Назначение
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее - ИУС), предназначена для измерения температуры, давления, расхода, влажности азота и процентной концентрации кислорода в азоте; для контроля технологического процесса транспортировки азота из цеха разделения воздуха (ЦРВ) площадки рельсового проката до цеха компрессии кислородного цеха №1 (КЦ-1) площадки строительного проката АО «ЕВРАЗ ЗСМК».
Описание
ИУС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИУС представляет собой трехуровневую распределенную систему.
Измерительные каналы (далее - ИК) ИУС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):
1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИУС);
2) комплексные компоненты - контроллеры программируемые SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2PN/DP (средний уровень ИУС);
3) вычислительные компоненты - автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) оператора, предназначенные для отображения параметров технологических процессов, состояния оборудования ИУС, выдачи аварийной сигнализации, ввода технологических параметров (верхний ИУС);
4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приема и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИУС к другому;
5) вспомогательные компоненты - приборы световой и звуковой сигнализации используемые для отображения состояния отдельных рабочих процессов и работы оборудования, а также для сигнализации неисправностей. Мониторы, используемые для отображения значений технологических параметров.
Принцип действия ИУС:
Измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА). Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 измеряет аналоговые унифицированные выходные сигналы измерительных преобразователей, выполняет их аналого-цифровое преобразование, осуществляют преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров, выполняет вычислительные и логические операции, осуществляет формирование сигналов блокировки, предупредительной и аварийной сигнализации. С программируемого контроллера, по цифровому каналу, информация передается на АРМ оператора, предназначенный для отображения параметров технологических процессов, состояния оборудования ИУС, формирования сигналов аварийной сигнализации, ведение журнала сообщений и архива данных, осуществляется ввод и редактирование настроечных параметров ИУС. В системе предусмотрено дублирование АРМ, что обеспечивает возможность в управлении системой, предоставлении информации и долговременное хранение при отказе одного из них.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ИУС состоит из следующих компонентов:
- проект WinCC - подсистема визуализации;
- проект PLC - управляющая подсистема.
На станциях визуализации установлено программное обеспечение, реализованное на базе SCADA системы - SIMATIC WinCC 7.0. ПО (метрологически значимая часть ПО ИУС) выполняет функцию отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений, мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также передачи управляющих воздействий от оператора.
ПО контроллеров SIMATIC S7-300 (метрологически значимая часть ПО ИУС) реализовано в пакете программирования для контроллеров серии SIMATIC S7: «STEP7 v. 5.5» фирмы SIEMENS на базе прикладных программ, написанных при помощи языков программирования соответствующих стандарту IEC (МЭК) 61131-3. Все вычисления и логические операции ИУС выполняются в PLC. Встроенное ПО контроллеров осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной информации, обеспечивает работу блокировок, предупредительной и аварийной сигнализации.
Идентификационные данные ПО ИУС приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Проект контроллера PLC: «PUT azot» Проект WinCC подсистемы визуализации: «KC1 Azot» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | - |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла конфигурации проекта «KC1 Azot»: \PUT azot\ombstx\offline\00000004\BAUSTEIN.DBT 187e8d93eb0e0f7dec57bfdb0c81eb3d Для файла конфигурации проекта «PUT_azot»: \KC1 Azot\ KC1 Azot.mcp 6d20c409dd7a43c0d00251ac629be6c4 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО контроллера. Уровень защиты ПО контроллера и ПО станций визуализации от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню "высокий" по классификации Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Измерительные и комплексные компоненты ИУС их метрологические характеристики и характеристики погрешности измерительных каналов ИУС приведены в таблице 2.
Параметры электрического питания:
- напряжение питания постоянного тока, В от 21,6 до 26,4;
- напряжение питания переменного тока, В от 198 до 242;
- частота, Гц от 49,6 до 50,4. Система контроля ИУС обеспечивает прием и обработку непрерывных сигналов
(по ГОСТ 26.011-80):
-электрический ток, мА от 4 до 20.
Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов контроллера:
- модуль 6ES7 331-7KF02-OABO (электрический ток), мА от 4 до 20.
