Комплекс программно-технических средств измерений расхода и массы нестабильного конденсата (УИНК), поступающего с УКПГ-16-ГПЗ
- ПАО "Газпром автоматизация", г.Москва
- ГОСРЕЕСТР СИ РФ:95992-25
Назначение
Комплекс программно-технических средств измерений расхода и массы нестабильного конденсата (УИНК), поступающего с УКПГ-16-ГПЗ (далее по тексту - комплекс, КПТС) предназначен для автоматизированных измерений силы постоянного электрического тока, частоты, счета импульсов, формирования (хранения) шкалы времени и вычисления массы нестабильного газового конденсата, поступающего с УКПГ-16-ГПЗ.
Описание
Принцип действия комплекса заключается в преобразовании входных электрических сигналов от преобразователя массового расхода измеряемой среды, температуры, давления, плотности, объемной доли воды, не входящих в состав комплекса, посредством гальванического преобразования сигналов, дальнейшем аналогово-цифровом преобразовании сигналов в цифровой код и передаче цифрового кода в центральный процессор для обработки цифрового кода, с последующим вычислением в комплексе значений измеряемой величины в соответствии с характеристикой первичного преобразователя физической величины и вычислений значений расхода и массы нестабильного газового конденсата прямым методом динамических измерений согласно СТО Газпром 5.9-2007. Счёт импульсов осуществляется по принципу подсчета переходов от значения логического «0» в логическую «1». Ведение текущего календаря и текущего времени и хранение шкалы времени обеспечивается встроенными энергонезависимыми часами реального времени и могут быть прочитаны посредством программного обеспечения на автоматизированном рабочем месте (далее по тексту - АРМ) оператора.
К комплексу данного типа относится комплекс программно-технических средств измерений расхода и массы нестабильного конденсата (УИНК), поступающего с УКПГ-16-ГПЗ с заводским номером 001.
Комплекс состоит из трех АРМ оператора на базе персонального компьютера, панели отображения информации и оборудования, размещенного в шкафу.
Монтаж и наладка комплекса осуществляется непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией и эксплуатационными документами ее компонентов.
Состав комплекса и идентификационные данные оборудования в составе комплекса указываются в формуляре. КПТС включает в себя:
- три АРМ оператора;
- панель отображения информации;
- шкаф «Шкаф измерительной системы №2»:
- блок обработки информации (далее по тексту - БОИ) на базе ПЛК TREI-5B-05;
- один контроллер измерительный Суперфлоу-31 (далее по тексту - ИВК) с модулями RTU-5;
- восемь одноканальных барьеров искрозащиты KFD2-STC5-Ex1.2O (для подключения аналоговых сигналов);
- система питания постоянного тока, включающая источник питания UNO2-PS/1AC/24DC/240W, преобразующий напряжение питания переменного тока комплекса в 24 В постоянного тока, блок распределения питания постоянного тока и элементы защиты цепей электропитания (автоматы, предохранители и т.п.).
Измерительные каналы силы постоянного электрического тока, формируются на базе следующих компонентов:
- клеммных колодок, обеспечивающих подключение внешних линий связи к барьерам искрозащиты KFD2-STC5-Ex1.2O;
- барьеров искрозащиты KFD2-STC5-Ex1.2O, осуществляющих гальваническую развязку и передачу входного сигнала силы постоянного электрического тока по линиям связи к многоканальным модулям аналоговых входов RTU5;
- каналов контроллера измерительного Суперфлоу-31 с модулями аналоговых входов RTU-5 осуществляющих прием и преобразование посредством АЦП входных электрических сигналов;
- БОИ, осуществляющего обработку измерительной информации, полученной от контроллера Суперфлоу-31, формирование в соответствии с заложенными алгоритмами выходных цифровых сигналов и передачи их через модули связи для последующего использования, отображения результатов измерений на АРМ оператора.
Измерительные каналы частоты и счета импульсов при подключениях к модулям частотных входов RTU5 формируются на базе следующих компонентов:
- клеммных колодок, обеспечивающих подключение внешних линий связи к многоканальным модулям частотных входов RTU5;
- каналов контроллера измерительного Суперфлоу-31 с модулями частотных входов RTU-5 осуществляющих прием и счет импульсов входных электрических сигналов;
ИВК выполняет измерения на одной измерительной линии, обработку результатов измерений, с последующей передачей результатов вычислений расхода и массы конденсата в БОИ и отображения результатов измерений на АРМ оператора
Схема измерительных каналов КПТС представлена на рисунке 1.
Заводской номер комплекса, идентифицирующий экземпляр средства измерений, в виде обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится методом шелкографии на маркировочную табличку, закрепленную на передней двери шкафа в верхнем правом углу.
Нанесение знака поверки на комплекс не предусмотрено.
Пломбирование комплекса не предусмотрено. Предусмотрено закрытие дверей шкафа на запорные устройства. Предусмотрена сигнализация открытия дверей на АРМ. Ограничению доступа к портам USB обеспечено наличием пломбирующих стикеров.
Вид шкафа комплекса представлен на рисунке 2.
Вид шкафа комплекса с указанием места нанесения маркировочной таблички представлен на рисунке 2.
Вид маркировочной таблички с указанием места нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлен на рисунке 3.
