Назначение
Комплекс программно-технический ТОРНАДО для автоматизированной системы управления технологическими процессами энергоблока № 7 Приморской ГРЭС
(далее - комплекс или ПТК) предназначен для измерений сигналов силы постоянного тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, воспроизведений аналоговых сигналов силы постоянного тока, вычисления, контроля и хранения измеренных параметров работы оборудования автоматизированной системы управления технологическими процессами (далее - АСУТП) энергоблока № 7 Приморской ГРЭС.
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, а также преобразовании цифрового кода в электрические сигналы силы постоянного тока.
Комплекс входит в состав АСУТП энергоблока № 7 Приморской ГРЭС и обеспечивает измерение электрических сигналов от первичных измерительных преобразователей (не входят в состав комплекса), их преобразование в цифровой код с дальнейшей визуализацией в единицах величин технологических параметров, преобразование цифрового кода в электрические сигналы силы постоянного тока в соответствии с алгоритмами управления АСУТП, хранение полученной измерительной информации.
В состав комплекса входят комплексы программно-технические (программноаппаратные) «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»), на базе модулей ввода аналоговых сигналов N-AI-A, N-AI-S, MIRage-NPT, MIRage-NTHERM и модулей вывода аналоговых сигналов N-AOi-A, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 96788-25.
Все электронное оборудование комплекса размещается в специализированных контроллерных шкафах. Внешний вид шкафов приведен на рисунках 1, 2.
Рисунок 1 - Общий вид контроллерных шкафов
Рисунок 2 - Общий вид контроллерных шкафов с указанием места нанесения информационной таблички
Комплексу присвоен серийный номер 2026390. Серийный номер комплекса, в виде числового обозначения, типографским способом указывается в формуляре и на информационной табличке, прикрепленной к наружной панели двери контроллерного шкафа измерительного комплекса, в соответствии с рисунком 2.
Рисунок 3 - Информационная табличка с серийным номером и знаком утверждения типа
Пломбирование комплекса не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на комплекс не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ПТК состоит из компонентов, различающихся по размещению и по типу.
По размещению ПО делится на два уровня:
- ПО нижнего уровня. Уровень устройств ввода/вывода и процессорных блоков контроллеров (уровень Control);
- ПО верхнего уровня. Уровень человеко-машинного интерфейса, сбора и хранения данных, отображения информации, оперативного управления и др. (уровень SCADA).
По типу ПО разделяется на системное и прикладное.
Системное ПО является универсальным и состоит из ПО операционной системы, системообразающего ПО организации человеко-машинного интерфейса ПТК, системообразующего ПО серверов ПТК.
Прикладное ПО решает конкретные задачи АСУТП в соответствии с функциональными задачами объекта автоматизации:
- получение информации о технологическом процессе;
- обработка информации;
- выполнение технологических алгоритмов;
- реализация информационной связи между уровнями и устройствами ПТК;
- реализация человеко-машинного интерфейса;
- инструментарий программирования контроллеров по стандарту МЭК 61131-3;
- создание исторических архивов, их обработки и обращение к архивным данным.
ПО верхнего уровня включает в себя:
- программный пакет Tornado-eSCADA устанавливается на АРМ оператора;
- программный пакет Tornado-AppServ устанавливается на Серверы приложений;
- программный пакет Tornado-DBServ устанавливается на Серверы баз данных;
- программный пакет Tornado-ES устанавливается на АРМ инженера.
Программные средства нижнего уровня (уровень Control) включают в себя:
- программный пакет Tornado-Control. Устанавливается на процессорных блоках контроллеров;
- встроенное ПО (микрокод) устройств ввода/вывода серии MIRage-N. Загружается в устройства ввода/вывода при производстве.
Все метрологически значимые вычисления выполняются встроенным ПО устройств ввода/вывода, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО. Конструкция устройств ввода/вывода исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию.
Доступ к ПО контроля за технологическими процессами и управления технологическим оборудованием осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня ПТК, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурированных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы) и программный контроль доступа (специализированное ПО системы информационной безопасности, система ограничения доступа к настройкам BIOS на АРМ; программное средство защиты логических дисков от записи на компьютерах АРМ; системы безопасности операционной системы, операторского интерфейса, ПО сервера баз данных и ПО сервера приложений).
