发电厂辅助系统DCS改造实例
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5 结束语 1） WebField ECS-100 软件包 SupView 提供功能强大的控制组态软件、实时监控软件和维
护软件。硬件组态软件 SConfig 组态简捷、界面友好，采用图形及表格方式设置系统 网络节点、冗余状态、控制周期，I/O 件地址、冗余状态及类型，设置 I/O 点类型、处 理方法等；故障分析软件 SDiagnose 能诊断至 I/O 通道级，按实际物理硬件配置及网 络连接结构采用图形方式显示诊断结果，是设备调试、性能测试、故障诊断分析的重 要工具，为系统维护提供直观的强有力途径。 2） 自辅助系统 DCS 改造及扩展以来，WebField ECS-100 系统运行稳定、可靠。
驱动 Slink、回路调整 Sloop）、故障诊断及维护软件（SDiagnose）和 OPC 服务器
软件；操作员站配置一套完整的实时监控软件（实时监控 SView 运行版、I/O 驱动
Slink、回路调整 Sloop）。
8） 总配置如下图所示：
4
4 辅助系统 DCS 改造及扩展实施 1） 化学水处理系统 DCS 改造按下列步骤进行。经一个月改造、调试，已实现化学水处理
置 1 对控制器及 2 个扩展柜，布置于灰浆泵控制室。压缩空气系统、烟气脱硫装置
FGD、干出灰系统及 2#电除尘器配置 1 对控制器及 2 个扩展柜，布置于空压机房；
气化风机房配置 1 个远程 I/O 站，挂接于空压机房控制器。
4） SCnet II 过程控制网络：1+1 冗余配置，网络传输速率 100M BAUD。化学水处理控
2
3） DCS 价格便宜，软硬件平台统一，监视及操作界面单一，操作、维护培训单一，调 试组态便利，且容易接入全厂 MIS 系统。
3 辅助系WebField ECS-100 系统，系统配置如附图所示：
1） 操作员站：4 台。2 台布置在化学水处理控制室，主要用于监控除盐制水系统、补
S7-300 PLC 资源（如计数器、计时器等）已用尽，无法增添 II 期工程除盐水 处理设备监控内容；
若增添 II 期除盐水处理设备监控 S7-300 PLC 下位机，则必须更换上位机监控 软件，同时必须编写上位机、下位机应用软件，否则无法接入原有程控系统；
2） 若电除尘器 ESP 控制采用供应商配套的控制器+上位机监控，烟气脱硫装置 FGD 采 用 PLC+上位机或采用 DCS 监控，干出灰系统采用 PLC+盘台控制，空压机采用供应 商配套提供的通信方式实现 CRT 远方监控，价格昂贵，软件及通信协议、硬件平台 不统一，控制室布置不协调，操作、维护培训困难，备品备件繁杂；
某热电厂辅助系统主要包括化学水处理系统、输煤系统、出灰出渣系统、烟气脱硫系 统 FGD、电除尘系统及压缩空气系统等，目前其控制主要为 PLC+上位机方案，根据地理位置、 运行管辖划分等因素，分散在不同的控制室。某热电厂按规划容量 3 炉 2 机，采用浙大中控 WebField ECS-100 DCS 对辅助系统进行 DCS 改造及扩展，从而达到辅助系统集中控制，减 少热电厂辅助系统运行人员配置的目的。
18 87 13 5 258 296 14．7%
0 0 0 0 11 16 45．5%
182 438 60 30 1014 1168 15．2%
188 231 54 30 755 880 16．6%
0 0 0 0 19 32 68．4%
388 756 127 65 2057 2392 16．3%
6） I/O 卡件配置：
水系统、消防及生活系统、锅炉高温取样装置在线仪表等；2 台布置在灰浆泵控制
室，主要用于监控灰渣系统、烟气脱硫系统 FGD、电除尘器 ESP、压缩空气系统等。
2） 工程师站：1 台。主要用于工艺流程画面及控制策略组态和修改、系统维护和管理、
控制参数在线调试与修改等；兼作历史数据站（HSR）、打印站（LS）、软件服务器
（SS）；兼作 OPC 服务器，提供标准 OPC 接口，负责将辅助系统 DCS 实时过程数据
传送至全厂性 MIS 系统。
3） 控制器：4 对，1+1 冗余配置。除盐水处理系统配置 2 对控制器，每对控制器配置
1 个扩展柜，布置于化学水处理控制室；补给水泵房、消防及生活水泵房各配置 1
