Назначение
Комплекс программно-технических средств измерений расхода и массы нестабильного конденсата (УИНК), поступающего с УКПГ-8-ГПЗ, УКПГ-9-ГПЗ и с УКПГ-14,15-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-8-ГПЗ, УКПГ-9-ГПЗ и с УКПГ-14,15-ГПЗ.
Описание
Принцип действия комплекса заключается в преобразовании входных электрических сигналов от преобразователей 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-8-ГПЗ, УКПГ-9-ГПЗ и с УКПГ-14,15-ГПЗ с заводским номером 005.
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 №1»:
- блок обработки информации (далее по тексту - БОИ) на базе ПЛК TREI-5B-05;
- три контроллера измерительных Суперфлоу-31 (далее по тексту - ИВК) с модулями RTU-5;
- двадцать 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;
Каждый ИВК выполняет измерения на двух измерительных линиях, 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 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.
УКПГ-8
УКПГ-9
УКПГ-14,15
Условные обозначения
© Интерфейс Industrial Ethernet протокол ТСР'ТР Интерфейс RS232/485 протокол Modbus RTU
--- --- Аналоговый сигнал. Частотно-импульсный сигнал
средств
сокращений
степень взрывозащиты
«Искробезопасная цепь»
Автомата игрованное рабочее место
Комплекс программно-технических
Перечень Exi
АРМ
КПТС
Подключение импульсных игналов от СРМ
АРМ (3 шт.)
КПТС
Сетевой
коммутатор
SO
Контроллер Суперфлоу-31
Контроллер Суперфлоу-31
Контроллер Суперфлоу-31
Подключение Подключение
Подключение
Подключение Подключение
Подключение
Подключение Подключение
частотных сигналов 4.20 мА
частотных сигналов 4 .20 мА
частотных сигналов 4..20 мА
Модуль аналоговых входов RTU5
Модуль частотных входов RIU5
Модуль аналоговых входов RTU5
Модуль частотных входов RTU5
Модуль частотных входов RTU5
Модуль аналоговых входов RTU5
Панель отображения информации
импульсных сигналов от СРМ
ИМПУЛЬСНЫХ сигналов от СРМ
Блок обработки информации на базе ILTK TREI-5B-05
Барьер некроза щиты
Гранила зоны оборудования КПТС
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:
- программные модули SF31A, реализованные в ИВК;
- прикладное ПО БОИ:
- КМХ СРМ по СРМ;
- 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 суммирования | КМХ СРМ по СРМ |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | 2055c8703e37513 91ee3a722604525 c5 | 7f723076148d4 0db9fbf27b728 cc261f | e45a497fd1ab7 40d42cb40d208 66f908 | 489748b93f0a c4ff149ee6d8 ce5bd84a |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 | 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 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 | 28 |
| Количество измерительных каналов частоты | 3 |
| Количество измерительных каналов счета импульсов | 6 |
| Количество измерительных модулей ИВК | 10 |
| 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-8-ГПЗ, УКПГ-9-ГПЗ И С УКПГ-14,15-ГПЗ | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1667-УКПГ-РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | 1667-УКПГ-ФО | 1 экз. |
| Математическое обеспечение | 1667-УКПГ-МО | 1 экз. |
| Руководство оператора | 1667-УКПГ-РО | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2.2 «Принцип действия» руководства по эксплуатации 1667-УКПГ-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 •10-16 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».