Пи ель отображения информации
Сетевой коммутатор
Блок обработки информации ня базе ИДК TREI-SB-0F
КГГГС
Контроллер Суперфлоу-31
7Г
Модуль частотных входовКП15 -----------------1--------------1------------
Модуль аналоговых входов RTU5 -------Г
Подключение
Подключение
Подключение
импульсных частотных сигналов 4..20 мА
сигналов от СРМ сигналов
УКПГ-16
Условные обозначения:
S Интерфейс Industrial Ethernet, протокол TCP ДР Интерфейс RS232/43 5 протокол Modbus R.TU
------- Аналоговый сигнал''Частогно-импульсный
Перечень сокращений:
Exi степень взрывозашиты
«Искробезопасная цепь»
АРМ Автоматизированное рабочее место
КГГГС Комплекс программно-технических
средств
сигнал
Граница зоны оборудования Kill С
Рисунок 1 - Схема измерительных каналов КПТС
Место нанесения маркировочной таблички
Рисунок 2 - Вид шкафа комплекса с указанием места нанесения маркировочной таблички
Рисунок 3 - Вид маркировочной таблички с указанием места нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) КПТС состоит из ПО ИВК, прикладного ПО БОИ, прикладного ПО АРМ оператора, инструментального ПО SCADA Infinity.
ПО КПТС предназначено для измерений массы конденсата газового нестабильного прямым методом динамических измерений и показателей качества конденсата газового нестабильного согласно СТО Газпром 5.9-2007. ПО разделяется на метрологически значимую часть и метрологически не значимую часть.
Метрологически значимая часть ПО КПТС выделена в отдельные программные модули:
- ПО ИВК:
- программный модуль SF31A, реализованный в ИВК;
- прикладное ПО БОИ:
- модуль регистрации аварий и событий;
- модуль считывания архивной информации из ИВК;
- модуль суммирования.
- прикладное ПО АРМ оператора:
- модуль конфигурации отчетов;
Контроль идентификационных данных ПО осуществляется на АРМ оператора. При нажатии на соответствующую кнопку открывается экранная форма, в которой отображается наименование программного модуля, версия, рассчитанная и зафиксированная контрольная сумма. В случае отличия контрольных сумм строка подсвечивается красным цветом.
Метрологические характеристики комплекса нормированы с учетом влияния всех компонентов ПО.
ПО защищено с помощью разграничения уровней доступа к данным и управлению КПТС и авторизации уровней доступа системами паролей.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1 - 3.
Таблица 1 - Идентификационные данные программных модулей ПО ИВК
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SF31A |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | A741 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
Таблица 2 - Идентификационные данные программных модулей ПО БОИ
| Идентификационные данные (признаки) | Значение | ||
| Идентификационное наименование ПО | Модуль регистрации аварий и событий | Модуль считывания архивной информации из ИВК | Модуль суммировани я |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 2055c8703e3 751391ee3a72 2604525c5 | 7f723076148d40db9f bf27b728cc261f | e45a497fd1ab 740d42cb40d 20866f908 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 | MD5 | MD5 |
Таблица 3 - Идентификационные данные программных модулей ПО АРМ оператора
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Модуль конфигурации отчетов |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | af7013787ab43 524efc9d9c5b6ca4046 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений силы постоянного электрического тока, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений силы постоянного электрического тока, % | ± 0,1 |
| Диапазон измерений частоты, Г ц | от 10"4 до 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты, % | ± 0,01 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности счета импульсов на каждые 10б импульсов, имп. | ± 1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности реализации алгоритмов по расчету массы нестабильного газового конденсата, % | ± 0,02 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности хранения формируемой шкалы времени в автономном режиме за сутки, с | ± 5 |
| Примечания: 1. Метрологические характеристики нормированы для каждого измерительного канала в целом. 2. Нормируемым значением для приведенной погрешности является максимальное значение диапазона измерений. 3. Уровень логической единицы измерительного канала счета импульсов составляет 8 В. 4. Пределы допускаемой относительной погрешности реализации алгоритмов по расчету массы нестабильного газового конденсата указаны с учетом погрешности счета импульсов за интервал времени измерений 2 часа, без учета погрешностей определения коэффициента преобразования подключаемого расходомера (задается изготовителем). | |
Таблицы 5 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных каналов силы постоянного электрического тока | 8 |
| Количество измерительных каналов частоты | 1 |
| Количество измерительных каналов счета импульсов | 2 |
| Количество измерительных модулей ИВК | 3 |
| Напряжение питание контроллера, В | от 20 до 32 |
| Параметры электрического питания шкафа: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | 220 ± 22 50 ± 0,5 |
| Потребляемая мощность контроллера, Вт, не более | 5 |
| У словия эксплуатации - температура окружающей среды, C - относительная влажность при +25 C, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +10 до +30 80 от 84,0 до 106,7 |
| Габаритные размеры шкафа (ширинахвысотахглубина), мм, не более: | 800х2000х600 |
Таблица 6 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
Знак утверждения типа
наносится методом шелкографии на маркировочную табличку, закрепленную на передней двери шкафа в верхнем правом углу согласно схеме, указанной на рисунке 3, и на титульные листы формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс программно-технических средств измерений расхода и массы нестабильного конденсата (УИНК), поступающего с УКПГ-16-ГПЗ | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1667-УКПГ-16-РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | 1667-УКПГ-16-ФО | 1 экз. |
| Математическое обеспечение | 1667-УКПГ-16-МО | 1 экз. |
| Руководство оператора | 1667-УКПГ-16-РО | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2.2 «Принцип действия» руководства по эксплуатации 1667-УКПГ-16-РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 •IO-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты».