Каналы измерительные систем "Спецэлектромеханика"

Назначение

Каналы измерительные систем «Спецэлектромеханика» (далее КИС «Спецэлек-тромеханика») служат для измерения и контроля параметров технологических процессов (давления, уровня жидкости, температуры, виброскорости, виброперемещения, виброускорения оборудования, довзрывных концентраций горючих газов, силы, напряжения и мощности переменного тока), а также для формирования аналоговых сигналов регулирования параметров и используются совместно с системами измерительными в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектроме-ханика» ( Госреестр № 47339-11) и др.

Описание

Каналы измерительные систем «Спецэлектромеханика» интегрируются в системы измерительные в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектромеханика» и используются в составе АСУ ТП транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов, резервуарных парках, нефтебазах, нефтеналивных причалах, системах автоматического регулирования давления, системах телемеханизации, системах нефтепереработки, автоматизированных системах управления пожаротушением.

КИС «Спецэлектромеханика» относятся к агрегатным, проектно-компонуемым, поскольку возникают как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации путем комплектации из средств измерений и программного обеспечения после соответствующего монтажа, осуществляемого в соответствии с проектной документацией.

КИС «Спецэлектромеханика» состоят из:

- первичных измерительных преобразователей технологических параметров в сигналы постоянного тока стандартного диапазона (4-20 мА, 0-5 мА с дополнительным шунтом), в электрическое сопротивление (в диапазоне 0-766,66 Ом) (нижний уровень);

- вторичных преобразователей для согласования уровней сигналов, гальванической развязки выходных цепей первичных преобразователей и входных цепей модулей аналого-цифрового преобразования сигналов из состава контроллеров, создания барьеров искробезопасности и питания первичных приборов и преобразователей;

- контроллеров программируемых логических Modicon М340 (Госреестр № 38403-08) с модулями ввода-вывода аналоговых сигналов, преобразующих аналоговые сигналы к цифровому виду в единицах измеряемого физического параметра, осуществляющих обработку полученных сигналов и формирование сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование и блокировку каналов измерения, управления и сигнализации (средний уровень);

- АРМ операторов на базе компьютеров типа IBM PC для визуализации технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивации данных (верхний уровень). Обобщенная структурная схема КИС «Спецэлектромеханика» приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Обобщенная структурная схема КИС «Спецэлектромеханика».

Вторичные электрические преобразователи и контроллеры КИС «Спецэлектроме-ханика» монтируются в шкафах УСО и образуют вместе с линиями связи вторичную, электрическую часть измерительных каналов - ЭИК.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) КИС «Спецэлектромеханика» состоит из программного обеспечения контроллеров и ПО верхнего уровня - SCADA-системы (конкретный тип SCADA-системы определяется проектом), варианты используемого ПО приведены в таблице 1.

Программные средства верхнего уровня - SCADA-система содержат:

• серверную часть (шлюзы) для сбора и передачи информации контроллеров;

• архивную станцию для накопления и долговременного хранения различных видов информации;

• клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров;

• инженерную станцию для изменения технологического программного обеспечения, конфигурирования ИК и оборудования системы.

Для конкретного объекта с выделенной инженерной станции верхнего уровня системы, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю доступа к операционной системе, SCADA и настроечным параметрам, создается конфигурация ИС "Спецэлектроме-ханика", включая КИС «Спецэлектромеханика» (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки программы в контроллере на этом объекте, конфигурация хранится в памяти контроллера. По завершении настройки ПО на объекте создается ПО проекта, дата и объем его фиксируются в формуляре, идентичность указанного ПО контролируется периодической проверкой:

• даты последних санкционированных изменений проекта в контроллере;

• даты изменения файлов проекта SCADA системы.

Таблица 1 ПО КИС «Спецэлектромеханика»

Все метрологически значимые вычисления выполняются ПО контроллеров, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в КИС «Спецэлектромеханика» предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа:

к датчикам - недоступны порты конфигурирования датчиков (при наличии у датчиков такой возможности), выдается оперативное сообщение о недостоверности сигнала при обрыве или коротком замыкании канала;

ко вторичной части системы - запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается система) и программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе) с уровнем «С» защиты ПО по МИ 3286-2010.

