Назначение
Система автоматизированная измерительная диагностического контроля гидротехнических сооружений и их оснований филиала ОАО "РусГидро"-"Камская ГЭС"-" АИСДК" (в дальнейшем "АИСДК")- предназначена для измерений, первичной обработки, автоматизированного сбора и отображения информации о состоянии гидротехнических сооружений и их оснований Камской ГЭС, контроля и хранения измеренных и расчетных параметров.
Область применения - получение измерительной информации о параметрах гидротехнических сооружений Камской ГЭС и передача ее в "Информационно-диагностический комплекс контроля безопасности гидротехнических сооружений - БИНГ".
Описание
Принцип действия АИСДК основан на измерении, обработке и индикации измерительной информации, поступающей от первичных измерительных преобразователей, измеряющих физико-механические параметры водоносных горизонтов основания водосливной плотины Камской ГЭС.
АИСДК представляет собой совокупность технических и программных средств, в том числе:
- оборудования нижнего уровня, содержащего аппаратные средства связи с технологическим процессом и состоящего из:
• интеллектуальных измерительных преобразователей (датчиков) давления Sitrans Р серии DS III с цифровым выходным сигналом в стандарте "PROFIBUS РА", установленных на напорных пьезометрах в контрольных точках цементационной, дренажной, смотровой потерн водосливной плотины Камской ГЭС в количестве 151 шт.;
• погружных термометров сопротивления типа 903028, работающих совместно с интеллектуальными измерительными преобразователями температуры Sitrans Т серии ТН400 с цифровым выходным сигналом в стандарте "PROFIBUS РА", установленных внутри конструкции отдельных напорных пьезометров цементационной и смотровой потернах водосливной плотины Камской ГЭС в количестве 6 шт.;
• погружных измерительных преобразователей (датчиков) гидростатического давления Sitrans Р серии MPS со стандартным аналоговым выходным сигналом 4-20 мА, установленных в скважинах смотровой галереи нижнего бьефа водосливной плотины Камской ГЭС в количестве 10 шт.
- оборудования среднего уровня, содержащего программно-технические средства приема и обработки сигналов от датчиков нижнего уровня и состоящего из:
• измерительных модулей УСО серии Simatic S7-300 типа SM331, осуществляющих прием и циклический опрос аналоговых датчиков уровня, преобразование токовых сигналов от этих датчиков в выходной код и передачу их в процессор системы;
• модулей связи DP/PA Coupler осуществляющих прием цифровых выходных сигналов от интеллектуальных датчиков давления и температуры по стандарту протокола обмена PROFIBUS РА и преобразование принятых сигналов в сигналы по стандарту протокола обмена PROFIBUS DP;
• интерфейсных модулей IM 153-2, осуществляющих циклический опрос цифровых датчиков давления и температуры, и передачу цифровых сигналов их в процессор системы по стандарту промышленного протокола обмена PROFIBUS DP;
• линий связи, соединяющих измерительные модули с аналоговыми датчиками уровня и обеспечивающих передачу измерительной информации от датчиков к процессору системы в виде аналоговых сигналов 4-20мА;
• линий связи, объединяющих интеллектуальные датчики давления и температуры с цифровым выходом на шины PROFIBUS РА и обеспечивающие передачу измерительной информации от датчиков к процессору системы по стандарту протокола обмена PROFIBUS PA/DP;
• процессора системы серии Simatic S7-400, типа CPU 414-3 PN/DP, обеспечивающего прием и обработку измерительной информации от измерительных и интерфейсных модулей, формирования предупредительных и аварийных сигналов при возникновении недопустимого режима работы оборудования или отклонении физикомеханических параметров водосливной плотины от заданных, диагностику состояния измерительного оборудования, выполнение расчетов параметров, согласно заложенным алгоритмам;
• специализированного программного обеспечения Simatic WinCC v.6.2, STEP 7 v.5.4 и PDM v.6.0, на котором реализована программа процессора системы обеспечивающая обработку измерительных сигналов и обеспечение контроля за физикомеханическими параметрами водосливной плотины Камской ГЭС;
- оборудования верхнего уровня, состоящего из:
• сервера системы, предназначенного для приема обработки полученной измерительной и расчетной информации согласно алгоритмов работы системы, хранения информации и обеспечения "клиент-серверной" технологии работы комплекса;
• линии связи между процессором и сервером системы, обеспечивающей передачу в сервер измерительной и технологической информации по протоколу обмена Ethernet;
• терминалов рабочей и инженерной станций автоматизированной измерительной системы, реализованных на базе персональных компьютеров, которые получает информацию от сервера системы по общестанционной сети Ethernet и обеспечивают визуализацию результатов измерений и расчетов;
• специализированного инженерного программного комплекса Simatic PCS 7 предназначенного для конфигурации сервера, рабочей и инженерной станций системы, обеспечения диагностики работы оборудованием системы, передачи измерительной информации на терминалы рабочей и инженерной станций системы и визуализации результатов измерений.
