1.3.3低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)測試要求低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)研制完成后需對其各項性能指標進行測試，整個實驗測試過程分為兩個階段，第一個階段在中標方廠內，進行靜載、空載及2t小負載運動性能測試；第二階段在招標方指定地點完成低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)集成測試。1.3.4低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)分析要求本分析主要針對包層轉運系統(tǒng)開展強度、運動穩(wěn)定性校核以及結構的動態(tài)性能、疲勞、磨損、承載穩(wěn)定性、液壓原理等方面的分析工作。主要分析要求如下：針對復雜結構，要求模型簡化合理以

11、及正確的建立分析模型；不得改變結構的質量分布和真實的受力特性；有限元網格劃分質量應該滿足GB/T 33582-2017中的單元質量檢查控制參數，包括長寬比、翹曲度、偏斜度、內角等；對關鍵承力部件的有限元分析需要驗證網格無關性，并附網格細化過程，兩次細化結果誤差為5%；在分析實施過程中應該遵循國家（行業(yè)、企業(yè)）及軍隊有關的標準和規(guī)范。其中參考的主要標準（不限于）如下：（1）壓水堆核電廠核島機械設備設計規(guī)范 GB/T 16702-1996（2）機械產品結構有限元力學分析通用準則 GB/T 33582-201（3）基于Patran/Nastran軟件的航天產品結構有限元分析要求 QJ 20062-2

12、011（4）液壓系統(tǒng)通用技術條件 GB/T 3766-20011.3.5低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)質量管理及進度管理要求為了加強低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)項目管理，保證項目在規(guī)定時間內完成，中標方需按照下面制定的質量管理計劃以及進度管理計劃，提供相關資料。質量管理計劃：階段質量節(jié)點內容形式工程設計三維模型整體方案三維模型模型設計文檔方案設計報告、設計計算書（液壓系統(tǒng)各部件選型等）方案設計原理圖等文件元器件清單關鍵元器件清單文件控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)方案文件分析報告分析報告（分析內容及報告形式需滿足招標方要求）分析報告及源文件測試規(guī)程各階段技術指標詳細測試方案文件生產研制生產圖紙最終生產加工圖紙圖紙生產方

13、案MP（生產計劃）/SOP(標準作業(yè)流程）/WP（焊接規(guī)范）等文件加工工藝流程加工工藝流程方案文件裝配流程詳細裝配流程文件質量控制計劃生產作業(yè)工藝流程，確保生產高質量產品的控制方法文件生產質量跟蹤按質量控制計劃，制定質量跟蹤見證點，跟蹤質量情況記錄文件驗收出廠驗收試驗根據測試規(guī)程進行現場驗收試驗并形成記錄記錄文件并提交實驗報告遙操作實驗室集成測試根據測試規(guī)程在遙操作實驗室進行輕負載包層集成測試并形成測試報告記錄文件并提交實驗報告八分之一真空室集成測試根據測試規(guī)程在八分之一真空室進行60t負載包層集成測試并形成測試報告記錄文件并提交實驗報告進度管理計劃：階段時間節(jié)點工程設計合同生效后45天內完成

14、低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)詳細工程設計并提交相應設計文檔研制階段合同生效后9個月內完成低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)整體集成驗收合同生效后12個月內完成現場交付，并提交相應技術文檔集成測試根據招標方時間安排積極響應1.3.6低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)知識產權要求中標方在低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)研制過程中，所涉及的與項目相關的編程程序、底層代碼、控制算法等需對招標方開放，招標方可以此為基礎進一步修改和優(yōu)化。1.4技術服務要求及質保要求1.4.1 技術資料中標方應提供以下技術資料：低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)設計報告（包括本體結構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等），并提供設計計算書、分析報告、電氣控制原理圖、生產加工圖紙等；詳細的

15、測試規(guī)程及測試報告；提供設備清單（驅動部件、電氣元器件、軸承等）及制造廠家信息（關鍵零部件采用知名品牌，如果采用液壓方案，元件品牌推薦：Rexroth, MOOG, Parker、恒立等, 如果采用電器元件品牌推薦：Siemens, Schneider, ABB，Rexroth等）；提供設備使用說明書，控制系統(tǒng)操作手冊。1.4.2 運輸、安裝和調試 （1）設備由中標方負責包裝、運輸、安裝及調試；包裝物應符合國家環(huán)保要求。（2）包裝須防震、防水、防銹；中標方對運輸過程中的設備安全負責。（3）設備到達招標方后，招標方通知中標方到現場共同開箱檢查。（4）招標方提供用于設備卸載、定位和裝配的通道、工具

16、、起重設施以及相應的水電氣條件，并安排人員配合中標方的安裝調試工作。 （5）安裝調試及終驗收所用的專用工具、量具由中標方自備。（6）安裝調試期間中標方應該詳細全面解答招標方提出的操作、維修、工藝和控制等方面的全部技術問題。1.4.3 售后和質保 低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)應滿足連續(xù)無故障運行50次，累計運行次數500次（按照包層維護策略，包層從初始位置環(huán)向移動至窗口正下方視為一次），或在質保期兩年內功能滿足要求。設備保修期為簽署終驗收報告之日起二年。在設備保修期內，中標方對設備出現的各類故障應及時免費提供維修服務。對非人為造成的各類零件損壞，應及時免費更換，所更換部件保修期從更換日期起重新計算。中標方負責解決招標方在技術設備及控制系統(tǒng)實施過程中的現場技術問題，并在收到招標方問題24小時之內給出回復或到達招標方設備使用現場。培訓在招標方設備安裝場地進行，對招標方的技術人員、操作人員（操作、保養(yǎng)、維修等）安排培訓指導，至招標方相關人員可以獨立操作使用設備系統(tǒng)。1.5驗收標準及驗收程序（1）設計方案審查方案設計完成后應經招標方評審合格，并且中標方對低場側包層環(huán)向轉運系統(tǒng)設計的合理性和設計參數負責。（2）驗收內容驗收內容包括外觀質量、技術指標、備品備件檢驗和技術資料驗收等。（3）檢驗標準ISO 9001:2015標準