个远程 I/O 站，分别挂接在 2 对控制器。湿出灰及出渣系统、1#及 3#电除尘器配
朱育理（1976-），男，电气、热控维修经理，工程师，硕士，从事电厂电控设备工程管理工作；
Analysis of An Case About Co-generation plant auxiliary system change DCS
Gu Xiao-long，Zhu Yu-Li (Changzhou Asia Pacific Co-Generation Co.,Ltd , Jiangsu,Changzhou,213119 ) Abstract: This paper mainly introduces a thermoelectric auxiliary system USES of zhejiang WebField ipc ECS - 100 DCS control planning, renovation and expansion, thus achieved the auxiliary system centralized control, reducing thermal operation personnel allocation purpose.. Key words: Auxiliary system, DCS；WebField ECS-100
移动 3 米就位； DCS 系统控制柜、扩展柜、操作员站、工程师站及网络系统就位、系统上电调试正
常； 所有 I/O 通道测试（DI 信号：从接线端子短接测试；AI 信号：从接线端子加 4~20mA
模拟信号测试；DO 信号：CRT 操作测试），确保所有 I/O 通道及 DCS 数据库设置正 确，工艺流程画面操作界面及显示组态正确； 按电磁阀控制箱逐一移动改接原信号、控制电缆，确保移动改接电缆时只影响单个 树脂交换床体操作（只能就地手操），改接电缆时，维持原 PLC 程控系统正常运行； 完成所有电缆改接并单操调试全部正确后，进行制水、再生、反洗等自动、半自动 程序调试； 2） 实现 2#电除尘器 ESP 远方监控功能：电场控制、电加热控制、振打控制功能，远 方调整电场二次电流及二次电压功能，电除尘器状态监视功能等。 3） 实现 2#炉浓相气力除灰功能：仓泵单体操作/程控功能，程控时暂停/恢复/终止等 人工干预功能，出灰时间可调功能等。 4） 适当改造空压机控制回路及管路监视测点，实现压缩空气系统 DCS 监控功能：空压机 及冷冻干燥机启/停控制、故障报警、电流及出口温度显示、联锁功能等。 5） 湿出灰及出渣系统、补给水系统、消防及生活水系统、气化风机系统、烟气脱硫系统 FGD 等需停机时陆续改造并接入辅助系统 DCS。
系统程控制水功能、程控时人工干预的半自动功能、床体失效判别功能、流量积算 功能、反洗及再生时间人工设置功能等。 每只电磁阀箱内单独配置 24VDC 开关电源，重新敷设 220VAC 电源电缆（原 PLC 程
控系统集中配置电源柜），确保水处理设备就地电控操作； 维持原信号及控制电缆使用，DCS 控制柜及扩展柜从原 PLC 控制柜朝电缆敷设方向
2 辅助系统 DCS 改造及扩展原因： 1） 化学除盐水处理系统 PLC 程控 DCS 改造原因：
I 期工程化学除盐水处理系统采用 SIEMENS S7-300 PLC+上位机实现监控，上 位机操作系统为 WINDOWS3.1，组态监控软件为 FAGM，通讯网络采用 MPI 网络， 上位机通过 MPI 适配器（将 RS-232 接口转换为 MPI 接口）与下位机通讯， MPI 适配器故障（替代 MPI/DP 适配器无法使用，FAGM 须根据替代 MPI/DP 适配器、 MPI 接口库函数重新编写通信程序）导致水处理系统程控瘫痪；
1 辅助系统 DCS 改造及扩展范围： 某热电厂规划容量 3 炉 2 机（3*220T/H+2*60MW），I 期工程实施 1 炉 1 机，II 期工程 2
炉 1 机按两阶段实施：1 台锅炉+1 炉 1 机。I 期工程已于 1998 年 8 月调试投产。II 期工程 辅助系统 DCS 控制主要涵盖下列工艺系统： 1） 化学除盐水处理系统：除盐预处理系统、一级除盐+混床系统各四套，母管制运行。
1
