Назначение
Комплексы автоматики и телемеханики многофункциональные программнотехнические «Сфера» (далее - МПТКТ «Сфера», комплексы) предназначены для сбора, обработки и регистрации измерительной информации, поступающей от датчиков в виде аналоговых сигналов постоянного напряжения и тока стандартных диапазонов, термометров сопротивления, импульсной последовательности, их представления в значениях физического параметра датчика; выдачи управляющих воздействий в аналоговой и дискретной форме; реализации алгоритмов управления технологическими процессами, автоматического контроля и управления защитами технологических объектов, передачи данных как в пределах контролируемого объекта, так и в системы более высокого уровня.
Описание
МПТКТ «Сфера» применяются в системах диспетчерского и автоматического контроля и управления на нефтехимических, нефтеперерабатывающих и других производствах и объектах, в том числе территориально-распределенных, а также на объектах магистрального трубопроводного транспорта.
МПТКТ «Сфера» относятся к проектно-компонуемым изделиям и используются в составе распределённых систем автоматического управления технологическими процессами и контроля состояния оборудования с передачей информации по различным каналам связи: проводным и беспроводным (каналы сотовой и радиосвязи).
Комплексы позволяют решать следующие задачи:
• автоматизированный централизованный контроль и управление технологическими процессами;
• обнаружение нештатных ситуаций (аварии, критические значения параметров);
• автоматическую диагностику каналов связи и отдельных узлов комплекса;
• синхронизацию по времени компонентов комплекса.
Комплексы выполняют следующие функции:
1) измерение выходных сигналов и сбор информации от первичных датчиков и преобразователей различных технологических параметров;
2) первичную цифровую обработку полученной информации;
3) сравнение измеренных значений параметров контролируемого объекта с заданными пределами;
4) регистрацию и запоминание измеренных значений, их отклонений от заданных уставок;
5) накопление и хранение полученной информации;
6) визуализацию и анализ текущей и накопленной информации в виде экранных форм, отчетов, графиков на мониторе и принтере;
7) удаленное управление различным технологическим оборудованием;
8) централизованное конфигурирование параметров датчиков удаленных объектов;
9) вывод текущих значений параметров с выхода датчиков на индикацию в АРМ оператора
- по интерфейсам RS - 485, RS-232 по протоколу Modbus RTU;
- по интерфейсу Ethernet по протоколу Modbus TCP;
- по радиоканалу УКВ, 433/66 МГц.
Предусмотрено резервирование процессора центрального контроллера, а также линий связи между шкафами комплекса.
Комплексы «Сфера» построены по двухуровневой схеме.
Нижний уровень комплекса состоит из электрически соединенных между собой барьеров искробезопасности и модулей контроллеров, устанавливаемых в герметизированном шкафу, к которым подключаются первичные датчики, установленные во взрывоопасных зонах в соответствии с проектом на систему. Аппаратная часть комплекса может содержать следующие модули:
• программируемые логические контроллеры серий FX (Госреестр № 36064-07), QnAS (Госреестр № 36066-07) производства фирмы «Mitsubishi Electric», Япония, Modicon TSX Quantum (Госреестр № 18649-09) производства «Schneider Electric Industries SA», Франция, серий I-8000, I-7000 (Госреестр № 50676-12) производства фирмы «ICP DAS Co., LTD», Тайвань, внесенные в Госреестр средств измерений,
• барьеры искрозащиты MACX MCR-EX-SL производства фирмы «Phoenix Contact», серии К производства фирмы «Pepperl+Fuchs», преобразователи измерительные IM33, IM34 производства фирмы «Hans Turck», Германия, МИДА-БИЗ-105-Ех-02 производства ЗАО «Мидаус», г.Ульяновск.
Всё электрооборудование нижнего уровня комплексов устанавливается в шкафах со степенью защиты не ниже IP22. При эксплуатации в условиях высокой температуры шкаф оснащается системой вентиляции с терморегулятором. При эксплуатации в условиях низкой температуры шкаф оснащается системой обогрева с терморегулятором.
Программная часть нижнего уровня представлена программным обеспечением логических контроллеров, которые конфигурируются с верхнего уровня комплекса.
Программное обеспечение нижнего уровня комплексов может поддерживать синхронизацию внутренних часов реального времени с источником точного времени как от сервера верхнего уровня, так и от внешнего источника (например, GPS-приемника). Синхронизация обеспечивает привязку текущего времени полученных данных к национальной шкале координированного времени России UTC(SU) с погрешностью не более ± 5 с.
Верхний уровень комплекса - сервер сбора и архивирования данных и АРМ оператора. Аппаратные средства верхнего уровня включают в себя стандартные IBM-PC-совместимые ПК, коммуникационное оборудование сетей Ethernet, оборудование проводного и беспроводного доступа к нижнему уровню комплекса (модемы, радиопередатчики различных частотных диапазонов).
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) комплексов состоит из программного обеспечения контроллеров и барьеров искрозащиты и ПО верхнего уровня - SCADA-системы (конкретный тип SCADA-системы и типа контроллера определяется проектом), варианты используемого ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 ПО МПТКТ «Сфера»
| Наименова ние ПО | Идентификационн ое наименование ПО | Номер версии, не ниже | Идентификаторы ПО | Алгоритм проверки идентификатора ПО |
| SCADA-система | Iconics Genesis 32 Iconics Genesis 64 Intellution iFix Wonderware InTouch | 8 10 3.5 7 | - номер версии SCADA-системы - дата последнего изменения ПО | не используется |
| ПО контроллер ов | Concept | 2.2 | - номер версии GTWorks Easy Builder | не используется |
| ALPHA Software AL-PCS/WIN GX Configurator AD Unity Pro XL GXDeveloper | 2.7 2.11 7.0 |
Все метрологически значимые вычисления выполняются ПО контроллеров и
барьеров искрозащиты, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО.
