Назначение
Контроллеры измерительные FloBoss S600+ (далее - контроллеры) предназначены для измерений и преобразований сигналов измерительных преобразователей температуры, расхода, давления в измеряемые величины, расчета по измеренным значениям расхода, массы и объема нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред, объемного расхода, и объема природного газа.
Описание
Принцип действия контроллеров основан на выполнении последовательностей (алгоритмов) направленных на:
- измерение сигналов от измерительных преобразователей;
- преобразование полученных сигналов в параметры сред;
- вывод информации на ЖК-дисплей (передней панели), компьютер, принтер и др.;
- формирование сигналов управления внешними устройствами;
- обмен данными с внешними устройствами по различным протоколам.
Контроллеры выполнены в корпусе, на передней панели которого расположены жидкокристаллический дисплей с подсветкой и 26-кнопочная клавиатура обеспечивающие возможность просмотра конфигурационных параметров и локального управления, а также светодиод состояния, на задней стороне расположены разъемы для подключения входных/ выходных сигналов и интерфейсы связи с внешними устройствами. Сбор сигналов осуществляется модулями ввода/вывода по соответствующим каналам ввода/вывода: аналоговым, импульсным, частотным, дискретным и цифровым каналам (HART), а также модулем центрального процессора по цифровым каналам (Modbus). Полученные сигналы обрабатываются согласно алгоритмам, заложенным в программном обеспечении, и используются в вычислениях, необходимых для учетных операций и реализации функций управления. Обмен данными организован с помощью коммуникационных портов, расположенных на модуле центрального процессора.
Выполнение основных функций и вычислений производится центральным процессором, способным обрабатывать 64-битные числа с плавающей запятой, с использованием математики чисел с двойной точностью. В целях повышения надежности, накапливаемые результаты вычислений (сумматоры) сохраняются в трех независимых ячейках памяти (тройные регистры).
Контроллеры выпускаются в двух исполнениях (Исполнение 1, Исполнение 2), различающихся пределами допускаемых погрешностей измеряемых величин.
Контроллеры обеспечивают:
- преобразование измеренных выходных сигналов (напряжение, сила тока, сопротивление, частота, импульсные сигналы) измерительных преобразователей расхода, давления, температуры по ГОСТ 6651-2009 и других в значения измеряемых ими величин;
- расчет массового расхода, массы, объемного расхода и объема жидкостей и газов, природного газа, приведенных к стандартным условиям, методом переменного перепада давления с использованием стандартных диафрагм в соответствии с ГОСТ 8.586.2-2005 (ИСО 5167-2:2003);
- приведение объемного расхода природного газа в рабочих условиях, измеренного турбинными, ультразвуковыми, вихревыми и другими расходомерами в объемный расход и объем газа при стандартных условиях в соответствии с ГОСТ Р 8.740-2011, ГОСТ 8.611-2013, МИ 3213-2009, AGA7, AGA9, СТО Газпром 5.2;
- приведение к стандартным условиям объема и плотности нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред измеренных массовыми, турбинными, ультразвуковыми преобразователями расхода, расходомерами и счетчиками жидкости в соответствии с ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ 8.595-2010;
- проведение обработки результатов анализа компонентного состава природного газа, передаваемых от потокового хроматографа для расчета физико-химических показателей;
- расчет физико-химических показателей (коэффициента сжимаемости, вязкости, плотности, скорости звука, показателя адиабаты, теплоты сгорания, числа Воббе) природного газа в соответствии с ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995), ГОСТ 30319.1-3-2015 (AGA8, GERG91), VDI/VDE 2040, ГОСТ Р 8.662-2009 (AGA8), AGA10;
- расчет коэффициентов сжимаемости и объемного расширения нефти, нефтепродуктов, газового конденсата и жидких углеводородов в соответствии с API 12.2.1, API 12.2.1М, 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 углеводородных сред при рабочих условиях в соответствии с СТО Газпром 5.9;
- расчет массы нефти и нефтепродуктов, жидких углеводородных сред по результатам прямого или косвенного методов динамических измерений расхода и плотности в соответствии с ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ 8.595-2010, Р 50.2.040-2004, Р 50.2.076-2010, МИ 3151-2008, МИ 3272-2010;
- хранение архивов измеренных и расчетных параметров, ведение журналов событий и нештатных ситуаций;
- сигнализацию при отказе измерительных преобразователей, при выходе измеряемых параметров за установленные пределы и в случае сбоев в процессах системы;
- многоканальное ПИД-регулирование;
- управление трубопоршневыми поверочными установками (ТПУ), компакт-прувером, эталонным преобразователем расхода;
- балансировка потоков, управление автоматическими пробоотборными устройствами и одораторами, управление отгрузками продуктов и реализация других алгоритмов, заданных оператором.
Контроллеры имеют интерфейсы связи RS232, RS422/RS485 и Ethernet для обмена информацией с внешними устройствами и системой более высокого уровня. Поддерживаются протоколы Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP/IP.
Дополнительно встроенный web-сервер обеспечивает реализацию всех функций передней панели, а также позволяет производить диагностику с помощью web-браузера персонального компьютера, подключенного к контроллеру по протоколу Ethernet.
Общий вид контроллеров и схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 1.
