Назначение
Система измерительная налива светлых нефтепродуктов в автоцистерны на Омской нефтебазе ЗАО «Газпромнефть-Терминал» (далее - система) предназначена для измерения количества нефтепродуктов в единицах массы и объема и управления процессом налива в автомобильные автоцистерны.
Описание
Принцип действия основан на использовании прямого метода динамических измерений массы нефтепродуктов по ГОСТ Р 8.595-2004. Значение объема нефтепродукта задается на станции оператора. Далее, по протоколу RFC1006, заданное значение объема передается на резервированный программируемый контроллер SIMATIC S7-400 (далее - ПЛК). ПЛК передает полученные данные в устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (далее - контроллер) по протоколу Modbus RTU. После получения задания на отгрузку, клапан и шаровые краны с электроприводами на подающем трубопроводе открываются, и расходомер массовый Promass 84F начинает формировать импульсный сигнал, пропорциональный массовому расходу, и токовый сигнал, пропорциональный текущему значению плотности. Импульсы, пропорциональные массовому расходу, поступают на импульсный вход контроллера, токовый сигнал, пропорциональный текущей плотности, поступает на аналоговый вход контроллера. В контроллере производится интегрирование сигнала массового расхода по времени, расчет среднего значения плотности, расчет объема отгружаемого нефтепродукта, после чего сравнивается заданное значение объема отгружаемого нефтепродукта с отгруженным, и при равенстве этих значений выдается управляющий сигнал на прекращение налива. Данные об измеренной температуре поступают на вход для резистивных сигналов контроллера от термопреобразователей сопротивления платиновых TR66.
Измеренная масса, плотность, объем и температура отпущенного нефтепродукта передается на ПЛК.
Рабочая станция оператора представляет собой персональный компьютер с установленной SCADA системой на базе программного обеспечения SIMATIC WinCC. Рабочая станция оператора выполняет следующие функции:
- установка заданного количества нефтепродукта для отпуска в цистерны на постах налива;
- формирование команд для управления режимами налива;
- отображение заданного количества нефтепродуктов, измеренного значения массы и технологических параметров;
- печать товаросопроводительных документов.
Система состоит из 30 топливозаправочных комплексов (далее - ТЗК), разделенных на 5 островков налива. Каждый ТЗК содержит в себе по одному измерительному каналу (далее - ИК) массы, объема, плотности и температуры отгружаемых нефтепродуктов. Состав системы и наименование средств измерений (далее - СИ), входящих в состав ИК, приведены в таблице 1. Метрологические характеристики СИ, входящих в состав ИК, приведены в таблице 2.
Таблица 1
| № Островка | № ТЗК | СИ входящие в состав |
| ИК массы | ИК объема | ИК плотности | ИК температуры |
| 1 | 1 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 2 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 3 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 4 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 5 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 2 | 6 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 7 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 8 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 9 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 10 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 3 | 11 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 12 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 13 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 14 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 15 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
Продолжение таблицы 1
| № Островка | № ТЗК | СИ входящие в состав |
| ИК массы | ИК объема | ИК плотности | ИК температуры |
| 3 | 16 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 17 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 18 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 4 | 19 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 20 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 21 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 22 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 23 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 24 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 25 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 26 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 5 | 27 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 28 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 29 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
| 30 | Расходомер массовый Promass 84F | Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) |
Таблица 2
| Тип СИ | Номер по Государственному реестру СИ | Метрологические характеристики |
| Расходомер массовый Promass 84F | 15201-11 | Пределы допускаемой погрешности измерения массы ±0,10 %; диапазон измерений плотности от 500 до 1800 кг/м3, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения ±0,5 кг/м3 |
| Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 | 49519-12 | Класс допуска 1/3 DIN B по МЭК 60751/ГОСТ 6651-2009 |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) | 44008-10 | Аналоговый токовый вход: от 4 до 20 мА, пределы допускаемой приведенной (к диапазону измерений) погрешности ±0,025 %; импульсный вход: от 0 до 10 000 Гц, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±1 имп.; резистивный вход (для платиновых термопреобразователей сопротивления): номинальное сопротивление 100 Ом, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,25 °С |
Программное обеспечение
Обработка результатов измерений и вычисление производится в контролере по специальным расчетным соотношениям, сохраняемым во встроенной программе в виде Hex-File. Доступ к цифровому идентификатору (контрольной сумме) невозможен.
Внешнее программное обеспечение представляет собой распределенную систему управления на базе SIMATIC PCS 7.