АИСДК обеспечивает измерение, визуализацию измеренных параметров и автоматическое обновление данных измерений на экранах рабочей станции - "АРМ инженера-гидротехника" и инженерной станции системы, представление их в виде временных трендов, архивирование и вывод на печать следующих физико-механических параметров гидротехнических сооружений Камской ГЭС:
- давлений воды в водоносном горизонте основания водосливной плотины, кгс/см2,
- температуры воды водоносном горизонте основания водосливной плотины, °C;
- уровня воды в скважинах бычков верхнего бьефа водосливной плотины, м;
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Количество измерительных модулей аналогового ввода в составе системы: - типа "Simatic S7-300" типа SM331, шт: | 1 |
| Количество измерительных преобразователей подключаемых на вход одного модуля аналогового ввода, шт | до 16 |
| Количество измерительных преобразователей уровня со стандартным токовым выходом в составе системы, шт | 10 |
| Диапазон измерений унифицированных аналоговых сигналов измерительных преобразователей, мА | 4...20 |
| Количество измерительных преобразователей с цифровым выходом по стандарту PROFIBUS РА в составе системы: - давления, шт - температуры, шт | 151 6 |
| Количество интерфейсных модулей IM 153-2 устройств распределенного ввода - вывода ЕТ 200М и цифровых шин PROFIBUS PA/DP в составе системы | 7 |
| Диапазон измерений: -температуры, °C: - давления, кг/смг - уровня, м | 0-15 0-3 0-20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности: - по каналам измерений давления, % - по каналам измерений уровня, % Пределы допускаемой абсолютной погрешности по каналам измерений температуры, °C | ±0,1 ±0,4 ±0,4 |
| Электропитание: Напряжение переменного тока, В частота тока, Гц | 220(+10/-15%) 50 ± 1 |
| Электропитание: напряжение переменного тока, В | 220 |
| Режим работы | непрерывный |
| Температура окружающей среды, °C: - точке установки измерительных преобразователей - в помещении, где установлена электронная аппаратура и вычислительная техника | -5...40 0...40 |
| Относительная влажность, при температуре 25 °C, %: - точке установки измерительных преобразователей - в помещении, где установлена электронная аппаратура и вычислительная техника | до 100 30...80 |
| Атмосферное давление, кПа | 84... 107 |
| Средний срок службы до капитального ремонта, лет | 6 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист "Руководства по эксплуатации комплекса" печатным способом.
