Назначение
Система измерительная аэрогазового контроля АГК-1-5 (далее - система) предназначена для автоматического измерения и контроля объемной доли метана в местах установки датчиков надбункерного помещения цеха углеприема обогатительной фабрики (ГОФ) «Томусинская» филиала ОАО «Южный Кузбасс, автоматического включения световой и звуковой сигнализации, отключения электропитания в цехе, кроме принудительной вентиляции, и включения аварийной вентиляции в цехе при превышении заданного значения (уставки срабатывания) объемной доли метана в месте установки датчиков надбункерного помещения цеха углеприема.
Описание
В состав измерительной системы входят:
- анализаторы метана АТЗ-1 (2 шт.) Госреестр СИ № 12810-91, маркировка взрывозащиты «PO Exia ПБТ4»;
- комплекс измерительно-вычислительный «TREI» (ИВК «TREI»). Госреестр № 19767-06, маркировка взрывозащиты «Exia ПБТ4».;
Принцип действия системы (измерительного канала) основан на преобразовании аналоговых сигналов постоянного тока силой (0-5) мА с первичных средств измерения и контроля объемной доли метана, установленных в надбункерном помещении цеха углеприема, в цифровые и передаче их для визуализации и архивирования.
Структурная схема измерительной системы приведена на рисунке 1.
ДМВ - датчик метана выносной; ППИ - преобразователь параметров измерительный; АС.9 -аппарат сигнализации; СИ-1 - сирена; ИВК «TREI» - комплекс измерительно-вычислительный; АРМ - автоматическое рабочее место оператора
Рисунок 1 - Структурная схема системы аэрогазового контроля АГК-1-5
Электрический сигнал датчика ДМВ поступает в преобразователь ППИ, усиливается и преобразуется в унифицированный сигнал постоянного тока силой (0-5) мА, соответствующий (02,5) % объемной доли метана и передачи его в аппарат сигнализации АС.9 и в ИВК «TREI» и выдачи сигнала на включение световой и звуковой сигнализации и отключение электропитания в цехе за исключением вентиляции и включения аварийной вентиляции при превышении объемной доли метана выше предельно допустимых норм.
На крышке преобразователя ППИ расположены светодиоды (световая сигнализация), цифровой индикатор, позволяющий визуально считывать объемную долю метана в месте установки датчика ДМВ, и крышка, закрывающая оси подстроечных резисторов.
Аппарат сигнализации АС.9 предназначен для питания трех преобразователей ППИ и имеет в своем составе блок реле (исполнительное устройство), а также микроамперметр, позволяющий визуально контролировать величину входного сигнала (0-5) мА.
При достижении концентрации метана выше установленного значения сигналы от преобразователей ППИ поступают в аппараты АС.9, которые коммутируют искробезопасные цепи управления и включают сирену СИ-1 (звуковая сигнализация). Срабатывают реле, которые отключают электроэнергию от потребителей за исключением вентиляторов принудительной вентиляции и включают вентилятор аварийной вентиляции.
Комплекс измерительно-вычислительный «TREI» осуществляет преобразование унифицированных выходных сигналов постоянного тока силой (0-5) мА, поступающих с преобразователя ППИ в цифровой код, соответствующий значению измеряемой объемной доли метана и пригодной для ввода в компьютер.
ИВК «TREI» обеспечивает:
- формирование световой и звуковой сигнализации при достижении предельно допустимой концентрации метана;
- дистанционный визуальный контроль объемной доли метана по монитору персонального компьютера оператором.
ИВК «TREI» включает контроллер TREI-5B-05, шкаф монтажный RITTAL, источник резервного питания.
Построение контроллера осуществляется на базе Мастер-модуля М911Т и микропроцессора (встроенный Bluetooth, ST-BUS1+ST+BUS2, RTC, FLASH 4 Mb, SPAM-512 Mb, RS485, гальваническая развязка, Ethernet100). Контроллер включает модуль расширения W931A с 8 каналами аналогового ввода (0-5) мА и источник питания.
Сигналы с контроллера по двухпроводной линии связи поступают на персональный компьютер АРМ оператора.
Автоматическое рабочее место (АРМ) оператора строится на базе двух IBM-PC совместимых компьютерах.
Используемое программное обеспечение позволяет получать информацию об объемной доле метана в местах установки датчиков.
По результатам обработки измерительной информации выдаются сигналы для управления и сигнализации.