Программное обеспечение верхнего и нижнего уровней поддерживает синхронизацию внутренних часов реального времени с источником точного времени - сервером точного времени с привязкой к системе ГЛОНАС или GPS. Синхронизация обеспечивает привязку текущего времени полученных данных к национальной шкале координированного времени России UTC(SU) с погрешностью не более ± 0,5 с.

Виды и состав измерительных каналов систем:

1 Каналы измерения давления, разности давлений, гидростатического давления (уровня), виброскорости, силы, напряжения и мощности переменного тока, температуры, загазованности:

вида 1.1: первичный преобразователь - модуль ввода аналоговых сигналов BMX AMI 0810 контроллеров Modicon M340.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

преобразователь измерительный переменного тока короткого замыкания Омь-11 (Госреестр № 19814-11);

преобразователь измерительный переменного тока Мир ПТ-02 (Госреестр № 30417-11);

преобразователи измерительные МИР ПН-23, МИР ПТ-24, МИР ПМ-26 (Госреестр № 38015-08);

счетчик электрической энергии многофункциональный ION (Госреестр №22898-07);

многофункциональный счетчик электрической энергии КИПП-2 (Госреестр №32497-11);

преобразователи давления измерительные EJX (Госреестр №28456-09), EJA (Госре-естр №14495-09);

преобразователь давления измерительный 3051 (Госреестр № 14061-10), 3051S (Госреестр №24116-13);

преобразователь давления и разности давлений ST3000 (Госреестр № 44955-10);

преобразователи давления измерительные 2088 (Госреестр № 16825-08);

датчик давления Метран-22-Ех (Госреестр №45030-10), Метран-43Ех (Госреестр №45029-10);

датчик давления Метран-150 (Госреестр № 32854-09);

датчики давления ТЖИУ.406 (Госреестр № 56247-14);

преобразователи измерительные Rosemount 3144Р (Госреестр № 14683-09) ;

преобразователи температуры Метран-280, Метран-280Ех (Госреестр № 23410-13),

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом Метран-274МП, Метран-276МП, Метран-276, Метран-274 (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр № 21968-11);

термопреобразователь сопротивления TR10-B, TR10-C (Госреестр № 47279-11);

термопреобразователь сопротивления Rosemount 0065 (Госреестр № 53211-13);

термопреобразователи сопротивления (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМУ 014, ТСМУ 014.ИНД, ТСМУ 015, ТСПУ 014, ТСПУ 014.ИНД, ТСПУ 015 (Госреестр № 46437-11);

преобразователи температуры программируемые ТСМУ 031, ТСПУ 031, ТХАУ 031, ТХКУ 031, ТННУ 031 (Госреестр № 46611-11);

термопреобразователи сопротивления ТСП 040 (Госреестр № 49909-12);

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205 (Госреестр № 15200-06);

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМУ 0104, ТСПУ 0104 (Госреестр № 29336-05);

термопреобразователи сопротивления платиновые JUMO (Госреестр № 49521-12);

приборы вибрации Аргус-М (Госреестр № 18095-09);

газоанализаторы СГОЭС (Госреестр № 32808-09), газоанализаторы СГОЭС М11 (Госреестр № 32808-09);

системы контроля уровня загазованности СКЗ-12-Ех-01 (Госреестр № 25713-03);

датчики оптические Polytron 2 IR(1 осреестр № 46044-10);

уровнемеры (фирмы KROHNE) KROHNE OPTIWAVE 7300 C (Госреестр № 45407-10), OPTIFLEX 1300 C (Госреестр № 45408-10), ВМ26А (Госреестр № 43911-10), OPTISOUND 3000 (Госреестр №50180-12).

уровнемер контактный микроволновой VEGAFLEX 6* (Госреестр № 27284-09);

уровнемер контактный микроволновой VEGAFLEX 6* (Госреестр № 27284-09);

уровнемер VEGAPULS серии 60 (Госреестр № 27283-09);

уровнемер Rosemount серии3300 2(Госреестр №25547-12);

уровнемер радиоволновой УЛМ (Госреестр № 16861-08);

преобразователи магнитные поплавковые ПМП-062, ПМП-076 (Госреестр № 24715-03);

