Назначение
Система измерительная установки Г-24 ООО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез' (далее - ИС Г-24) предназначена для измерения и контроля параметров технологического процесса в реальном масштабе времени (давления, уровня, расхода, расхода с сужающим» устройствами, температуры, содержания кислорода в газах, напряжения и силы переменногс тока), выработки сигналов управления и регулирования, выполнения функций сигнализации и противоаварийной защиты, а также для накопления, регистрации и хранения информации с состоянии технологических параметров.
ИС Г-24 используется в составе распределенной системы управления технологическим процессом гидроочистки масел в ООО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез".
ИС Г-24 размещена в ООО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез", г. Кстово Нижегородской области.
Описание
Конструктивно ИС Г-24 состоит из следующих компонентов:
- 311 измерительных каналов (ИК), включающих первичные измерительные преобразователи (датчики) для преобразования физических величин в унифицированные электрические сигналы, барьеры искрозащиты и измерительные модули ввода/выводг программируемых, контроллеров Simatic S7-300, устройств распределенного ввода/выводг Simatic ЕТ200;
- кабельных линий связи;
- измерительно-вычислительного комплекса, который на основе программируемых контроллеров Simatic S7-400, Simatic S7-300 производит обработку информации с целью управления процессом производства и решения оперативных задач;
- программного пакета PCS (STEP7 , WINCC) фирмы SIEMENS, который используется для управления технологическим процессом и отображения действительных значений технологических параметров в единицах физических величин;
- рабочих станций операторов, укомплектованных IBM- совместимыми промышленными компьютерами.
Система ИС Г-24 осуществляет:
- измерение и отображение значений технологических параметров процесса гидроочистки масел;
- автоматическую обработку информации, определение значений параметров пс измеренным сигналам;
- предупредительную и аварийную сигнализацию при выходе технологических параметров за установленные границы и при обнаружении неисправностей оборудования;
- выработку сигналов управления технологическим процессом в реальном масштабе времени;
- противоаварийную защиту оборудования установки;
- представление технологической и системной информации;
- накопление, регистрацию и хранение поступающей информации;
- самодиагностику функционирования;
- автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;
- вывод данных на печать.
Измерительные каналы (ИК) системы осуществляют измерение параметров технологического процесса следующим образом:
- первичные измерительные преобразователи (датчики или датчики совместно с промежуточными измерительными преобразователями) преобразуют текущие значения параметров технологического процесса в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока (4...20) мА;
- унифицированные сигналы от первичных измерительных преобразователей поступают через барьеры искрозащиты на входы модулей аналого-цифровогс преобразования контроллера Simatic S7-300 производства фирмы Siemens AG Германия;
- цифровые коды, преобразованные посредством программного пакета PCS (STEP7 WIN СС) контроллеров Simatic S7-400 в значения физических параметров технологического процесса, отображаются на мнемосхемах мониторов рабочих станций оператора;
- часть полученных цифровых кодов преобразуется модулями цифроаналоговогс преобразования контроллера Simatic S7-300 в сигналы управления в виде силь постоянного тока стандартных диапазонов, которые через барьеры искрозащить поступают на устройства управления.
Информация об измеряемых параметрах технологического процесса представляется ш мнемосхемах мониторов ИС Г-24 (персональных компьютеров рабочих станций оператора) в виде числовых значений, гистограмм, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем.