Комплектность
| Наименование | Обозначение, тип | Количество, шт. |
| 1. Шкаф контроллерный, | | 1 компл.: |
| в составе: | | |
| - Процессор системы | Программируемый контроллер серии Si-matic S7-400 типа CPU 414-3 PN/DP, (Г.р. 15773-06) | 1 |
| - Модуль аналогового ввода | Simatic SM331, 16 AI, (Г.р. 15772-06) | 1 |
| - интерфейсный модуль уст- | Simatic IM 153-2, (Г.р. 22734-06) | |
| ройств распределенного ввода - вывода ЕТ 200М | | 1 |
| - устройство преобразования | - модуль связи DP/PA Coupler | 1 |
| протокола PROFIBUS-DP в протокол PROFIBUS -РА. | | |
| - Блок питания | Simatic PS407,10A | 1 |
| - сервер системы | 19”ПК промышленного исполнения ProLiant DL180 G5, Intel Core Duo 2GHz, Ram 2Gb, HPP 180Gb+180Gb, SVGA | 1 |
|
| - Блок бесперебойного питания | UPS Liberty, 3 кВт | 2 |
| 2.Шкаф УСО смотровой и дренажной потерн №1, | | 1 комплект |
| в составе: | | |
| - интерфейсный модуль уст- | Simatic IM 153-2, (Г.р. 22734-06) | 4 |
| ройств распределенного ввода - вывода ЕТ 200М | | |
| - устройство преобразования | модуль связи DP/PA Coupler | 4 |
| протокола PROFIBUS-DP в протокол PROFIBUS -РА. | | |
| З.Шкаф УСО Цементационной потерны №2, в составе: | | 1 комплект |
| - интерфейсный модуль устройств распределенного ввода - вывода ЕТ 200М | Simatic IM 153-2, (Г.р. 22734-06) | 1 |
| - устройство преобразования протокола PROFIBUS-DP в протокол PROFIBUS -РА | модуль связи DP/PA Coupler | 1 |
| 4.Рабочая станция системы. | ПК Hewlett Packard (HP),CPU Intel 1 GHz,Ram 512Mb, HDD 120Gb, SVGA 32Mb ЖК монитор 19” , Windows XP SP2 | 1 |
| 5.Инженерная станция систе- | Ноутбук, CPU Intel 1GHz, RAM 2Gb, HDD | 1 |
| мы | 120Gb, SVGA 32Mb | |
| б.Комплект измерительных преобразователей в составе | | |
| Наименование | Обозначение, тип | Количество, шт. |
| системы, в том числе: - датчики давления - датчики температуры в составе: 1 .Термометр сопротивления 2 . Измерительный преобразователь температуры | Sitrans Р, DS III PROFIBUS РА, серии 7MF4035, (Г.р.30883-05), Фирма Siemens AG, Германия Sitrans Р, серии MPS (Г.р.30883-05), Фирма Siemens AG, Германия PtlOO типа 903028, (Г.р.41742-09), Фирма ЮМО, Москва Sitrans Т, серии ТН400, (Г.р.40067-08), Фирма Siemens AG, Германия | 151 10 6 6 |
| 7.Комплект стандартного и инженерного программного обеспечения: для серверов, | MS Windows 2003 Server 3 clients Simatic PCS7 OS-station | 1 компл. |
| 8.Комплект стандартного и инженерного программного обеспечения: для операторской станции системы | MS Windows XP Pro Simatic PCS7 OS-client | 1 компл. |
| 9.Комплект стандартного и инженерного программного обеспечения: для инженерной станции системы | MS Windows XP Pro MS Office 2007 standart Simatic PCS7 AS/OS engeneering | 1 компл. |
| 1. Комплект эксплуатационной документации, в том числе: Формуляр Руководство по эксплуатации Техническое описание Методика поверки | 2368.АТХ.01.00-ФО 2368.АТХ.01.00-РЭ 2368.ATX.01.00-TO ч.1,ч.2 2368.АТХ.01.00-МП | 1 компл. |
Поверка
Поверка системы проводится в соответствии методикой " ГСП. Система автоматизированная измерительная диагностического контроля гидротехнических сооружений и их оснований филиала ОАО "РусГидро"-"Камская ГЭС"- "АИСДК". Методика поверки" 2368.АТХ.01.00-МП, утвержденной ВНИИМС в декабре 2009 г.
Основное поверочное оборудование:
- калибратор давления КТ 0,01, диапазоны создания и измерения давления 0...5 кгс/см2;
- многофункциональный калибратор электрических сигналов TRX-II, КТ 0,05, диапазоны генерирования 0,1 - 10 В, 0 - 22 мА; 0 - 300 Ом;
- магазин сопротивлений Р4831, кл. точн. 0,05.
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ21552 Средства вычислительной техники. Общие требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование, хранение
ГОСТ Р 8.596 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
Техническое задание "Автоматизированная система сбора информации о давлении в пьезометрах водосливной плотины Филиала ОАО "РусГидро"-"Камская ГЭС".
Заключение
Тип системы автоматизированной измерительной диагностического контроля гидротехнических сооружений и их оснований филиала ОАО "РусГидро"-"Камская ГЭС"-АИСДК утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации.