I 期已建成二套，采用 SIEMENS S7-300 PLC 控制，II 期增建二套，采用 DCS 控制并 对 I 期系统进行 DCS 改造。 2） 补给水系统、消防及生活水系统： I 期已建，采用就地盘台操作，母管制运行。 II 期对其进行 DCS 改造，实现 DCS 远方监控。 3） 3 台锅炉湿出灰及出渣系统、干出灰系统（正压浓相输送）、气化风机系统：I 期已 建湿出灰及出渣系统、气化风机系统，母管制运行；1#炉干出灰系统采用 OMRON CH200 PLC 控制。II 期增建 2 台炉干出灰系统，采用 DCS 控制，并对 I 期系统进行 DCS 改 造。 4） 3 台锅炉烟气脱硫系统（FGD）：采用简易氨法脱硫工艺。 5） 压缩空气系统： I 期工程已建 2 台空压机（3 炉共配 5 台），采用就地控制，母管 制运行。II 期将增建空压机 3 台并对 I 期系统进行 DCS 改造，实现 DCS 远方监控。 6） 3 台电除尘器（ESP）：1#电除尘器采用就地盘台控制，II 期将增建 2 台电除尘器， 采用 DCS 实现电场、电加热、振打系统远方控制，并对 1#电除尘器控制进行 DCS 改造。 7） 输煤系统采用 SIEMENS S7-400 PLC+上位机（组态监控软件为 Intouch6.0）控制方 案，暂不列入 DCS 改造范围。
1
0
8 路 4~20mA 输出卡（FW 372 AO）
0
0
0
2
2
0
16 路数字信号输入卡（FW 366 DI） 30
3
5
10
22
3
16 路数字信号输出卡（FW 367 DO） 16
3
4
14
16
2
7） 软件配置：工程师站配置一套完整的控制组态软件（硬件组态 SConfig、语言编程
SProgram、图形化编程 SControl）、实时监控软件（实时监控 SView 开发版、I/O
除以太网交换机间采用光纤通信外，其余通信网络线均为屏蔽双绞线。各远程 I/O
站通过中继器放大后与主控制器通信。各通信网络线长度如图所示。
5） 各工艺系统 I/O 配置：
工艺系统
干出灰系统 电除尘器 ESP 烟气脱硫装置 FGD 气化风机房 压缩空气系统
4-20mA （AI）
21 18 85 5 6
热电阻 （RTD）
热电厂辅助系统改 DCS 案例分析
顾晓龙， 朱育理
（常州亚能热电有限公司，江苏 常州 213119 ）
摘要：本文主要介绍某热电厂辅助系统采用浙大中控 WebField ECS-100 DCS 控制的规划、改造与扩展,从 而达到辅助系统集中控制，减少热电厂辅助系统运行人员配置的目的。 关键词：辅助系统，DCS，WebField ECS-100 作者简介：顾晓龙（1976-），男，电气、热控维修主管，助理工程师，本科，从事电厂电控设备检修工作；
制室配置 2 台以太网交换机，灰浆泵控制室配置 2 台以太网交换机，交换机间光纤
连接通信。根据分布位置、距离及运行管辖范围，水处理控制室操作员站、工程师
站及控制站接入水处理控制室交换机，空压机控制站、灰浆泵房控制站及操作员站
接入灰浆泵房交换机，辅助系统 DCS 可灵活地拆成两套控制系统，扩展灵活方便。
0 6 0 0 5
开关输入 （DI）
96 126 24 32 26
开关输出 （DO）
162 36 12 22 20
4-20mA （AO）
0 9 10 0 0
总计 （TOTAL）
279 195 131 59 57
3
湿出灰、出渣系统 化学水处理系统 生活及消防水系统 补给水系统 总计 实际 I/O 配置 I/O 配置裕度
名称
数量（块）
水处 补水 消防、生 空压 灰 浆 气化风
理室 泵房 活泵房 机房 泵房
机房
主控制卡（FW 245L SYS）
4
0
0
2
2
0
数据转发卡（FW 233 SYS）
8
2
2
6
6
2
8 路 4~20mA 输入卡（FW 351 AVI）
12
1
2
16
5
1
8 路热电阻输入卡（FW 353 RTD）
0
0
0
1
护软件。硬件组态软件 SConfig 组态简捷、界面友好，采用图形及表格方式设置系统 网络节点、冗余状态、控制周期，I/O 件地址、冗余状态及类型，设置 I/O 点类型、处 理方法等；故障分析软件 SDiagnose 能诊断至 I/O 通道级，按实际物理硬件配置及网 络连接结构采用图形方式显示诊断结果，是设备调试、性能测试、故障诊断分析的重 要工具，为系统维护提供直观的强有力途径。 2） 自辅助系统 DCS 改造及扩展以来，WebField ECS-100 系统运行稳定、可靠。
