Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий
КИ-ЭБ12-Верхнета-гильская ГРЭС (далее - комплекс) предназначен для измерений сигналов силы и напряжения постоянного тока, электрического сопротивления, вычислений, контроля и хранения измеренных параметров оборудования и энергоносителей (воды, перегретого и насыщенного пара, воздуха, газа, тепловой и электрической энергии), потребляемых или получаемых в процессе работы энергоблока ст.№12 филиала «Верхнетагильская ГРЭС» АО «Интер РАО-Электрогенерация».
Описание
Принцип действия комплекса основан на последовательных преобразованиях измеряемых величин в цифровой код, преобразованиях цифрового кода в значения измеряемых параметров комплекса и формирование, на их основе, оператором комплекса управляющих воздействий на оборудование комплекса.
Комплекс входит в состав автоматизированной системы управления технологическими процессами (далее - АСУТП) энергоблока ст.№12 «Верхнетагильской ГРЭС» и обеспечивает измерение параметров, их визуализацию и хранение полученной измерительной информации, и реализацию алгоритмов управления тепломеханического (далее - ТМО) оборудования энергоблока ст. №12.
Комплекс представляет собой совокупность технических и программных средств, в том числе:
1. Оборудования и программного обеспечения нижнего уровня, состоящего из:
- модулей аналогового ввода R500 AI.08.042, R500 AI.08.052, R500 AI.08.131 из состава контроллеров программируемых логических REGUL R500 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде (далее - рег. №) 63776-16) и модулей аналогового ввода AI16I-02 из состава программно-технического комплекса «ПЛК ИНКОНТ» (рег. № 95755-25), осуществляющих циклический опрос измерительного оборудования, прием и преобразование токовых сигналов от датчиков давления, уровня и температуры в выходной код и передачу их в центральный процессор комплекса по протоколу «EtherCAT» реализованного с использование стека стандартных промышленных протоколов обмена семейства «Industrial Ethernet»;
- линий связи, соединяющих измерительные модули с датчиками.
2. Оборудования и программного обеспечения среднего, контроллерного уровня, состоящего из:
- 12 резервированных центральных процессоров R500 CU 00 51 «REGUL R500», 4 резервируемых центральных процессоров CU012-04 ПТК «ПЛК-ИНКОНТ», получающих измерительную информацию от модулей аналогового ввода и обеспечивающих управление оборудованием энергоблока ст.№12, согласно заданным алгоритмам управления.
3. Оборудования и программного обеспечения верхнего уровня, состоящего из:
- 3 резервированных серверов, реализованных на серверной аппаратной платформе, на базе программного комплекса «ИНКОНТ», развернутого в операционной системе Astra Linux SE и предназначенного для контроля и управления оборудованием энергоблока ст.№12, а также обработки и хранения полученной измерительной и расчетной информации;
- 10 операторских рабочих станций (АРМ оператора), использующих кроссплатформенный программный комплекс «ИНКОНТ», способный функционировать в операционной системе Astra Linux SE и реализованный на базе персонального компьютера, который получает информацию от резервированного сервера по отказоустойчивой промышленной локальной сети Industrial Ethernet ПТК АСУТП АГРС энергоблока ст. №12 и обеспечивает контроль, управление и визуализацию результатов измерений и функционирования оборудования АГРС;
- 3 инженерных станций на базе программного комплекса «ИНКОНТ», необходимых для выполнения конфигурирования оборудования и программного обеспечения нижнего, среднего и верхнего уровней комплекса, визуализации полученной измерительной информации и формирования сигналов управления на оборудование АСУТП АГРС.
Комплекс обеспечивает измерение электрических сигналов от первичных измерительных преобразователей в виде силы и напряжения постоянного тока, электрического сопротивления, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экране рабочей станции, архивирование и вывод на печать следующих параметров при ведении технологического процесса энергоблока ст.№12:
- расхода жидкостей, пара, газов, мазута, т/ч, м3/ч, н.м3/ч, т/ч, л/с, л/мин;
- давлений воздуха, газов, пара, воды, конденсата, масла, мазута, кПа, акПа, МПа, мбар, бар, абар;
- температуры воздуха, газов, пара, воды, конденсата, масла, металла, °С;
- уровня воды, масла, конденсата, мм, см, м, %;
- электрического напряжения, тока, мощности, частоты, В, мВ, А, кА, МВт, Гц;
- концентраций О2, N1 в отходящих газах котла энергоблока, %, мкг/дм3;
- концентраций О2,, Na, pH, электропроводность в жидких и паровых средах котла энергоблока, %, мкг/дм3, г/ м3, мг/м3,, ед.рН, мкСм/см, ррм;
- механических измерений: вибраций, виброперемещений, виброскорости, смещения, частоты вращения, угол поворота, мм, мм/с, мкм, об/мин, град, umkr-pk.
Все электронное оборудование комплекса размещается в специализированных шкафах автоматизации. Внешний вид шкафов и оборудования в них приведен на рисунках 1, 2.
Рисунок 1 - Вид контроллерных шкафов «ИНКОНТ»
Рисунок 2 - Вид контроллерных шкафов «Regul»
Комплексу присвоен заводской номер ИК.3881. Заводской номер комплекса, в виде буквенно-числового обозначения, типографским способом указывается в формуляре и на информационной табличке, прикрепленной к внутренней панели контроллерного шкафа станции измерительного комплекса, в соответствии с рисунками 2 и 3.
ER[ ШКАФ ИНКОНТ®
Рисунок 3 - Табличка с заводским номером
Место нанесения
ШНОДСКО! О номера
Пломбирование комплекса не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на комплекс не предусмотрено.
Структурная схема комплекса автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ЭБ12-Верхнетагильская ГРЭС приведена на рисунке 4.
Помещение БЩУ-1
Оперативные АРМы
Экраны колективного пользования
Г лавный корпус ПГУ
Дополнительные
АРМы
АРМы РЗА
Инженерная станция №1
Инженерная станция №2
Инженерная Инженерная АРМ инженера
станция №3 станция №4
электроника
АРМ ГТУ
Сервер отчетов
АРМ БППГ
1 ерминальная шина Industrial Ethernet
Резервированный Alpha Server №1
Резервированный Alpha Server №2
Резервированный Alpha Server №3
Системнпя шина Industrial Ethernet
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
Консоль администратора
АРМ
ХЖТ
-q-p-
| Условные обозначения |
| Regul R500 | Программируемые дублированные контроллеры Regul |
| ПЛК ИНКОНТ | Программируемые дублированные контроллеры CU01-04 |
| i/o модули | Измерительные модули аналоговых сигналов: R500 AI.08.042 R500 AI.08.052 плк инконт AI16I-02 - токовые сигналы; R500 AI.08.131 -сигналы ТП и ТС. |
| АРМ | Автоматизированное рабочее место |
| ----□ | Industrial Ethernet |
| • • | Шина цифрового обмена RegulBus |
| — | Шина Regul R500 |
| ◄—► | Аналоговые линии связи |
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров ПЛК ИНКОНТ
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
i/o модули
i/o модули
i/o модули
i/o модули
i/o модули
i/o модули
i/o модули
i/o модули
~1Г~||—1
i/o модули
i/o модули
ППП
i/o модули
|У ШБ1| |У 1ШБ1|
|V ШЕЦ |У 1МБ11
|У 1МБ11 |V
Первичные измерительные преобразователи энергоблока ст. №12 и общеблочного оборудования
Рисунок 4 - Структурная схема комплекса автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ЭБ12-Верхнетагильская ГРЭС
Программное обеспечение
Конфигурация программного проекта АСУТП энергоблока № 12 на базе программного комплекса «ИНКОНТ», выполнена под задачи комплекса автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ЭБ №12-Верхнетагильская ГРЭС.
Программное обеспечение (далее - ПО) комплекса состоит из встроенного программного обеспечения (далее - ВПО) и внешнего, устанавливаемого на персональный компьютер-автоматизированное рабочее место (далее - АРМ).
ВПО включает в себя:
- специализированное инженерное программное обеспечение «MasterSCADA», предназначенное для конфигурирования программно-аппаратных средств «ПЛК ИНКОНТ» нижнего и среднего уровней комплекса;
- специализированное инженерное программное обеспечения "Epsilon LD", предназначенное для конфигурирования программно-аппаратных средств REGUL нижнего и среднего уровней комплекса;
- специализированное программное обеспечение «Alpha. HMI», предназначенное для конфигурирования программно-аппаратных средств верхнего уровня комплекса.
Метрологически значимая часть программного обеспечения находится во встроенном программном обеспечении измерительных модулей ПТК, устанавливаемом в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Возможности, средства и интерфейсы для изменения ВПО отсутствуют.
Защита от несанкционированного изменения алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров обеспечивается системой электронного паролирования доступа к интерфейсу ПО, параметры настроек измерительных каналов и результатов измерений закрыты персональным паролем.
ПО имеет уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно Р 50.2.077 - 2014 «средний».
Идентификационные данные внешнего ПО приведены в таблице 1.
аблица 1 - Идентификационные данные внешнего ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | MasterSCADA | Epsilon LD | Alpha. HMI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.3 1.3.7.29427 | не ниже V1.6.14.0 | не ниже 2.0.21+b41.r118021 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров (давления, уровня, расхода, температуры, химического анализа, электрических и механических величин), работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, мА | от 4 до 20 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Диапазон преобразования входных сигналов напряжения постоянного тока, поступающих от термопар типа ТХА(К) в значения температуры, мВ (ОС) | от 0 до 41,2756 (от 0 до +1000) |
| Диапазон преобразования входных сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления, в значения температуры, Ом (°С): - для термопреобразователей сопротивления НСХ Pt100 | от 80,3063 до 313,708 (от -50 до +600) |
| - для термопреобразователей сопротивления НСХ 100П | от 80,001 до 249,4144 (от -50 до +400) |
| Пределы допускаемой погрешности преобразования, приведенной к верхнему значению диапазона преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров, %: - расхода прямого измерения, давления, уровня, температуры, химического анализа, механических и электрических величин, работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей - расхода энергоносителей с помощью стандартных СУ, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей | ±0,25 ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов напряжения постоянного тока, поступающих от термопар типа ХА(К), в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±2,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления, в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±0,5 |
| Примечание - Пределы допускаемой погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от преобразователей термоэлектрических, даны с учетом погрешности компенсации температуры холодного спая |
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование | Значение |
| 1 | 2 |
| Количество процессоров в составе комплекса, шт.: | |
| - резервированных R500 CU.00.051 | 12 |
| - резервированных ПЛК ИНКОНТ CU01-04 | 4 |
| Количество измерительных модулей в составе комплекса, шт.: | |
| REGUL R500 AI.08.042 | 10 |
| REGUL R500 AI.08.052 | 181 |
| REGUL R500 AI.08.131 | 114 |
| ПЛК ИНКОНТ AI16I-02 | 2 |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 |
| Количество измерительных преобразователей, подключаемых на вход | |
| одного модуля, шт.: REGUL R500 AI.08.042 | 8 |
| REGUL R500 AI.08.052 | 8 |
| REGUL R500 AI.08.131 | 8 |
| ПЛК ИНКОНТ AI16I-02 | 16 |
| Количество измерительных каналов в составе комплекса, шт. В том числе: | 1770 |
| количество измерительных каналов от датчиков со стандартным токовым выходом, шт. | 1031 |
| количество измерительных каналов от датчиков -преобразователей температуры, шт. | 739 |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В | от 24 до 30 |
| Режим работы | непрерывный, в условиях помещения |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды,°С: | от 0 до +40 |
| - относительная влажность при температуре +25 °С, % | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 80 до 108 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
аблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий | КИ-ЭБ12-Верхнетагильская ГРЭС | 1 |
| Руководство по эксплуатации. Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий КИ-ЭБ12-Верхнетагильская ГРЭС, часть 1. Техническое описание ПТК «Regul RX00» | ИК.3881-АТХ5.РЭ 01 | 1 |
| Руководство по эксплуатации. Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий КИ-ЭБ12-Верхнетагильская ГРЭС, часть 2. Инструкция по эксплуатации АРМ оператора | ИК.3881-АТХ5.РЭ 02 | 1 |
| Формуляр | ИК.3881-АТХ5.ФО | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7 Описание методик (методов) измерений формуляра ИК.3881-АТХ5.ФО.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;
Приказ Росстандарта от 01.10.2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Приказ Росстандарта от 28.07.2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».