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного ПО устройств ввода/вывода ПТК приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО устройств ввода/вывода ПТК
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Устройства ввода/вывода | MIRage-NAI | MIRage-NPT | MIRage-NTHERM | MIRage-NAOi |
| Идентификационное наименование ПО | NFAI | NPT | NTHERM | NAO4I |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | AXXX-X.X.1 | AXXX-X.X.1 | AXXX-X.X.1 | AXXX-X.X.3 |
| Цифровой идентификатор ПО | Не используется |
| Примечание - В номере версии, например, AXXX-X.X.3, символом «X» обозначена метрологически незначимая часть ПО |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики ИК ввода/вывода сигналов силы постоянного тока
| ИК | Диапазон | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений/ воспроизведений, Ло | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений/воспроизведений от изменения окружающей температуры в диапазоне от +5 до +15 °С и от +25 до +40 °С |
| измерений/ воспроизведений | номинальная цена единицы наименьшего разряда |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК ввода |
| N-AI-A | от -2^104 до 2^104 мкА | 1 мкА | ± (10-^|Х|+5 мкА) | ±0,02^Q-|At| |
| N-AI-S | от 0 до 2^104 мкА | 1 мкА | ± (10-^|Х|+5 мкА) |
| ИК вывода |
| N-AOi-A | от 0 до 2-104 мкА | 1 мкА | ± (2-10-3-|X|+5 мкА) | ±(0,04•Ло•|At|+ 20 мкА) |
| Примечание: Х - измеряемое значение силы постоянного тока; |At| = |t - 20| - отклонение температуры окружающей среды от + 20 °С по модулю, °С; t - текущая температура окружающей среды, °С. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК ввода сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) на основе устройств ввода MIRage-NPT
| Тип НСХ ТС1) | а2), °С- 1 | R 0, Ом | Диапазон измерений температуры, °С | Диапазон выходного сигнала ТС, Ом | Дискре тность предста вления выходн ого сигнала , °С3 4) | Пределы допускае мой основной абсолют ной погрешн ости (Ло), °С (4-х проводна я схема) | Пределы допускаемой дополнительн ой абсолютной погрешности от изменения темпер. окружающей среды в диапазоне от +5 до +15 °С и от +25 до +40 °С, °С4) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 50П | 0,00391 | 50 | от -200 до +100 | от 8,62 до 69,56 | 0,1 | ±0,5 | ±0,02-Ло-|А^ |
| св. +100 до +350 | св. 69,56 до 115,88 | ±0,7 |
| св. +350 до +550 | св. 115,88 до 150,32 | ±1,0 |
| св. +550 до +850 | св. 150,32 до 197,58 | ±1,5 |
| 100П | 100 | от -200 до +100 | от 17,24 до 139,11 | ±0,5 |
| св. +100 до +300 | св. 139,11 до 213,81 | ±0,7 |
| св. +300 до +600 | св. 213,81 до 317,11 | ±1,0 |
| Pt50 | 0,00385 | 50 | от -200 до 0 | от 9,26 до 50,0 | 0,1 | ±0,5 | ±0,02-Ло-|А^ |
| св. 0 до +250 | св. 50,0 до 97,005 | ±0,7 |
| св. +250 до +500 | св. 97,005 до 140,49 | ±1,0 |
| св. +500 до +850 | св. 140,49 до 195,24 | ±1,5 |
| Pt100 | 0,00385 | 100 | от -200 до +100 | от 18,52 до 138,51 | ±0,5 |
| св. +100 до +300 | св.138,51 до 212,05 | ±0,7 |
| св. +300 до +600 | св. 212,05 до 313,71 | ±1,0 |
| 50М | 0,00428 | 50 | от -180 до 0 | от 10,27 до 50,0 | ±0,4 |
| св. 0 до +200 | св. 50,0 до 92,8 | ±0,6 |
| 100М | 100 | от -180 до +50 | от 20,53 до 121,40 | ±0,4 |
| св. +50 до +200 | св. 121,40 до 185,60 | ±0,6 |
| Cu50 | 0,00426 | 50 | от -50 до +100 | от 39,35 до 71,30 | 0,1 | ±0,5 | ±0,02-Ло-|А^ |
| св.+100 до +200 | от 71,30 до 92,60 | ±0,6 |
| Cu100 | 0,00426 | 100 | от -50 до +150 | от 78,70 до 163,90 | ±0,5 |
| св. +150 до +200 | от 163,90 до 185,20 | ±0,6 |
| 100Н | 0,00617 | 100 | от -60 до +100 | от 69,45 до 161,72 | ±0,5 |