Подсистема противоаварийной защиты построена на автономно функционирующих дублированных контроллерах Simatic S7-400 и обеспечивает реализацию алгоритмов защитных блокировок технологического процесса. '
Технические характеристики
Основные технические характеристики системы ИС Г-24 приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ИК, пределы допускаемой погрешности, диапазоны измерений | Состав ИК |
| первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности) | промежуточный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности), барьер искрозащиты | программируемый контроллер, модуль аналогового ввода/вывода, пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях | диапазоны измерений | основной | в рабочих условиях |
| ИК давления (разряжения, давления-разряжения, избыточного давления) |
| ± 0,7 % | ±0,8% | -125...0 Па | Датчик давления Метран-100 (±0,2%) Госреестр №22235-08 | Барьер искрозащиты Коруцд-М4 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 |
| ±0,7 % | ±0,8% | -100...60 кПа (-1,0...0,6 кгс/см2) | Датчик давления Метран-43 (±0,2%) Госреестр №19763-05 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 |
| ± 0,7% | ±0,8% | 0...6 МПа (0...60 кгс/см2) (с поддиапазонами | Датчик давления Метран-43 (±0,2%) Госреестр №19763-05 Преобразователь давления измерительный EJA530A (± 03%), Госреестр №14495-00 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | ± 0,60% | ±0,68% |
| ± 0,75% | ±0,85% | 0...6 МПа (0...60 кгс/см2) (с поддиапазонами) | Преобразователь давления измерительный АРС 2000 (± 0,3 %) Госреестр №21025-06 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 |
| ±0,3 % | ±0,4% | О...6МПа (0...60 кгс/см2) (с поддиапазонами) | Датчик давления Метран-43 (±03%) Госреестр №19763-05 | Барьер искрозащиты HZ631 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7NF10-0AB0 |
| ±0,35 % | ±0,4% | 0...6 МПа (0...60 кгс/см2) (с поддиапазонами) | Преобразователь давления измерительный АРС 2000 (±03 %) Госреестр №21025-06 | Барьер искрозащиты pZ631 | ±0,05% | ±0,13% |
| ИК уровня |
| ± 0,7 % | ±0,8% | 0...100% | Датчик давления Метран-43 (±03%) Госреестр №19763-05 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 |
| ± 0,8% | ±0,9% | О...1ОО% | Преобразователь давления измерительный APR 2200 (±0,4 %) Госреестр №21025-06 | Барьер искрозащиты Корувд-М4 | ±0,60% | ±0,68% |
| Наименование ИК, пределы допускаемой погрешности, диапазоны измерений | Состав ИК |
| первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности) | промежуточный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности), барьер искрозащиты | программируемый контроллер, модуль аналогового ввода/вывода, пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях | диапазоны измерений | основной | в рабочих условиях |
| ИК уровня |
| ± 0,75 % | ±0,85 % | 0...100 % | Преобразователь давления измерительный APR 2000 (± 0,3 %) APR 2200 (±0,3 %) Госреестр №21025-06 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 |
| ±0,9 % | ±0,95% | О...1ОО% | Датчик уровня буйковый цифровой ЦДУ-01 (±0,5%), Госреестр №21285-04 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | ± 0,60% | ±0,68% |
| ИК расхода |
| ± 1,1% | ±1,1% | 0...32м3/ч (с поддиапазонами) | Расходомер UFM 3030 (± 1,0%) Госреестр №32562-06 | Барьер искрозащиты pZ631 | Контроллер программна Измерительный 6ES7331-7N ±0,05% | уемый Simatic S7-400 модуль ввода F10-0AB0 ±0,13% |
| ± 1,3% | ±1,35% | 0...32 м3/ч (с поддиапазонами) | Расходомер UFM 3030 (±1,0%) Госреестр №32562-06 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программна Измерительный 6ES7331-7K ±0,60% | (уемый Simatic S7-400 модуль ввода .F02-0AB0 ±0,68% |
| ИК расхода с сужающими устройствами |
| ±4%...5% измеряемой величины | ±4%...5% измеряемой величины | 0... 125 м3/ч (с поддиапазонами) | Сужающее устройство-- диафрагма с угловым отбором давления по ГОСТ 8.586.2-2005 | Преобразователь давления измерительный APR 2000 (±0,3 %) Госреестр №21025-06 Барьер искрозащиты pZ631 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7NF10-0AB0 |
| Специальное сужающее устройство - диафрагма с коническим входом по РД 50-4 И-83 | ±0,05% | ±0,13% |