Программные средства верхнего уровня содержат:
• серверную часть для сбора, обработки и архивирования данных, получаемых по различным каналам передачи данных. Поддерживается спецификация OPC DA. В качестве хранилища данных используется реляционная СУБД (MS SQL Server, Firebird, Oracle, MySQL), доступ к которой осуществляется через ODBC.
• клиентскую часть для диспетчеризации, визуализации текущих и архивных данных, генерации отчетности и управления оборудованием.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в комплексе «Сфера» предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (опломбирование устройств, запирающиеся шкафы) и программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю). Все программные средства верхнего уровня работают под управлением различных ОС (семейства Microsoft Windows).
Уровень защиты ПО верхнего уровня МПТКТ «Сфера» от преднамеренных и непреднамеренных действий соответствует уровню «С» согласно МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) МПТКТ «Сфера» приведены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 Метрологические характеристики каналов аналогового ввода комплексов
| Состав ИК аналогового ввода | Метрологические характеристики ИК комплекса |
| Искровой барьер | Модуль контроллера | Пределы допуск. основной приведенной погрешности, % | Пределы допускаемой привед. погрешности в рабочих условиях 5-45 °С, % |
| ИК аналогового ввода, линейного преобразования в диапазонах 0-20 мА, 4 - 20 мА |
| MACX MCR-EX-SL-RSSI-I PI-Ex (Phoenix Contact) Pepperl+Fuchs KFD2 STC4 (Pepperl+Fuchs) IM33 (Hans Turck) МИДА-БИЗ-105-Ех | Modicon TSX Quntum 140ACI 040 00; ICP DAS I-7017; ICP DAS I-8017; Mitsubischi Electric Q68ADI | ±0,28 | ±0,45% |
| Mitsubischi Electric FX3U4AD | ±0,62% | ±0,8% |
| ИК сигналов термом (Pt100, 100П), от минус 50до плюс | етров сопротивления в диапазоне от минус 30 до плюс 150 °С 100ОС (100М, 53М по ГОСТ6651-59) |
| MACX MCR-EX-SL PI-EX-ME-RTD-I; IM34 (Hans Turck) KFD2 UT2, KFD0-TR-Ex1 (Pepperl+Fuchs) | Modicon TSX Quntum 140ACI 040 00; ICP DAS I-7017; ICP DAS I-8017; Mitsubischi Electric Q68ADI | ±0,5 °С | ±0,7 °С |
| Mitsubischi Electric FX3U4AD | ±1,2 °С | ±1,5 °С |
| - | Modicon TSX Quntum 140ARI 030 00 | ±0,5 °С | ±0,7 °С |
Таблица 3 Метрологические характеристики каналов аналогового вывода комплексов
| Состав ИК выходных аналоговых сигналов 0-20 мА, 4-20 мА | Метрологические характеристики ИК комплекса |
| Модуль контроллера* | Искровой барьер | Пределы допуск. основной приведенной погрешности, % | Пределы допускаемой привед. погрешности в рабочих условиях 5-45 °С, % |
| Modicon TSX Quantum 140ACO 020 00 | Phoenix Contact MACX MCR-EX-SL-IDSI-I; Pepperl+Fuchs KFD-CD2-Ex2 | ±0,30% | ±0,45% |
| ICP DAS I-7024 ICP DAS I-87024 | ±0,40% | ±0,6% |
| Mitsubischi Electric Q68DAI | ±0,2% | ±0,42% |
| Mitsubischi Electric FX3U4DA | ±0,62% | ±0,80% |
Примечания к таблицам 2-3:
1) при отсутствии барьеров в комплектации комплексов их метрологические характеристики полностью определяются используемыми в их составе модулями ввода-вывода контроллеров;
2) в состав комплексов могут входить каналы счета импульсов на базе модулей из состава вышеуказанных типов контроллеров частотой до 200 КГц с погрешностью ± 1 импульс за период счета.
Рабочие условия применения комплексов:
от 5 до 45;
(нормальная температура 25 °С) от 5 до 95 (без конденсации влаги) от 84 до 107
220 В (от 187 до 242) с частотой 50±1 Гц
- температура окружающей среды, °С
- относительная влажность, %
- атмосферное давление, кПа
- напряжение питающей сети, В
Габаритные размеры шкафа, мм
согласно проекту на комплекс
согласно проекту на комплекс
1000;
от минус 25 до плюс 60
Масса шкафа, кг
Потребляемая мощность шкафа, В •А, не более
Температура хранения и транспортирования, °С
Знак утверждения типа
наносится на таблички шкафов комплекса, содержащего измерительные каналы и титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
Комплектность МПТКТ «Сфера» определяется индивидуальным заказом.
В комплект поставки также входят:
- комплект эксплуатационной документации;
- комплект программного обеспечения.
Поверка
проводится в соответствии с МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки».
Перечень основного оборудования для поверки:
- калибратор многофункциональный MC-5R, пределы допускаемой основной погрешности ±(0,02% показ.+1,0 мкА) в режиме воспроизведения силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 25 мА;
- магазин сопротивлений МСР-60М, класс точности 0,02.
Межповерочный интервал - 2 года.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документе «Комплекс автоматики и телемеханики многофункциональный программно-технический «Сфера». Руководство по эксплуатации» АВПЮ.424347.000 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 26.203-81 «Комплексы измерительно-вычислительные. Признаки
классификации. Общие требования».
ГОСТ Р 8.596-2002 «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные
положения».
АВПЮ.424347.000 ТУ Комплекс автоматики и телемеханики многофункциональный программно-технический «Сфера». Технические условия
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