| св. +100 до 180 | от 161,72 до 223,21 | ±0,6 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК измерений сигналов термопар (ТП) на основе устройств преобразования MIRage-NTHERM__________________________________________
| Тип НСХ ТП1) | Диапазон измерений температуры, °С | Диапазон выходного сигнала ТП2), мВ | Дискретность представления выходного сигнала.3), °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений, 4) °С | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений от изменения температуры окружающей среды в диапазоне от +5 до +15 °С и от +25 до +40 °С 5) |
| K | от -200 до -50 | от -5,891 до -1,889 | 0,1 | ±0,8 | ±0,05-|At| |
| св. -50 до +100 | св. -1,889 до +4,096 | ±0,3 |
| св. +100 до +650 | св. +4,096 до +27,025 | ±0,8 |
| св.+650 до +1050 | св. +27,025 до +43,211 | ±1,3 |
| св. +1050 до +1372 | св. +43,211 до +54,886 | ±1,8 |
| L | от -200 до -100 | от -9,488 до -5,641 | ±0,8 |
| св. -100 до +150 | св. -5,641 до +10,624 | ±0,3 |
| св. +150 до +800 | св. +10,624 до +66,466 | ±0,8 |
| Примечания: 1) Тип номинальной статической характеристики термопар в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001. 2) Значения термоЭДС даны при температуре холодного спая 0 °С. 3) Измеренное значение температуры на выходе ИК MIRage-NTHERM представляет собой целое число N. Результат измерения вычисляют по формуле: t°= N/10, где t° - температура в «°С». 4) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности приведены без учета погрешности ИК компенсации температуры холодного спая термопар. Пределы основной абсолютной погрешности внутреннего ИК компенсации температуры холодного спая термопар ±0,7 °С. При использовании внешнего ИК компенсации температуры холодного спая, его пределы абсолютной погрешности вычисляются следующим образом: пределы абсолютной погрешности используемого ИК для измерения температуры холодного спая + 1,5°С. 5) |At| = |t - 20| - отклонение температуры окружающей среды от + 20 °С по модулю, °С; t - текущая температура окружающей среды, °С. |
Таблица 5 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Нормальные условия применения: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +23°С, % - атмосферное давление, кПа | (20 ± 5)°С от 5 до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +35°С, % - атмосферное давление, кПа | от +5 до +40 от 5 до 95 от 84,0 до 106,7 |
| Температура транспортирования и хранения, °С | от -40 до +60 |
| Параметры электрического питания Напряжение постоянного тока, В Напряжение переменного тока, В | ++п+10% 220-20% + + п + 10% 220-15% |
| Примечание: Устройства дискретного ввода/вывода, источники питания, процессорные и запоминающие устройства, входящие в состав комплекса, не являются измерительными компонентами и не требуют утверждения типа. |
Таблица 6 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Среднее время наработки на отказ ПТК, часов, не менее (для систем без резервирования) | 50000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации и на идентификационную табличку в соответствии с рисунком 3.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество шт. /экз. |
| Комплекс программно-технический ТОРНАДО для автоматизированной системы управления технологическими процессами энергоблока № 7 Приморской ГРЭС | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | АБНС.421457.003РЭ | 1 |
| Формуляр | АБНС.421457.003ФО | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 4 «Описание изделия и принципов его работы» документа «Комплексы программно-технические (программно-аппаратные) «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»). Руководство по эксплуатации. АБНС.421457.003РЭ».
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».