驱动 Slink、回路调整 Sloop）、故障诊断及维护软件（SDiagnose）和 OPC 服务器
软件；操作员站配置一套完整的实时监控软件（实时监控 SView 运行版、I/O 驱动
Slink、回路调整 Sloop）。
8） 总配置如下图所示：
4
4 辅助系统 DCS 改造及扩展实施 1） 化学水处理系统 DCS 改造按下列步骤进行。经一个月改造、调试，已实现化学水处理
置 1 对控制器及 2 个扩展柜，布置于灰浆泵控制室。压缩空气系统、烟气脱硫装置
FGD、干出灰系统及 2#电除尘器配置 1 对控制器及 2 个扩展柜，布置于空压机房；
气化风机房配置 1 个远程 I/O 站，挂接于空压机房控制器。
4） SCnet II 过程控制网络：1+1 冗余配置，网络传输速率 100M BAUD。化学水处理控
2
3） DCS 价格便宜，软硬件平台统一，监视及操作界面单一，操作、维护培训单一，调 试组态便利，且容易接入全厂 MIS 系统。
3 辅助系WebField ECS-100 系统，系统配置如附图所示：
1） 操作员站：4 台。2 台布置在化学水处理控制室，主要用于监控除盐制水系统、补
S7-300 PLC 资源（如计数器、计时器等）已用尽，无法增添 II 期工程除盐水 处理设备监控内容；
若增添 II 期除盐水处理设备监控 S7-300 PLC 下位机，则必须更换上位机监控 软件，同时必须编写上位机、下位机应用软件，否则无法接入原有程控系统；
2） 若电除尘器 ESP 控制采用供应商配套的控制器+上位机监控，烟气脱硫装置 FGD 采 用 PLC+上位机或采用 DCS 监控，干出灰系统采用 PLC+盘台控制，空压机采用供应 商配套提供的通信方式实现 CRT 远方监控，价格昂贵，软件及通信协议、硬件平台 不统一，控制室布置不协调，操作、维护培训困难，备品备件繁杂；
某热电厂辅助系统主要包括化学水处理系统、输煤系统、出灰出渣系统、烟气脱硫系 统 FGD、电除尘系统及压缩空气系统等，目前其控制主要为 PLC+上位机方案，根据地理位置、 运行管辖划分等因素，分散在不同的控制室。某热电厂按规划容量 3 炉 2 机，采用浙大中控 WebField ECS-100 DCS 对辅助系统进行 DCS 改造及扩展，从而达到辅助系统集中控制，减 少热电厂辅助系统运行人员配置的目的。
18 87 13 5 258 296 14．7%
0 0 0 0 11 16 45．5%
182 438 60 30 1014 1168 15．2%
188 231 54 30 755 880 16．6%
0 0 0 0 19 32 68．4%
388 756 127 65 2057 2392 16．3%
6） I/O 卡件配置：
水系统、消防及生活系统、锅炉高温取样装置在线仪表等；2 台布置在灰浆泵控制
室，主要用于监控灰渣系统、烟气脱硫系统 FGD、电除尘器 ESP、压缩空气系统等。
2） 工程师站：1 台。主要用于工艺流程画面及控制策略组态和修改、系统维护和管理、
控制参数在线调试与修改等；兼作历史数据站（HSR）、打印站（LS）、软件服务器
（SS）；兼作 OPC 服务器，提供标准 OPC 接口，负责将辅助系统 DCS 实时过程数据
传送至全厂性 MIS 系统。
3） 控制器：4 对，1+1 冗余配置。除盐水处理系统配置 2 对控制器，每对控制器配置
1 个扩展柜，布置于化学水处理控制室；补给水泵房、消防及生活水泵房各配置 1
个远程 I/O 站，分别挂接在 2 对控制器。湿出灰及出渣系统、1#及 3#电除尘器配
朱育理（1976-），男，电气、热控维修经理，工程师，硕士，从事电厂电控设备工程管理工作；
Analysis of An Case About Co-generation plant auxiliary system change DCS
