Назначение
Система информационно-измерительная управляющая производства ТВГСиПК электроприводами насосной станции аккумулирующего водохранилища для нужд водоснабжения производств ООО «Ставролен» (далее - ИИУС) предназначена для непрерывных измерений параметров технологического процесса в реальном масштабе времени (давления, расхода, силы постоянного тока от 4 до 20 мА, сопротивления).
Описание
Принцип действия ИИУС основан на непрерывном измерении технологических параметров, формировании унифицированных сигналов и последующего их преобразования, обработки, визуализации при помощи контроллеров программируемых SIMATIC S7-400 (далее - SIMATIC S7-400) и устройств распределенного ввода-вывода SIMATIC ET-200 модификации ET-200 M (далее - ET-200 M) (комплексный компонент ИИУС).
ИИУС осуществляет измерение параметров технологического процесса следующим образом:
- первичные измерительные преобразователи (далее - ИП) преобразуют текущие значения параметров технологического процесса в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА;
- унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА от первичных ИП поступают на входы модулей измерительных 6ES7 331-7NF10-0AB0 (далее - 6ES7 331-7NF10-0AB0) контроллеров программируемых SIMATIC S7-300 (далее - SIMATIC S7-300) и далее на входы ET-200 M;
- унифицированные электрические сигналы сопротивления типа 100 П по ГОСТ 66512009 преобразовываются при помощи преобразователей аналоговых сигналов измерительных НПТ исполнения НПТ-1 (далее - НПТ-1) в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА и поступают на входы 6ES7 331-7NF10-0AB0 и далее на входы ET-200 M.
Цифровые коды, преобразованные посредством программного обеспечения SIMATIC S7-400 в значения физических параметров технологического процесса, и данные с интерфейсных входов представляются на мнемосхемах мониторов операторских станций управления в виде числовых значений, гистограмм, трендов, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем, а также интегрируются в базу данных ИИУС.
ИИУС обеспечивает выполнение следующих функций:
- автоматизированное измерение, регистрация, обработка, контроль, хранение и индикация параметров технологического процесса;
- предупредительная и аварийная сигнализация при выходе параметров технологического процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;
- противоаварийная защита оборудования;
- отображение измерительной и системной информации на автоматизированных рабочих местах операторов;
- накопление, регистрация и хранение поступающей информации;
- самодиагностика;
- автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;
- защита системной информации от несанкционированного доступа к программным средствам и изменения установленных параметров.
Состав измерительных каналов (далее - ИК) ИИУС представлен в таблице 1. ИИУС включает в себя также резервные ИК.
Таблица 1 - Состав ИК ИИУС
| Наименование ИК | Состав ИК ИИУС |
| Первичный ИП ИК | Вторичная часть ИК |
| Промежуточный ИП | Модуль ввода сигналов и обработки данных |
| ИК давления | Преобразователь давления измерительный S-10 (регистрационный номер 38288-13) (далее - S-10) | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 (регистрационный номер 15772-11); ET-200 M (регистрационный номер 22734-11) |
| ИК расхода | Расходомер-счетчик ультразвуковой Prosonic Flow с первичным преобразователем модели C и электронным блоком исполнения 93 (регистрационный номер 29674-12) (далее - Prosonic Flow 93 C) | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 (регистрационный номер 15772-11); ET-200 M (регистрационный номер 22734-11) |
| ИК силы тока | - | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 (регистрационный номер 15772-11); ET-200 M (регистрационный номер 22734-11) |
| ИК электрического сопротивления | - | НПТ-1 (регистрационный номер 44045-10) | 6ES7 331-7NF10-0AB0 (регистрационный номер 15772-11); ET-200 M (регистрационный номер 22734-11) |
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ИИУС, реализованное на базе ПО SIMATIC S7-400, обеспечивает реализацию функций ИИУС. ПО ИИУС включает в себя встроенное и внешнее ПО.
Встроенное ПО устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей SIMATIC S7-400 в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Внешнее ПО «STEP7» устанавливается на персональные компьютеры операторских станций управления. Внешнее ПО «STEP7», не влияющее на метрологические характеристики, позволяет выполнять:
- настройку модулей, центральных процессоров: выбор количества используемых измерительных каналов, выбор диапазона измерения (воспроизведения) сигналов, тип подключаемого ИП (датчика) и др.;
- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet;
- программирование логических задач контроллеров на языках LAD (Ladder Diagram) и FBD (Function Block Diagram);
- тестирование проектов, выполнение пуско-наладочных работ, обслуживание контроллера в процессе эксплуатации;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Внешнее ПО «STEP7» не дает доступ к внутренним программным микрокодам измерительных модулей и не позволяет вносить изменения во встроенное ПО.
Идентификационные данные внешнего ПО «STEP7» приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО ИИУС
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | STEP7 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже V5.5 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Уровень защиты ПО ИИУС «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические характеристики ИК ИИУС представлены в таблице 3.
| Метрологические характеристики ИК | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК |
| Первичный ИП | Вторичный ИП |
| Наименование ИК | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Тип (выходной сигнал) | Пределы допускаемой основной погрешности | Промежу точный ИП | Типа модуля ввода/вывода | Пределы допускаемой основной погрешности |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| ИК давления | от 0 до 1 МПа | у: ±0,3 % | S-10 (от 4 до 20 мА) | у: ±0,25 % | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 | у: ±0,1 % |
| ИК расхода | от 0 до 4500 м3/ч | см. примечание 2 | Prosonic Flow 93 C (от 4 до 20 мА) | ( V Л 5: ± 0,5 + 0,02 • max , % 1 V у | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 | у: ±0,1 % |
| ИК силы тока | от 4 до 20 мА | у: ±0,1 % | - | - | - | 6ES7 331-7NF10-0AB0 | у: ±0,1 % |
| ИК электри ческого сопротив ления | НСХ 100 П (а=0,00391 °C-1) (шкала от -200 до +750 °С1)) | у: ±0,3 % | - | - | НПТ-1 | 6ES7 331-7NF10-0AB0 | у: ±0,3 % |
1 Указан максимальный диапазон измерений (диапазон измерений может быть настроен на меньший диапазон в соответствии с эксплуатационной документацией на ИП ИК).
Примечания
1. Приняты следующие обозначения: у - приведенная погрешность, %;
5 - относительная погрешность, %;
Vmax - максимальная скорость измеряемой среды, м/с;
V - скорость измеряемой среды, м/с.
2 Пределы допускаемой основной относительной погрешности ИК 5ик , %, рассчитывают по формуле
5 = ±1 1 - |5 2 +|у ■ Xmax -Xmin
иИК —Л ПП т| 1ВГ
х„
где 5ПП
Увп
- пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного ИП ИК, %;
- пределы допускаемой основной приведенной погрешности вторичной части ИК, %;
- значение измеряемого параметра, соответствующее максимальному значению диапазона аналогового сигнала, в единицах измерений измеряемой величины;
X
m
X
- значение измеряемого параметра, соответствующее минимальному значению границы диапазона аналогового сигнала, в единицах измерений измеряемой величины;
Хизм - измеренное значение, в единицах измерений измеряемой величины.
3 Для расчета погрешности ИК в условиях эксплуатации:
- приводят форму представления основных и дополнительных погрешностей измерительных компонентов ИК к единому виду (приведенная, относительная, абсолютная погрешности);
— для каждого измерительного компонента ИК рассчитывают пределы допускаемых значений погрешности в условиях эксплуатации путем учета основной и дополнительных погрешностей от влияющих факторов.
Пределы допускаемых значений погрешности измерительного компонента ИК в условиях эксплуатации рассчитывают по формуле
d2 +ЁА2
АСИ = ±.
i=0
где А 0 - пределы допускаемой основной погрешности измерительного компонента.
Для каждого ИК рассчитывают границы, в которых с вероятностью равной 0,95 должна находиться его погрешность в условиях эксплуатации, по формуле
Аик =±1,1-,/Е(Аси()\
V j=0
где АСщ - пределы допускаемых значений погрешности АСИ j-го измерительного компонента ИК в условиях эксплуатации.
Таблица 4 - Основные технические характеристики ИИУС
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество входных ИК, не более | 72 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | 220+33 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| - напряжение постоянного тока, В | 24+2:4 |
| Потребляемая мощность, кВ-А, не более | 2 |
| Условия эксплуатации: а) температура окружающей среды, °С: - в месте установки вторичных ИП ИК - в местах установки первичных ИП ИК б) атмосферное давление, кПа в) относительная влажность, % | от +15 до +50 от -40 до +50 от 84,0 до 106,7 кПа от 30 до 80, без конденсации влаги |
| Примечание - ИП, эксплуатация которых в указанных диапазонах температуры окружающей среды и относительной влажности не допускается, эксплуатируются при температуре окружающей среды и относительной влажности, указанных в технической документации на данные ИП. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации по центру типографским способом.
Комплектность
Комплектность ИИУС представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность ИИУС
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система информационно-измерительная управляющая производства ТВГСиПК электроприводами насосной станции аккумулирующего водохранилища для нужд водоснабжения производств ООО «Ставролен», заводской № ИИУС 1.5.ТВГСиПК.2018 | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2308/1-311229-2018 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2308/1-311229-2018 «Государственная система обеспечения единства измерений. Система информационно-измерительная управляющая производства ТВГСиПК электроприводами насосной станции аккумулирующего водохранилища для нужд водоснабжения производств ООО «Ставролен». Методика поверки», утвержденному ООО Центр Метрологии «СТП» 23 августа 2018 г.
Основные средства поверки:
- средства поверки в соответствии с документами на поверку средств измерений, входящих в состав ИИУС;
- калибратор многофункциональный MC5-R-IS (регистрационный номер 22237-08). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИИУС.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
электроприводами насосной станции аккумулирующего водохранилища для нужд водоснабжения производств ООО «Ставролен»
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
73571-18: Методика поверки МП 2308/1-311229-2018Скачать5.8 Мб