Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК". Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 1
Найдено поверителей 1

Назначение

Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИС) предназначена для измерений давления, температуры, объемного расхода (природного газа, воздуха); для автоматизации процесса приготовления и просушки шихтовых материалов, ферросплавов, коксовой мелочи, руды, шпата в сушильном барабане и последующей газоочистки в рукавном фильтре.

Описание

ИС является средством измерений единичного производства. Принцип действия ИС состоит в том, что первичные измерительные преобразователи непрерывно выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированные электрические сигналы, поступающие на модули аналогового ввода программируемого контроллера. Контроллер циклически опрашивает поступившие сигналы и выполняет их аналого-цифровое преобразование, осуществляет преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров. С контроллера, по цифровому каналу, информация поступает на сервер станции визуализации, предназначенная для отображения параметров технологических процессов в физических величинах и ведения архива данных.

Конструктивно ИС представляет собой трехуровневую систему, построенную по иерархическому принципу.

Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):

1)    измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);

2)    комплексный компонент - контроллер программируемый (PLC) SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2PN/DP (средний уровень ИС);

3)    вычислительные компоненты - автоматизированное рабочее место (АРМ), предназначенные для отображения параметров технологических процессов, состояния оборудования ИС, выдачи аварийной сигнализации, ввода технологических параметров (верхний ИС);

4)    связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приема и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИС 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.

Измерительные каналы ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в своем составе 14 измерительных каналов. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.

Все компоненты ИС размещаются в специализированных запираемых шкафах, размещенных в специальных помещениях, имеющие ограничение доступа.

Программное обеспечение

ИС работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:

-    SIMATIC WinCC 7.0 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «KHP_Shihta». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИС) выполняет функцию отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений, мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также передачи управляющих воздействий от оператора;

-    STEP7 v. 5.5 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «NKMK_Sushka». ПО контроллеров SIMATIC S7-300 (метрологически значимая часть ПО ИС) осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной информации, обеспечивает работу блокировок, предупредительной и аварийной сигнализации.

Защита от несанкционированного изменения параметров настроек измерительных каналов, алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров метрологически значимой части ПО обеспечивается системой паролирования доступа к интерфейсу ПО. Идентификационные данные ПО ИС приведены в таблице 1.

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Проект контроллера PLC: «NKMK Sushka» Проект WinCC подсистемы визуализации: WinCC «KHP_Shihta»

Номер версии (идентификационный номер ПО)

-

Цифровой идентификатор ПО

Для файла конфигурации проекта «NKMK Sushka»: \PLC\NKMK Sus\ombstx\offline\00000002\BAUSTEIN.DBT f87c15186f81017ed39dc903a9affb8e Для файла конфигурации проекта «KHP_Shihta»: \KHP Shihta\KHP Shihta.mcp 4666c5a5e1 eaccecb3a 17 abfdaa814a5

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

MD5

Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО контроллера. Уровень защиты ПО контроллера и ПО АРМ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню "высокий" по классификации Р 50.2.077-2014.

ПО ИС поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации ЦТС (SU) с погрешностью в пределах ±1 с.

Технические характеристики

Таблица 2 - Основные технические характеристики

Наименования характеристики

Значение

Параметры электрического питания:

- напряжение переменного тока, В

220±22

- частота переменного тока, Гц

50/60

- напряжение постоянного тока, В

24±2,4

Параметры сигналов с измерительных преобразователей: - электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА

от 4 до 20

Климатические условия эксплуатации

определены документацией компонентов ИС

Средний срок службы, лет, не менее

10

ИК

Наименование

ИК

Диапазон

измерений

физической

величины,

ед.

измерений

СИ входящие в состав ИК ИС

Г раницы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях

Наименование, тип СИ

Г осреестр №

Пределы допускаемой основной погрешности компонента ИК

Пределы допускаемой дополнительной погрешности компонента ИК

допускаемой

основной

погрешности

ИК

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Центральный процессор контроллера программируемого Simatic S7-300 CPU315-2PN/DP 6ES7 315-2EH14-OABO

1

Температура в камере горения

от +600 до +1300°С

Преобразователь

термоэлектрический

ТПР-0192

32632-11

Д=±4,0 °С от +600 до + 800 °С включ. Д=±(0,005Ч) °С св. +800 °С

-

Д=± 5 , 0 °С от +600 до +800 °С включ. Д=±(0,005Ч+ +2,5) °С св. +800 °С

Д=±6,4 °С от +600 до +800 °С включ.

Д=±(0,005Ч+

+ 6 , 0) °С св. +800 °С

Измерительный модуль 6ES7 331-7KF02-ОАВО

(6ES7 331-7KF02-0АВ0)

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

2

Температура в камере смешения

от +400 до +800 °С

Преобразователь

термоэлектрический

ТХА-0192

31930-07

Д=±(0,00975 • |t|) °С св. +333 до +800 °С

-

Д=±(0,00975 • |t|+ +2,0) °С св. +333 до +800 °С

Д=± (0,00975^ | t |+ +4,8) °С св. +333 до +800 °С

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

3

Температура природного газа перед ГРУ

от -40 до +40 °С

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ

42454-09

у=±0,5 %

Y=±0,25 % /10 °С

Д=±0,8 °С

Д=±2 , 7 °С

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

4

Температура

сжатого

воздуха

от +5 до +60 °С

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех

42454-09

Y=±0,5 %

Y=±0,25 % /10 °C

Д=±0,8 °С

Д=±2 , 7 °С

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5

Расход природного газа перед ГРУ

от 50 до 120

м3/ч

Датчик давления Метран-150

32854-13

у=±0,075 %

Y=±0,2 %/10 °C

Y=±1,6 %

Y=±2,6 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

6

Расход сжатого воздуха

от 0 до 160

м3/ч

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,07 %/10 °C

Y=±1,9 %

Y=±2,2 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

7

Давление природного газа перед ГРУ, т.1

от 0 до 0,6 МПа

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,1 %/10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,1 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

8

Давление

сжатого

воздуха

от 0 до 0,55 МПа

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,1 %/10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,1 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

9

Давление природного газа перед ГРУ, т.2

от 0 до 0,6 МПа

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,1 %/10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,1 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

10

Давление природного газа после ГРУ

от 0 до 0,12 МПа

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,08 %/10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,0 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

11

Давление природного газа перед топкой

от 0 до 0,12 МПа

Датчик давления Метран-150

32854-13

Y=±0,075 %

Y=±0,08 %/10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,0 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

12

Давление в камере горения

от 2 до 4 мм вод. ст.

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСПУ

42454-09

Y=±0,5 %

Y=±0,25 % /10 °C

Y=±0,5 %

Y=±1,0 %

6ES7 331-7KF02-0AB0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

13

Температура газов перед фильтром

от 0 до +130 °С

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех

42454-09

у=±0,5 %

Y=±0,25 % /10 °С

А=±1,3 °С

А=±4 , 3 °С

6ES7 331-7^02-ОАВО

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

14

Температура в шкафу контроллера

от 0 до +50 °С

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех

42454-09

Y=±0,5 %

Y=±0,25 % /10 °С

А=±0,5 °С

А=±1 , 7 °С

6ES7 331-7^02-ОАВО

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

Примечания

1 А - абсолютная погрешность; t-измеряемая температура; у - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерения; |t|- абсолютное значение температуры, без учета знака.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

В состав ИС входят:

-    технические средства (измерительные и комплексные компоненты) представлены в таблице 3;

-    вычислительные, вспомогательные компоненты и техническая документация в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование

Количество

Автоматизированное рабочее место

1 шт.

Контроллер программируемый SIMATIC S7-300

1 шт.

РИЦ260.00-ИЭ.01 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для технологического персонала

1 экз.

РИЦ260.00-ИЭ.02 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала

1 экз.

РИЦ260.00-П5 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Описание информационного обеспечения

1 экз.

РИЦ260.00-ПА Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Описание программного обеспечения

1 экз.

МП РИЦ260-17 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки

1 экз.

Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП РИЦ260-17 «Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 27 февраля 2017 г.

Основные средства поверки:

-    средства измерений и эталоны в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей и PLC;

-    термогигрометр ИВА-6Р-Д, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 46434-11;

-    мультиметр цифровой 34401А, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 54848-13;

-    планшетный компьютер с фотоаппаратом, настроенный на синхронизацию шкалы времени с тайм-сервера уровня stratum 1 (ntp1.niiftri.irkutsk.ru) Восточно-Сибирского филиала ФГУП «ВНИИФТРИ».

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИС в виде оттиска поверительного клейма.

Сведения о методах измерений

приведены в документе РИЦ260.00-ИЭ.02 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК»

ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

Развернуть полное описание