Gu Xiao-long，Zhu Yu-Li (Changzhou Asia Pacific Co-Generation Co.,Ltd , Jiangsu,Changzhou,213119 ) Abstract: This paper mainly introduces a thermoelectric auxiliary system USES of zhejiang WebField ipc ECS - 100 DCS control planning, renovation and expansion, thus achieved the auxiliary system centralized control, reducing thermal operation personnel allocation purpose.. Key words: Auxiliary system, DCS；WebField ECS-100
移动 3 米就位； DCS 系统控制柜、扩展柜、操作员站、工程师站及网络系统就位、系统上电调试正
常； 所有 I/O 通道测试（DI 信号：从接线端子短接测试；AI 信号：从接线端子加 4~20mA
模拟信号测试；DO 信号：CRT 操作测试），确保所有 I/O 通道及 DCS 数据库设置正 确，工艺流程画面操作界面及显示组态正确； 按电磁阀控制箱逐一移动改接原信号、控制电缆，确保移动改接电缆时只影响单个 树脂交换床体操作（只能就地手操），改接电缆时，维持原 PLC 程控系统正常运行； 完成所有电缆改接并单操调试全部正确后，进行制水、再生、反洗等自动、半自动 程序调试； 2） 实现 2#电除尘器 ESP 远方监控功能：电场控制、电加热控制、振打控制功能，远 方调整电场二次电流及二次电压功能，电除尘器状态监视功能等。 3） 实现 2#炉浓相气力除灰功能：仓泵单体操作/程控功能，程控时暂停/恢复/终止等 人工干预功能，出灰时间可调功能等。 4） 适当改造空压机控制回路及管路监视测点，实现压缩空气系统 DCS 监控功能：空压机 及冷冻干燥机启/停控制、故障报警、电流及出口温度显示、联锁功能等。 5） 湿出灰及出渣系统、补给水系统、消防及生活水系统、气化风机系统、烟气脱硫系统 FGD 等需停机时陆续改造并接入辅助系统 DCS。
系统程控制水功能、程控时人工干预的半自动功能、床体失效判别功能、流量积算 功能、反洗及再生时间人工设置功能等。 每只电磁阀箱内单独配置 24VDC 开关电源，重新敷设 220VAC 电源电缆（原 PLC 程
控系统集中配置电源柜），确保水处理设备就地电控操作； 维持原信号及控制电缆使用，DCS 控制柜及扩展柜从原 PLC 控制柜朝电缆敷设方向
2 辅助系统 DCS 改造及扩展原因： 1） 化学除盐水处理系统 PLC 程控 DCS 改造原因：
I 期工程化学除盐水处理系统采用 SIEMENS S7-300 PLC+上位机实现监控，上 位机操作系统为 WINDOWS3.1，组态监控软件为 FAGM，通讯网络采用 MPI 网络， 上位机通过 MPI 适配器（将 RS-232 接口转换为 MPI 接口）与下位机通讯， MPI 适配器故障（替代 MPI/DP 适配器无法使用，FAGM 须根据替代 MPI/DP 适配器、 MPI 接口库函数重新编写通信程序）导致水处理系统程控瘫痪；
1 辅助系统 DCS 改造及扩展范围： 某热电厂规划容量 3 炉 2 机（3*220T/H+2*60MW），I 期工程实施 1 炉 1 机，II 期工程 2
炉 1 机按两阶段实施：1 台锅炉+1 炉 1 机。I 期工程已于 1998 年 8 月调试投产。II 期工程 辅助系统 DCS 控制主要涵盖下列工艺系统： 1） 化学除盐水处理系统：除盐预处理系统、一级除盐+混床系统各四套，母管制运行。
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I 期已建成二套，采用 SIEMENS S7-300 PLC 控制，II 期增建二套，采用 DCS 控制并 对 I 期系统进行 DCS 改造。 2） 补给水系统、消防及生活水系统： I 期已建，采用就地盘台操作，母管制运行。 II 期对其进行 DCS 改造，实现 DCS 远方监控。 3） 3 台锅炉湿出灰及出渣系统、干出灰系统（正压浓相输送）、气化风机系统：I 期已 建湿出灰及出渣系统、气化风机系统，母管制运行；1#炉干出灰系统采用 OMRON CH200 PLC 控制。II 期增建 2 台炉干出灰系统，采用 DCS 控制，并对 I 期系统进行 DCS 改 造。 4） 3 台锅炉烟气脱硫系统（FGD）：采用简易氨法脱硫工艺。 5） 压缩空气系统： I 期工程已建 2 台空压机（3 炉共配 5 台），采用就地控制，母管 制运行。II 期将增建空压机 3 台并对 I 期系统进行 DCS 改造，实现 DCS 远方监控。 6） 3 台电除尘器（ESP）：1#电除尘器采用就地盘台控制，II 期将增建 2 台电除尘器， 采用 DCS 实现电场、电加热、振打系统远方控制，并对 1#电除尘器控制进行 DCS 改造。 7） 输煤系统采用 SIEMENS S7-400 PLC+上位机（组态监控软件为 Intouch6.0）控制方 案，暂不列入 DCS 改造范围。