вида 1.2: первичный преобразователь - преобразователь измерительный с гальванической развязкой (либо барьер искробезопасности) MK31, либо МК33, либо IM33, либо KFD2 STC4; либо PI-Ex; либо MACX; либо MTL 4000/5000/5500 - модуль ввода аналоговых сигналов BMX AMI 0810 контроллеров Modicon M340.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

преобразователь давления измерительный 3051 (Госреестр № 14061-10), 3051S (Госреестр № 21116-13);

датчик давления 1151 мод. GP, AP, DP, HP, LT (Госреестр № 13849-04), 2088 (Гос-реестр № 16825-08);

преобразователи давления измерительные EJX (Госреестр № 28456-09), EJA (Гос-реестр № 14495-09), 2600Т (Госреестр №47079-11);

преобразователь давления измерительный VEGABAR (Госреестр № 27285-09);

преобразователь давления и разности давлений ST 3000 (Госреестр № 27285-09);

преобразователь давления JUMO dTRANS p33 (Госреестр №40802-09);

датчик давления ДМ5007-3151(Госреестр № 35264-07);

датчики давления Метран-22 (Госреестр № 45030-10);

датчик давления Метран-150 (Госреестр №32854-09), Метран-75 (Госреестр №48186-11);

преобразователи давления измерительные АИР-106, АИР-20  (Госреестр

№ 31654-09);

преобразователи измерительные Rosemount 3144Р (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр №14683-09);

преобразователи температуры Метран-280, 281, 286 (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр № 23410-08) -13;

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом Метран-274МП, Метран-276МП, Метран-276, Метран-274 (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр № 21968-06) -11;

приборы регистрирующие измерительные Logoscreen cf, es, nt (Госреестр № 28973-10);

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205 (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр № 15200-06);

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ 0104, ТСПУ 0104 (в т.ч. взрывозащищенные) (Госреестр № 29336-05);

уровнемер контактный микроволновой VEGAFLEX 6* (Госреестр № 27284-09);

уровнемер VEGAPULS серии 60 (Госреестр № 25337-03);

уровнемер ультразвуковой УЛМ (Госреестр № 16861-08);

уровнемер Rosemount серии3300 (Госреестр №25547-12);

уровнемеры OPTIWAVE 7300C (Госреестр № 45407-10, OPTIFLEX1300C (45408-10), ВМ26А (Госреестр № 43911-10), OPTISOUND 3000 (Госреестр №50180-12), BW25 (Госреестр № 48217-11);

уровнемеры герконовые ПМП-062, ПМП-076 (Госреестр 24715-03);

расходомер ультразвуковой UFM 500 (Госреестр № 45410-10),

вибропреобразователи АВС 070, АНС 066, АНС 066-02, АНС 260 (Госреестр № 41153-09);

вибропреобразователи DVA 131, 132, 141, 161, 171, 233 (Госреестр № 42802-09);

датчик перемещения - вихретоковый канал ИКВ -1-1-2, ИКВ -1-2-1, ИКВ-1-3-1, ИКВ-1-4-1 (Госреестр № 43779-10).

2 Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др.

вида 2.1: термопреобразователь сопротивления - преобразователь измерительный искробезопасный с гальванической развязкой MK32, MTL 5575, KFD2 UT2; MACX; PI-EX-ME-RTD-I; ЭЛЕМЕР ИПМ 0104; модуль ввода сигналов BMX AMI 0810 контроллеров Modicon M340.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

термопреобразователи сопротивления ТС (Госреестр № 53491-13);

термопреобразователи сопротивления Rosemount 0065 (Госреестр № 53211-13);

термопреобразователи сопротивления ТСП/ТСМ Метран (Госреестр № 50911-12);

термопреобразователи сопротивления (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМ /ТСП 012

(Госреестр № 43587-10);

термопреобразователи сопротивления ТСМ 319М, ТСП 319М, ТСМ 320М, ТСП 320М, ТСМ 321М, ТСП 321М, ТСМ 323М, ТСП 323М (Госреестр № 43586-10);

термопреобразователь сопротивления TR10-B, TR10-C (Госреестр № 47279-11);

термометр сопротивления JUMO (Госреестр № 49521-12);

термометр сопротивления ТСП/ТСМ (Госреестр №50071-12).

вида 2.2: термопара - преобразователь измерительный искробезопасный с гальванической развязкой ИПМ 0399 Ex/M3 либо MTL 5575; модуль ввода сигналов BMX AMI 0810 контроллеров Modicon M340.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопары ТП 2488 типа К.