Программное обеспечение
Программирование контроллера осуществляется с помощью Unimod - инструмента CASE -системы с использованием текстовых ST и графических FBD, LD языков программирования.
АРМ оператора работает в системе реального времени SRADA - пакет «Круг-2000». Версия 3.2.
Защита от санкционированного и несанкционированного доступа к результатам измерений -парольная (только администратор). Программируемые модули устанавливаются в шкафу, имеющем специальный замок. Ключ от замка находится только у администратора. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений результата измерений - С по МИ 3286-2010.
Операционная система Windows XP. Версия SP3.
Связь ИВК «TREI» с АРМ оператора по интерфейсу RS 485.
Идентификационные данные ПО должны соответствовать таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентиф икацион-ное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| SKADA-пакет «Круг-2000» | TREI-5B-02 | 3,2 | - | - |
Технические характеристики
1) Верхний предел диапазона измерений объемной доли метана не более 2,5 %.
2) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала объемной доли метана ± 0,2 %.
3) Объемная доля метана, при которой срабатывает предупредительная сигнализация и исполнительное устройство (уставка срабатывания) 1 %.
4) Пределы допускаемой абсолютной погрешности срабатывания предупредительной сигнализации и исполнительного устройства при превышении объемной доли метана установленного значения (уставки) ± 0,2 %.
5) Время срабатывания предупредительной сигнализации и исполнительного устройства при превышении объемной доли метана установленного значения (установленной уставки) не более 15 с.
6) Система обеспечивает:
- защиту результатов измерений от преднамеренного и непреднамеренного изменения;
- сохранение результатов измерений при обесточивании сети питания;
- формирование, архивирование и визуализацию текущих, часовых, сменных и суточных значений объемной доли метана в местах установки датчиков по каждому измерительному каналу.
7) Время технической готовности системы после включения 60 мин.
8) Время непрерывной работы системы - круглосуточное.
9) Питание составных частей системы осуществляется:
- трехфазным напряжением 380 В частотой 50 Гц (анализатор метана АТЗ-1);
- напряжением (220 ± 22) В частотой (50 ± 1) Гц (ИВК «TREI», АРМ оператора).
10) Потребляемая мощность не более 300 В^А.
11) Средняя наработка на отказ не менее 10000 ч.
12) Средний срок службы не менее 6 лет.
13) Условия эксплуатации:
- температура окружающей среды от 5 до 35 °С;
- относительная влажность воздуха 100 % при температуре 35 °С для анализатора АТЗ-1 и не более 85 % при температуре 25 °С для ИВК «TREI».
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится шелкографией на маркировочную табличку, закрепленную на лицевой панели шкафа ИВК «TREI», и в левом верхнем углу титульных листов руководства по эксплуатации АГЗ-1.01.000 РЭ и паспорта АГЗ-1.01.000 ПС печатным способом.
Комплектность
Комплектность средства измерений:
1 Система измерительная аэрогазового контроля АГК-1-5.......................................1
2 Комплект соединительных кабелей.........................................................1 компл.
3 Комплект эксплуатационной документации:
3.1 Руководство по эксплуатации АГЗ-1.01.000 РЭ...............................................1 экз.
3.2 Паспорт АГЗ-1.01.000 ПС...........................................................................1 экз.
3.3 Методика поверки АГЗ-1.01.000 МП.........................................................1 экз.
Поверка
осуществляется по документу «Система измерительная аэрогазового контроля АГК-1-5. Методика поверки АГЗ-1.01.000 МП», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «СНИИМ» 25.12.2009 с применением поверочных газовых смесей метан-воздух, поставляемых в баллонах под давлением по ТУ6-16-
2956-92.
Средства поверки:
- ГСО-ПГС 3905-87 с объемной долей метана 0,46 %;
- ГСО-ПГС 4272-88 с объемной долей метана 0,97 %;
- ГСО-ПГС 3907-87 с объемной долей метана 1,45 %.
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в эксплуатационной документации на систему.
Нормативные документы
ГОСТ 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
МИ 2439-97 ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем. Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.
АГЗ/АВНП -1.00.000 Рабочий проект «Автоматический контроль метана и аварийная вентиляция в надбункерных помещениях филиала ОАО «Южный Кузбасс» - ГОФ «Томусинская».
АГЗ-1.01.000 МП Система измерительная аэрогазового контроля АГК-1-5. Методика поверки.
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта
