Назначение
Комплексы автоматизированные измерительно-управляющие КИ-ГТУ ЭБ1-Северо-Западная ТЭЦ (далее - комплексы) предназначены для измерений сигналов силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар и термопреобразователей 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.
Описание
Принцип действия комплексов основан на измерении, обработке и индикации информации, поступающей с первичных преобразователей, согласно заложенным алгоритмам.
Комплексы входят в состав автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУТП) газотурбинной установки (ГТУ) энергоблока №1 филиала «СевероЗападная ТЭЦ» АО «Интер РАО - Электрогенерация» и обеспечивают измерение параметров, их визуализацию и хранение полученной измерительной информации, и реализацию алгоритмов управления ГТУ энергоблока №1, принимая измерительную информацию от датчиков, работающих в составе оборудования ГТУ энергоблока.
Комплексы представляют собой совокупность технических и программных средств, в том числе:
1. Оборудования и программного обеспечения нижнего уровня, состоящего из:
- программно-технических средств "REGUL RX00" на базе модулей аналогового ввода R500 AI.08.031, R500 AI.08.042 и R500 AI.XX.052 (регистрационный № 63776-16), осуществляющих циклический опрос измерительного оборудования ГТУ, прием и преобразование аналоговых сигналов от первичных измерительных преобразователей (не входят в состав комплекса) в выходной код и передача их в центральные процессоры 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:
- Двух дублированных центральных процессоров программно-технических средств "REGUL R500" типа R500 CU.00.051, получающих измерительную информацию от модулей аналогового ввода и обеспечивающего управление оборудованием энергоблока №1 согласно заданным алгоритмам управления;
3. Оборудования и программного обеспечения верхнего уровня, состоящего из:
- резервированного сервера, реализованного на серверной аппаратной платформе, на базе программного обеспечения Альфа-платформа, развернутого в операционной системе Linux и предназначенного для контроля и управления оборудованием энергоблока №1, а также обработки и хранения полученной измерительной и расчетной информации;
- двух операторских рабочих (АРМ оператора), использующих кроссплатформенное программное обеспечение Альфа-платформа способное функционировать в операционных системах Linux и реализованных на базе персональных компьютеров, которые получают информацию от резервированного сервера по отказоустойчивой промышленной локальной сети ПТК АСУТП ГТУ энергоблока №1 Industrial Ethernet и обеспечивают контроль, управление и визуализацию результатов измерений и функционирования оборудования ГТУ энергоблока №1;
- инженерной станции с предустановленным специальным программным обеспечением, необходимым для выполнения конфигурирование оборудования и программного обеспечения нижнего, среднего и верхнего уровней комплекса/
Комплексы обеспечивают измерение сигналов силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах операторских терминалов, архивирование и вывод на печать следующих параметров, соответствующих входным аналоговым сигналам, полученным от первичных измерительных преобразователей (не входят в состав комплексов) при ведении технологического процесса энергоблока:
- расхода, газа, воды, жидкого топлива, кг/с, м3/ч;
- давлений воздуха, газов, воды, масла, жидкого топлива, Па, Мпа, бар, мбар;
- температуры воздуха, газов, воды, масла, жидкого топлива, металла, °С;
- уровня воды, масла, мм;
- вибраций подшипников, мм/с;
- электрического тока, напряжения, частоты и мощности, А, кА, В, кВ, МВт, Мвар, Гц.
Все электронное оборудование комплексов размещается в специализированных шкафах автоматизации - приборных стойках. Внешний вид шкафов приведен на рисунке 1. Заводские номера комплексов № ИК.3545.000.11, ИК.3545.000.12 наносится типографским способом на табличку в соответствии с рисунком 2, прикрепленную к лицевой панели шкафов инженерной станции измерительных комплексов и в формулярах комплексов. Структурная схема комплексов автоматизированных измерительно-управляющих КИ-ГТУ ЭБ1-Северо-Западная ТЭЦ приведена на рисунке 3.
