Назначение
Контроллеры измерительные FloBoss (модели S600, S600+) (далее - контроллеры) предназначены для преобразования измерительных сигналов и вычисления расхода, массы и объема нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред, объемного расхода и объема природного газа, приведенных к стандартным условиям, по результатам измерений рабочего (статического) давления, разности давлений и температуры на установленных в трубопроводах сужающих устройствах, осредняющих трубках, а также с помощью объемных, массовых расходомеров. Также контроллеры выполняют функции аналитического контроллера при совместном использовании с потоковым газовым хроматографом, осуществляя обработку и контроль полученных физико-химических свойств газа и, могут использоваться с поверочными установками различного типа для поверки преобразователей расхода и счетчиков жидкости.
Описание
Принцип действия контроллера основан на измерении и преобразовании сигналов измерительных преобразователей и расходомеров различного типа в информацию об измеряемых параметрах сред с последующим вычислением и представлением информации на дисплее контроллера, подключенном принтере или на дисплее подключенного персонального компьютера.
Входные сигналы поступают в контроллер через каналы ввода/вывода (аналоговые, импульсные, частотные, дискретные или цифровые каналы передачи данных (HART, другие). По полученным сигналам контроллер, с помощью заложенного в нем программного обеспечения, производит вычисления необходимых для учета и управления параметров.
Вычислительным центром контроллера являются один основной процессор и несколько вспомогательных процессоров для эффективной работы с 64-битными числами с плавающей точкой. Это обеспечивает требуемую точность при выполнении математических операций, а целостность результирующих данных обеспечивается хранением нарастающих счетчиков в ячейках памяти с тройным резервированием (Tri-reg format).
На передней панели контроллера располагаются жидкокристаллический дисплей с подсветкой, 29-кнопочная клавиатура для локального управления контроллером и ввода данных, а также светодиод состояния контроллера. Жидкокристаллический дисплей и клавиатура обеспечивают возможность просмотра данных и конфигурационных параметров непосредственно на месте установки контроллера и могут быть настроены для работы с конкретным объектом.
Контроллер позволяет осуществлять:
- вычисление расхода по нескольким измерительным линиям индивидуально и по группам измерительных линий в любой комбинации поддерживаемых сред, расходомеров и преобразователей расхода;
- балансирование потоков по линиям и управление общей пропускной способностью узла учета;
- управление пробоотборным устройством;
- управление поверочными операциями - для этого контроллер оснащается специализированной платой прувера и поддерживает работу с однонаправленными и
двунаправленными пруверами, компакт-пруверами и эталонными преобразователями расхода;
- управление дозированием и загрузкой продукта;
- архивирование измеренных и вычисленных параметров в архивных базах данных произвольного типа и периодичности (настраивается при конфигурировании);
- ведение журналов событий и аварий;
- сигнализацию при отказе преобразователей, при выходе параметров за установленные пределы и при сработке внутренних контуров самодиагностики;
- печать данных на подключенный принтер;
- многоканальное ПИД-регулирование и реализацию иных алгоритмов, заданных оператором;
- управление и обмен данными с подчиненными устройствами по цифровым каналам связи (например, газовый хроматограф, ультразвуковые расходомеры, массовые расходомеры и другие);
- передачу информации в системы более высокого уровня по имеющимся интерфейсам связи.
Контроллеры имеют интерфейсы связи RS232, RS422/RS485 и Ethernet для обмена данными с периферийным оборудованием и/или с системой более высокого уровня. Поддерживаются протоколы Modbus и TCP/IP.
Контроллеры содержат несколько типов памяти для хранения информации. Энергонезависимая память EPROM - для хранения операционной системы прибора, включая все функциональные блоки учета и управления, защищенные кодом CRC. Энергонезависимая Flash память - для резервного хранения конфигурации прибора. Энергонезависимая SRAM (с батарейной подпиткой) - для хранения текущей конфигурации прибора и архивных данных. DRAM - для временного хранения информации.
Дополнительно, встроенный Web-Server позволяет осуществлять контроль и диагностику контроллера и подключенного оборудования при помощи персонального компьютера с установленным Internet Explorer.
Программное обеспечение
Программное обеспечение контроллеров позволяет выполнять следующие функции:
- преобразование измеренных выходных сигналов первичных преобразователей расхода, давления, температуры и других преобразователей с выходными сигналами напряжения, силы тока, частоты или импульсными сигналами в значения инженерных величин;
- вычисление объемного расхода и объема природного газа, приведенных к стандартным условиям, либо других текучих сред методом переменного перепада давления с использованием стандартных диафрагм в соответствии с ГОСТ 8.586.2, ISO 5167-2;
- приведение объемного расхода природного газа в рабочих условиях, измеренного турбинными, ультразвуковыми, вихревыми и другими объемными расходомерами в объемный расход и объем газа при стандартных условиях в соответствии с ПР 50.2.019, AGA7, AGA9, СТО Газпром 5.2;
- приведение к стандартным условиям объема и плотности нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред по результатам измерений расходомеров (массовых, турбинных, ультразвуковых преобразователей расхода) и счетчиков жидкости в соответствии с ГОСТ Р 8.595;
- проведение порогового контроля и обработки (усреднение и нормировка) результатов анализа компонентного состава природного газа, передаваемых от потокового хроматографа для расчета физико-химических показателей;
- вычисление физико-химических показателей (коэффициента сжимаемости, вязкости, плотности, скорости звука, показателя адиабаты, теплоты сгорания, числа Воббе) природного газа в соответствии с ГОСТ 30319.0 - ГОСТ 30319.3, ISO 6976, VDI/VDE 2040, AGA8, AGA10, GRI 1991;
- вычисление коэффициентов сжимаемости и объемного расширения для нефти, нефтепродуктов, газового конденсата и жидких углеводородов в соответствии с API 12.2.1, 12.2.1M, API 12.2.2, API 12.2.2M, API 11.2.4, API 2540, GPA TP 15/16/25/27;
- расчет и корректировка плотности жидких УВС при рабочих условиях в соответствии с Газпром СТО5.9 (Приложение Б);
- вычисление массы нефти и нефтепродуктов, жидких углеводородных сред по результатам прямого или косвенного методов динамических измерений расходомерами и плотномерами в соответствии с ГОСТ Р 8.595, Р 50.2.040.