Система обеспечивает выполнение следующих задач:
- сбор и обработка данных измерения процесса;
- сбор и обработка данных состояния технологических устройств;
- мониторинг управления процессом;
- технологическая блокировка и защита;
- логическое управление;
- сбор данных и представление истории процесса в виде трендов аналоговых параметров;
- формирование предупредительной и аварийной сигнализации;
- формирование журналов;
- формирование рапортов;
- связь с другими системами и диспетчерской сетью предприятия;
- поддержка документирования
И дентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 3.
Уровень защиты программного обеспечения и измерительной информации в соответствии с Р 50.2.077-2011 - «средний».
Таблица 3
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Система оператора SIMATIC WinCC W inCCExplorer.exe |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 7.0 SP2 Upd1 (K7.0.2.1) |
| Цифровой идентификатор ПО | CRC: C7D2EDA |
| Другие идентификационные данные (если имеются) | ПО блока чтения данных ПЛК с контроллеров: FB2066 v1.1 (CRC16: 0x82E6) ПО контроллеров: AccuLoad III.NET v11.23 |
| Примечание - допускается замена программного обеспечения на более новую версию |
Технические характеристики |
| Минимальная доза отгружаемых нефтепродуктов, дм3 (кг) | 2000 (1400) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % - массы отгружаемых нефтепродуктов | ±0,25 |
| - объема отгружаемых нефтепродуктов | ±0,15 |
| Диапазон измерений температуры отгружаемых нефтепродуктов, °С | от минус 40 до плюс 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры отгружаемых нефтепродуктов, °С | ±0,5 |
| Диапазон измерений плотности отгружаемых нефтепродуктов, кг/м3 | от 650 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения плотности отгружаемых нефтепродуктов, кг/м3 | ±0,65 |
| Количество постов налива в автомобильные цистерны | 14 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С: | от минус 40 до плюс 50 |
| - влажность окружающей среды, %, не более: | 95 |
| Частота питающей сети, Гц | 50±1 |
| Напряжение питающей сети, В | 220+22-зз |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплектность системы приведена в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| Расходомер массовый Promass 84F | 30 шт. |
| Термопреобразователь сопротивления платиновый TR66 | 30 шт. |
| Устройство измерительно-управляющее AccuLoad III (S/Q) | 14 шт. |
| Контроллер программируемый SIMATIC S7-400 | 2 шт. |
| Формуляр | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
Поверка системы проводится в соответствии с документом 006/12-01 АСН МП «ГСИ. Система измерительная налива светлых нефтепродуктов в автоцистерны на Омской нефтебазе ЗАО «Газпромнефть-Терминал. Методика поверки» утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Омский ЦСМ» 21.04.2014 г.
Основные средства поверки :
- весы 4-го разряда с диапазоном взвешивания до 5000 кг, ПГ ±0,5 кг;
- мерник эталонный 2-го разряда, номинальная вместимость 2000 дм3;
- плотномер DM-230.1A, от 650 до 1100, ПГ ±0,3 кг/м3, от минус 40 до плюс 85 °С,
ПГ ±0,2 °С;
- поверочная установка для жидкостей с диапазоном расходов соответствующим поверяемому расходомеру;
- частотомер электронно-счетный Ч3-49А, амплитуда до 50 В, частота от 0 до 10 кГц;
- ампервольтметр Р386, от 0,1 до 10 В, КТ 0,005/0,001;
- ареометры по ГОСТ 18481-81, диапазон измерения плотности от 700 до 2000 кг/м3,
ПГ ±0,1; ±0,5; ±1 кг/м3;
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000, от минус 50 до плюс 400 0С, ПГ ±(0,03+единица младшего разряда) 0Q
- магазин сопротивлений Р4831, КТ 0,02;
- прибор для поверки вольтметров программируемый В1-13, от 10 мкВ до 10 В;
- генератор импульсов Г5-56, диапазон частот от 0,1 до 10 кГц.
Поверка средств измерений, входящих в состав системы, проводится в соответствии со следующими документами:
- расходомеры массовые Promass по «ГСИ. Расходомеры массовые Promass. Методика поверки»;
- термопреобразователи сопротивления платиновые TR66 по МП 49519-12
«Термопреобразователи сопротивления платиновые серий TR, TST. Методика поверки»;
- устройства измерительно-управляющие AccuLoad III (S/Q) по «ГСИ. Устройства измерительно-управляющие AccuLoad III. Методика поверки».
Сведения о методах измерений
Принцип работы системы приведен в документе 006/12-01 АСН-ПЗ «Автоматическая станция налива нефтепродуктов в автоцистерны. Пояснительная записка».
Нормативные документы
- ГОСТ 21552-84 «Средства вычислительной техники. Общие технические требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.»
- ГОСТ Р 51841-2001 «Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний»
- ГОСТ Р 8.595-2004 «ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений»
Рекомендации к применению
- осуществление торговли и товарообменных операций .