Рисунок 1 - Внешний вид шкафов ПТК
Рисунок 2 - Маркировочная табличка комплекса
АРМы машинистов бл.1
Помещение БЩУ блока ст. №1 Экраны колективного пользования
Помещение техобслуживания блока ст. №1
АРМ инженера АСУ ТП
АРМ инженера электроника
Инженерная станция
Терминальная шина Industrial Ethernet
Резервированный Alpha Server №1
Резервированный Alpha Server №2
Консоль администратора
Диагностическая станция ИБ
Контейнер электроники газовой турбины
| Условные обозначения |
| Regul R500 | Дублированный программируемый контроллер Regul R500 |
| i/o модули | Модули ввода вывода аналоговых сигналов: - R500 AI.08.052 - токовые сигналы; - R500 AI.08.031-02 - сигналы ТП и ТС. |
| АРМ | Автоматизированное рабочее место |
| ----□ | Industrial Ethernet |
| • • | Шина цифрового обмена RegulBus |
| — | Шина резервирования контроллеров Regul R500 |
| ◄—► | Аналоговые линии связи |
Системнпя шина Industrial Ethernet
-----------Pg -----------ОО-
Шкаф контроллеров Regul R500
i/o модули
i/o модули
| У 11=111Е1|
|1> ШБ1|
Сервер вспомогательных задач
i/o модули
i/o модули
| У 11=111Е1|
Первичные измерительные преобразователи газовой турбины
Рисунок 3 - Структурная схема комплекса автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ГТУ ЭБ1- Северо-Западная ТЭЦ
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) комплексов функционально разделено на две группы: базовое программное обеспечение (БПО) измерительных модулей ПТК и специализированное ПО (СПО).
Метрологически значимая часть программного обеспечения находится во встроенном базовом программном обеспечении (далее- БПО) измерительных модулей ПТК, устанавливаемое в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе- изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Возможности, средства и интерфейсы для изменения БПО отсутствуют.
СПО включает в себя:
• специализированное инженерное программного 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 Альфа-платформа верхнего уровня комплекса.
Конфигурация программного проекта АСУТП энергоблока №1 на базе ПТК "REGUL RXOO", выполнена под задачи комплексов автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ГТУ ЭБ1-Северо-Западная ТЭЦ.
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.
Уровень защиты ПО системы от преднамеренных и непреднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | Epsilon LD | Alpha. HMI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V1.6.14.0 | 1.8.x+add19082.b1 34.r87458 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров (давления, уровня, расхода, электрических и механических величин), работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, мА | от 4 до 20 |
| Диапазон преобразования входных сигналов напряжения постоянного тока, поступающих от термопар типа ТХА(К) в значения температуры, мВ (°С) | от -1,889 до 41,276 (от-50 до +1000) |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Диапазон преобразования входных сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления, в значения температуры, Ом (°С): - для термопреобразователей сопротивления НСХ Pt100 - для термопреобразователей сопротивления НСХ 50M - для термопреобразователей сопротивления НСХ 100М | от 84,27 до 157,33 (от -40 до +150) от 50,00 до 79,11 (от 0 до +150) от100,00 до 158,22 (от 0 до +150) |
| Пределы допускаемой погрешности, приведенной к верхнему значению диапазона преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров, %: - расхода прямого измерения, давления, уровня, температуры, химического анализа, электрических и механических величин, работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей - расхода воды с помощью стандартных СУ, без учета погреш ности первичных измерительных преобразователей | ±0,25 ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от термопар типа ТХА(К), в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±2,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления, в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±0,7 |
| Примечания: Пределы допускаемой погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от термопар, даны с учетом погрешности компенсации температуры холодного спая |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С: - относительная влажность при температуре плюс 25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от 0 до +40 от 30 до 80 от 80 до 108 |
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Зав. № 3545.000.11 | Зав. № 3545.000.12 |
| Комплекс автоматизированный измери-тельно-управляющий | КИ-ГТУ ЭБ1-Северо-Западная ТЭЦ | 1 | 1 |
| Руководство по эксплуатации. "Комплекс автоматизированный измерительно- управляющий КИ-ГТУ ЭБ1-Северозападная ТЭЦ, часть 1."Инструкция по эксплуатации АРМ оператора" | ИК.3545-АТХ1.РЭ 03 | 1 | 1 |
| Руководство по эксплуатации. "Комплекс автоматизированный измерительно- управляющий "КИ-ГТУ ЭБ1-Северозападная ТЭЦ", часть 2. "Техническое описание ПТК "Regul R500" | ИК.3545-АТХ1.РЭ 04 | 1 | 1 |
| Формуляр | ИК.3545-АТХ1.ФО2 ИК.3545-АТХ1.ФО3 | 1 | 1 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Сведения о методах измерений
приведены в пункте «Интерфейс пользователя» руководства по эксплуатации ИК.3545-АТХ1.РЭ 03.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;
ГОСТ 6651-2009 «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний»;
ГОСТ Р 8.585-2001 «ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования»;
Приказ Росстандарта от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Росстандарта от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока».