1
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8 路 4~20mA 输出卡（FW 372 AO）
0
0
0
2
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0
16 路数字信号输入卡（FW 366 DI） 30
3
5
10
22
3
16 路数字信号输出卡（FW 367 DO） 16
3
4
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7） 软件配置：工程师站配置一套完整的控制组态软件（硬件组态 SConfig、语言编程
SProgram、图形化编程 SControl）、实时监控软件（实时监控 SView 开发版、I/O
除以太网交换机间采用光纤通信外，其余通信网络线均为屏蔽双绞线。各远程 I/O
站通过中继器放大后与主控制器通信。各通信网络线长度如图所示。
5） 各工艺系统 I/O 配置：
工艺系统
干出灰系统 电除尘器 ESP 烟气脱硫装置 FGD 气化风机房 压缩空气系统
4-20mA （AI）
21 18 85 5 6
热电阻 （RTD）
热电厂辅助系统改 DCS 案例分析
顾晓龙， 朱育理
（常州亚能热电有限公司，江苏 常州 213119 ）
摘要：本文主要介绍某热电厂辅助系统采用浙大中控 WebField ECS-100 DCS 控制的规划、改造与扩展,从 而达到辅助系统集中控制，减少热电厂辅助系统运行人员配置的目的。 关键词：辅助系统，DCS，WebField ECS-100 作者简介：顾晓龙（1976-），男，电气、热控维修主管，助理工程师，本科，从事电厂电控设备检修工作；
制室配置 2 台以太网交换机，灰浆泵控制室配置 2 台以太网交换机，交换机间光纤
连接通信。根据分布位置、距离及运行管辖范围，水处理控制室操作员站、工程师
站及控制站接入水处理控制室交换机，空压机控制站、灰浆泵房控制站及操作员站
接入灰浆泵房交换机，辅助系统 DCS 可灵活地拆成两套控制系统，扩展灵活方便。
0 6 0 0 5
开关输入 （DI）
96 126 24 32 26
开关输出 （DO）
162 36 12 22 20
4-20mA （AO）
0 9 10 0 0
总计 （TOTAL）
279 195 131 59 57
3
湿出灰、出渣系统 化学水处理系统 生活及消防水系统 补给水系统 总计 实际 I/O 配置 I/O 配置裕度
名称
数量（块）
水处 补水 消防、生 空压 灰 浆 气化风
理室 泵房 活泵房 机房 泵房
机房
主控制卡（FW 245L SYS）
4
0
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2
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数据转发卡（FW 233 SYS）
8
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8 路 4~20mA 输入卡（FW 351 AVI）
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1
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5
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8 路热电阻输入卡（FW 353 RTD）
0
0
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