Место пломбирования
Рисунок 1 - Общий вид контроллеров и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
В контроллерах используется программное обеспечение (ПО), указанное в таблице 1.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения контроллеров
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | LinuxBinary.app |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 06. 09с | 06.09e | 06.09f | 06.09fa | 06.09fb | 06.09g | 06.09h | 06.13 | 06.20 | 06.21 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | 0259 | 0x 8E78 | 0x 4B7E | 0x E331 | 0x 33B8 | 0x 13E0 | 0x 9935 | 0x 8292 | 0x 6051 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 | CRC 16 |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | LinuxBinary.app |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 06.21а | 06.22 | 06.22а | 06.22b | 06.23 | 06.24 | 06.24a | 06.25 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0x CFB9 | 0x E4CC | 0x 0857 | 0x FCB4 | 0x 4DC9 | 0x 7ff3 | 0x e7f0 | 0x 1990 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 |
Продолжение таблицы 1
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | LinuxBinary.app |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 06.26a |
| Цифровой идентификатор (GOST CHECKSUM) | 0x2287 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение 1 | Исполнение 2 |
| Диапазон измерений и преобразований: - напряжения, В - силы тока, мА - частоты, Гц - сопротивления в температуру, °С (соответствующий диапазон измерений сопротивления, Ом) | от 0 до 5 (от 1 до 5) от 0 до 20 (от 4 до 20) от 50 до 10000 от -100 до +300 (от 60 до 216) |
| Диапазон воспроизведения силы тока, мА | - | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности при измерении напряжения, % | ±0,005 | ±0,015 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности при измерении силы тока, % | ±0,02 | ±0,04 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону воспроизведения погрешности при воспроизведении силы тока, % | - | ±0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении частоты, % | ±0,001 | ±0,004 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении количества импульсов на каждые 10000 импульсов (частота импульсов входа (от 50 до 10000 Гц), имп. | ±1 | ±4 |
| Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешности при измерении и преобразовании сопротивления в температуру, %, в диапазоне измерений сопротивления соответствующему диапазону измерений температуры от - 100 до + 300 °С | ±0,01 | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении и преобразовании сопротивления в температуру, °С, в диапазоне измерений сопротивления соответствующему диапазону измерений температуры: - от -100 до +200 включ. °С - св. +200 до +300 °С | - | ±0,06 ±0,1 |
| Пределы допускаемого суточного хода часов, с | ±0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расчета: - объёмного расхода и объема, % - массового расхода и массы, | ±0,001 ±0,001 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расчета коэффициентов преобразования и поправочных коэффициентов преобразователей расхода, % | ±0,001 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Исполнение 1 | Исполнение 2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расчета свойств среды: - плотности природного газа, % - плотности нефти и нефтепродуктов, % - динамической вязкости, % | ±0,001 ±0,001 ±0,03 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности расчета: - показателя адиабаты, % - удельной объемной теплоты сгорания природного газа, % | ±0,01 ±0,001 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности при измерении напряжения и силы тока от изменения температуры окружающего воздуха (+23 °С), %/°С, в диапазоне от 0 до +45 °С -10 до +60 °С | ±0,001 | ±0,002 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к диапазону воспроизведения погрешности при воспроизведении силы тока от изменения температуры окружающего воздуха (+23 °С), %/°С, в диапазоне от -10 до +60 °С, | - | ±0,002 |
| * Характеристика включает в себя вклад погрешности при измерении величин, задействованных в расчете коэффициентов преобразования и/или поправочных коэффициентов |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжения питания постоянным током, В | от 20 до 32 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 48 |
| Габаритные размеры, мм, не более - высота - ширина - длина | 270 84,5 303,8 |
| Масса, кг, не более | 4,3 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность при температуре +35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -10 до +60 90 от 84,0 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Степень защиты от твердых предметов (IP) | IP50 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом, а также на наклейку, расположенную на передней панели контроллера.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Контроллер измерительный | FloBoss S600+ | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | D301150XRU | 1 экз. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 117-221-2013 с изменением № 1 | 1 экз. |
| Программное обеспечение | Config 600 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 117-221-2013 с изменением № 1 «Контроллеры измерительные FloBoss S600+. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 21.11.2017 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон 3 разряда единицы напряжения постоянного электрического тока по ГОСТ 8.027-2001 в диапазоне значений от 0 до 5 В, 2 разряда единицы силы постоянного электрического тока по ГОСТ 8.022-91 в диапазоне воспроизводимых значений от 0 до 20 мА;
- рабочий эталон 2 разряда единицы силы постоянного электрического тока по ГОСТ 8.022-91 в диапазоне измеряемых значений от 0 до 20 мА;
- рабочий эталон единицы частоты по ГОСТ 8.129-2013 в диапазоне значений от 50 Гц до 10000 Гц;
- рабочий эталон единицы электрического сопротивления 3 разряда по Приказу Росстандарта от 15.02.2016 г. № 146 в диапазоне от 0 до 300 Ом.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) паспорт, и на пломбу.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.027-2001 Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.022-91 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 • 10-16 до 30 А
ГОСТ 8.129-2013 Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ТР ТС 020/2011 Технический регламент Таможенного союза «Электромагнитная совместимость технических средств»
Приказ Росстандарта от 15.02.2016 г. № 146 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»
Техническая документация фирмы «Emerson Process Management»