| | | Диапазон | СИ, входящие в состав ИК ИУС | Г раницы | Г раницы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях |
| № ИК | Наименование ИК | измерений физической величины, ед. измерений | Наименование, тип СИ, зав. № | Г осреестр № | Пределы допускаемой основной погрешности компонента ИК | Пределы допускаемой дополнительной погрешности компонента ИК | допускаемой основной погрешности ИК |
| | | | Преобразователь давления измерительный EJA, мод. EJA 530 | 14495-09 | g=±0,25 % | у=±0,1%/10 0C | | |
| 1 | Давление азота | от 0 до 2,1 МПа | Контроллер программируемый Simatic S7-300 измерительный модуль 6ES7 331-7KF02-ОАВО (далее - модуль 6ES7 331-ЖБ02-ОАВО) | 15772-11 | g=±0,5 % | g=±0,7 % | g=±0,6 % | g=±1,1 % |
| 2 | Расход азота | от 0 до 20000 м3/ч | Расходомер-счетчик вихревой объемный YEWFLO DY | 17675-09 | 5=±1 % | - | g=±1,2 % | g=±1,6 % |
| | | Модуль 6ES7331-7KF02- ОАВО | 15772-11 | g=±0,5 % | g=±0,7 % | | |
| 3 | Температура азота | от минус 50 до плюс 50 0С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран-274 | 21968-06 | g=±0,25 % | g=±0,25 %/10 0С | А=±0,8 0С | А=±30С |
| Модуль 6ES7331-7KF02- ОАВО | 15772-11 | g=±0,5 % | g=±0,7 % |
| 4 | Влажность азота | от минус 100 до плюс 20 0С (от 0 до 100 мкг/л) | Анализатор влажности Xentaur мод. | 32122-13 | А=± 2 0С | - | А=±2,5 0С | А=±3,2 0С |
| Модуль 6ES7331-7KF02- ОАВО | 15772-11 | g=±0,5% | g=±0,7 % |
| 5 | Содержание кислорода в азоте | от 0 до 100 % | Газоанализатор кислорода Teledyne серии 3000, мод. 3000МА | 38662-10 | g=±5 % | g=±5 %/10 0С | g=±6 % | g=±13 % |
| Модуль 6ES7 331-7KF02- ОАВО | 15772-11 | g=±0,5% | g=±0,7 % |
| Примечания: 1 А - абсолютная погрешность; 5 - относительная погрешность; g - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерений; 2 допускается применение измерительных преобразователей аналогичных типов, внесенных в Г осреестр РФ с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками. |
Система обеспечения единого времени ИУС согласована со шкалой координированного времени Государственного первичного эталона Российской Федерации UTC (SU) с погрешностью в пределах ±5 с.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта "Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО «ЕВРАЗ ЗСМК»" типографским способом.
Комплектность
В комплект ИУС входят технические средства, специализированные программные средства, а также документация, представленная в таблицах 2 - 4, соответственно.
Измерительные и комплексные компоненты ИУС представлены в таблице 2, вычислительные и вспомогательные компоненты, программное обеспечение (включая программное обеспечение контроллера программируемого) - в таблице 3, техническая документация -в таблице 4.
Таблица 3
| Наименование | ПО | Количество |
| В состав АРМ оператора входят: компьютер 3 шт., монитор 3 шт., клавиатура 3 шт., мышь 3 шт. | Прикладное ПО: SCADA системы -SIMATIC WinCC 7.0, SIEMENS. Проект станции визуализации: «KC1 Azot» | 1 |
| Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 | Прикладное ПО: Система программирования STEP7 v. 5.5 Проект PLC: «PUT azot» | 1 |
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| РИЦ110.01-ТЗ ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Доменный цех. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота в КЦ-1". Техническое задание. | 1 |
| РИЦ110.01-ИЭ.01 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Кислородный цех №1. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота". Руководство пользователя. | 1 |
| РИЦ110.01-ИЭ.02 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Доменный цех. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота". Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала. | 1 |
| Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт. | 1 |
| МП РИЦ110.01-16 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки. | 1 |
| РИЦ110.01-П5 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Доменный цех. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота". Описание информационного обеспечения. | 1 |
| РИЦ110.01-ПА ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Доменный цех. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота". Описание программного обеспечения. | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП РИЦ110.01-16 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки, утвержденному заместителем директора ФБУ «Кемеровский ЦСМ» от 05.08.2016г.
Основные средства поверки и эталоны:
- средства измерений и эталоны в соответствии с документами на методики поверки первичных измерительных преобразователей и ПЛК;
- мегаомметр ЭСО210/3-Г (Госреестр № 21320-01);
- измеритель параметров заземляющих устройств MRU-200 (Госреестр № 41925-09);
- радиочасы МИР РЧ-02 (Госреестр № 46656-11).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИУС в виде оттиска поверительного клейма.
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в документе РИЦ110.01-ИЭ.01 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Кислородный цех №1. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота". Руководство пользователя.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний
РИЦ110.01-ТЗ ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Доменный цех. Автоматизация инфраструктурных объектов проекта "Строительство установки по приготовлению и вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи". Подсистема "Контроль транспортировки азота в КЦ-1". Техническое задание
![Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО "ЕВРАЗ ЗСМК"](https://fgisarshin.ru/image/cache/catalog/logo/fgisarshin-500x500.png "Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом контроля транспортировки азота. Доменный цех АО "ЕВРАЗ ЗСМК""){kind=logo}
66029-16: Методика поверки МП РИЦ110.01-16Скачать2.3 Мб