Назначение
Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург (далее АИИСМВ) предназначена для измерения параметров абсолютной вибрации подшипников, параметров относительной вибрации вала, осевого перемещения ротора турбины, а также числа оборотов (частоты вращения) ротора турбины.
Описание
Принцип действия АИИСМВ основан на преобразовании и обработке сигналов, поступающих от первичных преобразователей.
АИИСМВ состоит из двух комплексов: вычислительного (вычислительного компонента ИС) и измерительного (измерительного компонента ИС). Измерительный комплекс включает в себя первичные измерительные преобразователи (ПИП). Вычислительный комплекс представляет собой трехуровневый программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из нижнего, среднего и верхнего уровней. Нижний уровень включает в себя модуль измерения скорости вращения MMS 6350 и комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500 (Госреестр СИ №15540-07) совместно с устройствами распределенного ввода-вывода Simatic ET200 (Госреестр СИ № 22734-11). Средний уровень представляет собой контроллер программируемый Simatic S7-400 (Госреестр СИ № 15773-11). Верхний уровень - это рабочие станции, инженерная станция и сервер.
АИИСМВ включает в себя четыре типа измерительных каналов: абсолютной вибрации подшипников, относительной вибрации вала, осевого перемещения ротора турбины и частоты вращения ротора турбины.
Каждый измерительный канал предназначен для измерения одной из величин и включает соответствующий первичный измерительный преобразователь, комплекс измерительновычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500 совместно с устройством распределенного ввода-вывода Simatic ET200 или модуль измерения скорости вращения MMS 6350 (в зависимости от измеряемой величины) и программируемый контроллер.
Структурная схема АИИСМВ приведена на рисунке 1.
Измерительный канал абсолютной вибрации подшипников состоит из преобразователя виброускорения BN-330425 (Госреестр № 41669-09), комплекса измерительно
вычислительного для мониторинга работающих механизмов BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.
Принцип действия преобразователя виброускорения BN-330425 основан на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта, состоящего в появлении электрического заряда на пьезоэлектрической пластине, пропорционального ускорению, воздействующему на преобразователь.
Внешний вид преобразователя виброускорения BN-330425 приведен на рисунке 2.
Измерительный канал относительной вибрации вала состоит из преобразователя перемещения токовихревого BN 3300, состоящего из датчика-излучателя BN 330103-00-03-50-0200 и проксиметра BN 330180-51-00 (Госреестр № 15538-08), комплекса измерительновычислительного для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.
Внешний вид преобразователя перемещения токовихревого BN 3300 приведен на рисунке 3.
Измерительный канал осевого перемещения ротора турбины состоит из преобразователя перемещения токовихревого BN 3300, комплекса измерительно-вычислительного для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.
Измерительный канал частоты вращения ротора турбины состоит из преобразователя перемещения токовихревого EPRO KANIS MMG 1070/2TS, модуля измерения скорости вращения MMS 6350 и контроллера программируемого Simatic S7-400.
Внешний вид преобразователя перемещения токовихревого EPRO KANIS MMG 1070/2TS приведен на рисунке 4.
Принцип действия используемых в каналах измерения относительной вибрации, осевого перемещения и частоты вращения преобразователей перемещения токовихревых основан на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого датчиком, с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте контроля (роторе).
Комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500 обеспечивает преобразование сигнала в унифицированный токовый сигнал от 4 до 20 мА.
Модуль измерения скорости вращения MMS 6350 служит для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму.
Устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET200 обеспечивает циклический опрос первичных измерительных преобразователей, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от BN-3500 в цифровой код и передачу методом удаленного ввода полученной измерительной информации на контроллер Simatic ET 400.
Контроллер Simatic S7-400 обеспечивает выполнение сбора, вычисления, обработки, контроля и хранения измерительной информации о механических величинах паровой турбинной установки, а также безопасность хранения измерительной информации.
Внешний вид устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 приведен на рисунке 5.
Внешний вид контроллера программируемого Simatic S7-400 приведен на рисунке 6.
Внешний вид модуля измерения скорости вращения MMS 6350 приведен на рисунке 7.
Внешний вид комплекса измерительно-вычислительного для мониторинга работающих механизмов BN-3500 приведен на рисунке 8.
АИИСМВ обеспечивает непрерывный режим сбора, контроля и хранения получаемой информации об измеряемых параметрах, позволяет проводить мониторинг состояния подвижных частей паровой турбинной установки.
Рисунок 1 - Структурная схема АИИСМВ
Рисунок 2 - Преобразователь виброускорения BN-330425
Рисунок 3 - Преобразователь перемещения токовихревой BN 3300
Рисунок 4 - Преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS
Рисунок 5 -Устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200
Рисунок 6 - Контроллер программируемый Simatic S7-400
Рисунок 7 - Модуль измерения скорости вращения MMS 6350
Рисунок 8 - Комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих
механизмов BN-3500.
Программное обеспечение (ПО) служит для обработки, визуализации и архивации той информации, которая поступает от измерительных каналов.
Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.
Доступ к программному обеспечению контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня АИИСМВ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).
| Наименование ПО | Идентиф икаци-онное наименование ПО | Номер версии | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программный проект на базе инженерного пакета Simatic PCS7 и SPPA-T3000 | AMs 4525 | V.5.3+SP3 v.6.0 SP4 | 38429С67 | CRC-32 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Канал измерения абсолютной вибрации
| Диапазон измерения виброскорости, мм/с Диапазон рабочих частот, Гц Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении виброскорости в диапазоне частот, % Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении виброскорости в диапазоне частот в диапазоне температур, % | от 1 до 25 от 10 до 20000 ±7,0 ±8,5 |
| Канал измерения относительной вибрации Диапазоны измерения виброперемещения, мкм | от 0 до 200 |
| Диапазон рабочих частот, Гц Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении | от 10 до 10000 |
| виброперемещения в диапазоне частот, % Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении вибропере- | ±4,0 |
| мещения в диапазоне частот в диапазоне температур, % | ±5,0 |
| Канал измерения осевого перемещения Диапазоны измерения перемещения, мм Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении | ±1 |
| осевого перемещения, % Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении осевого пе- | ±4,0 |
| ремещения в диапазоне температур, % | ±5,0 |
| Канал измерения частоты вращения Диапазоны измерения числа оборотов (частоты вращения), об/мин | от 0 до 3750 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении числа оборотов (частоты вращения), % | ±0,2 |
Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении числа оборотов (частоты вращения) в диапазоне температур, %
Условия эксплуатации:
диапазон температур, °С
Масса, г:
- преобразователь виброускорения BN-330425
- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300
- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500:
- модуль управления
- модуль измерительный
- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS
(с кабелем)
- модуль измерения скорости вращения MMS 6350
- контроллер программируемый Simatic S7-400
- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200
Габаритные размеры (высота х длина х ширина), мм, не более:
- преобразователь виброускорения BN-330425
- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300:
- датчик-излучатель BN 330103-00-03-50-02-00
- проксиметр BN 330180-51-00
- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500:
- модуль управления
- модуль измерительный
- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS
- модуль измерения скорости вращения MMS 6350
- контроллер программируемый Simatic S7-400
- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200
±0,35
от минус 10 до 60
99
700
910
460
800
190
8420
220
022 х 59
05 х 250
81,3 х 61,2 х 63,5
242 х 25 х 242
242 х 25 х 164
022 х 320
124,4 х 176 х 30,1
220 х 290 х 480
200 х 30 х 49
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта методом печати или наклейки и на контроллер программируемый Simatic S7-400 при помощи маркировочной таблички.
Комплектность
Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург в составе:
- преобразователь виброускорения BN-330425 4 шт.
- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300 10 шт.
- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механиз
мов BN-3500 1 шт.
- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS 3 шт.
- модуль измерения скорости вращения MMS 6350 1 шт.
- контроллер программируемый Simatic S7-400 1 шт.
- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 4 шт.
Комплект специализированного ПО «SPPA-T3000» фирмы Siemens.
Программный проект на базе инженерного ПО "Step 7"V5.3 и SKADA "WinCC"V6.0 фирмы Siemens, сконфигурированный под задачи ведения режимов работы и технологического процесса паровой турбинной установки №10 ОАО
«Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург 1 компл.
Руководство по эксплуатации ЭД. 045.11.09 МВПТУ-РЭ 1 экз.
Паспорт ЭД. 045.11.09 МВПТУ-ПС 1 экз.
Методика поверки ЭД. 045.11.09 МВПТУ-МП 1 экз.
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой «Система автоматизированная информационноизмерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «ЮгоЗападная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург. Методика поверки» ЭД. 045.11.09 МВПТУ-МП, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 26 февраля 2012 г.
Основные средства поверки: поверочная установка 2-го разряда по МИ 2070, генератор синусоидального напряжения ГЧ-221 (Госреестр СИ №33410-06), головка микрометрическая цифровая 350 (Госреестр СИ № 33793-70).
Сведения о методах измерений
«Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург. Руководство по эксплуатации» раздел 5.
Нормативные документы
1 ГОСТ 25275-82 «Приборы для измерения вибрации вращающихся машин. Общие технические требования».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