Т абл иц а 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений |
| Операционная система для модели S600 | VxWorks | 5.53 | нет | CRC32 | С по МИ 3286-2010 |
| Операционная система для модели S600+ | Linux Binary.app | 06.09c | нет | CRC32 | С по МИ 3286-2010 |
| Примечание - Цифровой идентификатор (контрольная сумма) создается для конфигурационного загрузочного файла для каждого экземпляра контроллера отдельно и зависит от возлагаемых на этот экземпляр функций. Отслеживать целостность ПО по контрольной сумме загрузочного конфигурационного файла можно по данным завода изготовителя, осуществляющим проверку для каждого отдельного экземпляра контроллера. |
Рисунок 1 - Внешний вид контроллера FloBoss модели S600, S600+.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Диапазон измерений аналоговых сигналов входа/выхода: |
| - напряжения, В | от 0 до 5 от 1 до 5 |
| - силы тока, мА | от 0 до 20 от 4 до 20 |
| Входной частотный сигнал, Г ц | от 0 до 10000 |
| Входной импульсный сигнал, Г ц | от 0 до 10000 |
| Входной PRT/RTD канала температуры, °С | от минус 100 до 300 4-проводное подключение с использованием термометра сопротивления 100 Ом |
Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности
| - основной приведенной, при измерении аналоговых сигналов: | |
| напряжения, % | ±0,005 |
| силы тока, % | ±0,04 |
| - абсолютной, при измерении частотных сигналов, Г ц | ±0,1 |
| - абсолютной, при измерении импульсных сигналов, количество импульсов на 10000 импульсов | ±1 |
| - относительной, при измерении температуры для входа PRT/RTD, % | ±0,06 |
| - относительной, при измерении времени, % | ±0,01 |
| - относительной, при вычислении расхода, объема, массы, % | ±0,01 |
| - относительной, при вычислении коэффициентов преобразования и поправочных коэффициентов преобразователей расхода, % ) | ±0,025 |
| - дополнительной, от изменения температуры окружающей среды (23 °С) в диапазоне температур от 0 °С до 60 °С для аналогового входа, %/ °С | ±0,001 |
| Примечание - *) Указанная погрешность включает в себя погрешности аналоговых каналов, задействованных в процедуре вычисления коэффициентов преобразования и/или поправочных коэффициентов. |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Диапазон температур окружающей среды, °С | от 0 до 60 |
| Максимальная относительная влажность окружающей среды, % | 90 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 20 до 32 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 48 |
| Габаритные размеры, не более, мм | 84,5x270x303,8 |
| Масса, не более, кг | 4,3 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 10 |
| Степень защиты от пыли и ваги по ГОСТ 14254-96 | IP50 |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом в верхнем левом углу, на боковую панель контроллера в центре методом наклеики.
Комплектность
Контроллер измерительный FloBoss модели S600 или модели S600+ 1 шт.
Руководство по эксплуатации 1 шт.
Методика поверки 1 шт.
Программное обеспечение Config 600 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу «Инструкция. Государственная система обеспечения единства измерений. Контроллеры измерительные FloBoss модели S600, S600+ фирмы «Emerson Process Management Ltd». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП ВНИИР 25 марта 2011 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- магазин сопротивлений Р4831, сопротивление до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/2-10-6;
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000А, диапазон воспроизведения токового сигнала от 0 до 25 мА, пределы допускаемой абсолютной погрешности в режиме воспроизведения токового сигнала ±0,003 мА, по ТУ4381-031-13282997-00;
- калибратор постоянного напряжения и тока П320, диапазон измерений 0-10 В, 0-100 мА, погрешность в режиме воспроизведения напряжения 0,0014 %;
- генератор сигналов низкочастотный ГЗ 110, диапазон воспроизведения частот от 0,01 до 1999999,99 Гц, пределы допускаемой относительной погрешности ±0,5*10-7 %;
- счетчик импульсов с диапазоном частот входных сигналов от 1 Гц до 100 кГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±1 импульс на 10000 импульсов;
- частотомер электронно-счетный ЧЗ-38
- делитель частоты Ф5093, диапазон частот от 10 Гц до 10 МГц по ТУ 25-04- 3084-76;
- термометр ртутный, диапазон измерений от 0 до 50 °С, цена деления 0,1 °С по ГОСТ 28498;
- барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерений от 80 до 106,7 кПа, цена деления шкалы 100 Па по ТУ25-11.15135.
Допускается применение других средств измерений, обеспечивающих определение и контроль метрологических характеристик поверяемого контроллера с требуемой точностью.
Сведения о методах измерений
Контроллер расхода FLOBOSS™ S600. Руководство по эксплуатации.
Контроллер расхода FLOBOSS™ S600+. Руководство по эксплуатации.
Нормативные документы
техническая документация фирмы «Emerson Process Management Ltd», Великобритания
Рекомендации к применению
осуществление торговли и товарообменных операций