3 Каналы цифро-аналогового преобразования вида: модуль вывода аналоговых сигналов контроллеров BMX AMO 0410 Modicon M340.

Остальные каналы служат для подключения пороговых устройств (реле давления, реле уровня и др.), а также средств сигнализации.

Технические характеристики

МХ и ТХ систем определяются входящими в состав систем и приведены в таблицах 2-7.

Таблица 2 Метрологические и технические характеристики ИК вида 1.1 систем

Окончание таблицы 2

Таблица 3 Метрологические и технические характеристики ИК вида 1.2 систем c барьерами PI-Ex , KFD2 STC4, MACX, MTL / MK31, MK 33, IM33

Продолжение таблицы 3

Окончание таблицы 3

Примечания к таблицам 2-3

1 Границы интервала основной приведенной погрешности ИК с уровнемерами (датчиками уровня) и с расходомером UFM 500 указаны для верхней точки диапазонов измерений.

2 Границы интервала основной приведенной погрешности ИК мощности, напряжения и силы переменного тока приведены без учета погрешностей измерительных трансформаторов напряжения и тока.

Таблица 4 Метрологические и технические характеристики ИК температуры вида 2*.

Примечания к таблице 4

1)   Границы интервала основной приведенной погрешности ИК с термопреобразователями сопротивления и термопарами указаны для

верхней точки диапазонов измерений

* Каналы относятся к типам 2.2 и 2.3 ИС «Спецэлектромеханика» (госреестр №47339-11) .

Таблица 5 Метрологические и технические характеристики ИК вида 3

Рабочие условия применения компонентов КИС «Спецэлектромеханика»: для первичных измерительных преобразователей:

•  температура окружающего воздуха от минус 25 до плюс 45 оС (при более низких

температурах применяется установка датчиков в обогреваемых шкафах или кожухах), для преобразователей, устанавливаемых в помещениях НПС - от плюс 10 до плюс 35 о С;

• относительная влажность                       от 30 до 95 %;

• атмосферное давление                                 от 84 до 107 кПа;

• магнитное поле напряженностью не более             400 А/м;

• наличие низкочастотных вибраций от работающих механизмов до 500 Гц, 0,5 g.

для вторичных (электрических) преобразователей, модулей универсальных промышленных контроллеров и компьютеров:

• температура окружающего воздуха для контроллеров, устанавливаемых в помещениях НПС                         от плюс 10 до плюс 35 о С;

• относительная влажность, без конденсации            от 30 до 90 %;

• напряжение питания                               220 В +20 %

частотой (50 + 1) Гц;

• магнитное поле напряженностью не более       400 А/м.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта на системы измерительные в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектромеханика» типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- измерительные преобразователи, входящие в состав КИС «Спецэлектромехани-ка», в соответствии с конкретной реализацией на объекте согласно проектной и конструкторской документации;

- аппаратно-программные средства контроллеров согласно проекту;

- система отображения информации;

- компьютер типа IBM PC,

- программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы),

- устройства пожарной сигнализации - пороговые устройства, не выполняющие измерительных функций (сигнализаторы, выключатели, реле);

- проектная, техническая и эксплуатационная документация на систему,

- инструкция «Системы измерительные в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектромеханика». Методика поверки измерительных каналов после монтажа и в эксплуатации» ЯКДГ. 420609.003 И.

Поверка

осуществляется в соответствии с инструкцией ЯКДГ 420609.003 И «Системы измерительные в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектромеханика». Методика поверки измерительных каналов после монтажа и в эксплуатации», утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в марте 2011 г.

Поверка первичных преобразователей - по нормативно-технической документации на них.

Перечень основного оборудования для поверки:

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений изложены в документе «Системы измерительные в составе микропроцессорных систем автоматизации нефтеперекачивающих станций «Спецэлектромеханика». Руководство по эксплуатации» ЯКДГ 421458.ХХХ РЭ, ЯКДГ 421460.ХХХ РЭ (ХХХ - номер проекта).

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

ТУ 4217-003-73789194-2008. Микропроцессорная система автоматизации нефтеперекачивающей станции «Спецэлектромеханика».

Рекомендации к применению

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.