| Наименование ИК, пределы допускаемой погрешности, диапазоны измерений | Состав ИК |
| первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности ) | промежуточный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности), барьер искрозащнты | программируемый контроллер, модуль аналогового ввода/вывода, пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях | диапазоны измерений | основной | в рабочих условиях |
| ИК расхода с сужающими устройствами | |
| ±4 %...5% измеряемой величины | ±4 %...5% измеряемой величины | 0...8000 кг/ч (с поддиапазонами) 0... 12500 м’/ч (с поддиапазонами) | Сужающее устройство- диафрагма с угловым отбором давления по ГОСТ 8.586.2-2005; | Датчик д авления Метран-43 (±0,2%) Госреестр №19763-05 Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программируемый Simatic S7-400 Измерительный модуль ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 |
| Преобразователь давления измерительный EJX110А (± 0,2%), Госреестр № 28456-04 Барьер искрозащиты Корунд-М4 | ±0,60% | ±0,68% |
| Преобразователь давления измерительный EJA110А (± 0,2%), Госреестр №14495-00 Барьер искрозащиты Корунд-М4 |
| Преобразователь разности давлений измерительный APR 2000 (ПГ± 03 %) Госреестр №21025-06 Барьер искрозащиты Корунд-М4 |
| ИК содержания кислорода в газе |
| ±0,5% объемной доли О2 | ± 0,5% объемной доли О2 | 0,1... 10 % объемной доли О2 | Анализатор кислорода АКВТ-01 (±0,4% объемной доли О2), Госреестр №13910-99 | Барьер искрозащиты pZ631 | Контроллер программ Измерительнь 6ES7331-; ±0,05% | ируемый Simatic S7-400 1й модуль ввода W10-0AB0 ±0,13% |
| ИК температуры |
| ±3,3 °C ±3,75 °C | ±3,7 °C ±4,1 °C | 0... 100 °C 0... 150 °C 0...200 °C О...ЗОО*С 0...400 °C | Преобразователь термоэлектрический кабельный КТХК типа L, кл.2 Госреестр № 13757-04 ±2,5 °C ±3,0 °C | Барьер искрозащиты pZ660 | Контроллер программ Измерительнь 6ES7331-' с внешней компе! термопреобразова плата ТСПТ Госреестр ± 1,0 ’С Погр. комп. хол. спая ±0,6°С | ируемый Simatic S7-400 1й модуль ввода TF11-0AB0 тсацией с помощью теля сопротивления [НОВОГО 301 кл. В №16795-03 ± 1,6*С Погр. комп. хол. спая ±0,6°С |
| Наименование ИК, пределы допускаемой погрешности, диапазоны измерений | Состав ИК |
| первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности | промежуточный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности), барьер искрозащиты | программируемый контроллер, модуль аналогового ввода/вывода, пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях | диапазоны измерений | основной | в рабочих условиях |
| ИК температуры |
| ±4,3 °C ±10,0 °C | ±5,3 °C ±10,5 °C | 0... 100 °C 0... 1100 °C | Преобразователь термоэлектрический кабельный КТХА типа К, кл.2 Госреестр№ 13757-04 ±2,5 °C ±8,25 °C | Барьер искрозашиты Корунд-М4 | Контроллер программы Измерительны 6ES7331-71 ±3,0*С 3) | руемый Simatic S7-400 i модуль ввода CF02-0AB0 ±4,1 "С 3) |
| ±4,3 *С ±5,0 *С ±6,0 "С | ±5,3 "С ±5,6 *С ±7,0 *С | 0...100*С 0...200 ’С о...зоо*с 0...400 °C 0...600 ’С | Преобразователь термоэлектрический КТХК кабельный типа L, кл.2 Госреестр№ 13757-04 ±2,5 °C ±3,0 °C ±4,5 °C | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программы Измерительны 6ES7331-71 ± 3,0 °C 3) | руемый Simatic S7-400 1 модуль ввода CF02-0AB0 ±4,1 ‘С 3) |
| ИК силы переменного тока |
| ±0,9% | ±0,95% | 0...50А 0...100А 0...200А 0...600А | Преобразователь измерительный активный SimeasT (±0,5%) Г осреестр №32429-06 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программы Измерительны . 6ES7331-71 ± 0,60% | руемый Simatic S7-400 1 модуль ввода CF02-0AB0 ±0,68% |
| Наименование ИК, | Состав ИК |
| первичный измерительный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности ) | промежуточный преобразователь (тип, пределы допускаемой основной погрешности), барьер искрозащиты | программируемый контроллер, модуль аналогового ввода/вывода, пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях | диапазоны измерений | основной | в рабочих условиях |
| ИКш | шряжения пере | менного тока | | | |
| ± 0,9% | ±0,95% | 0...400В 0...24000 В | Преобразователь измерительный активный SimeasT (±0,5%) Росреестр №32429-06 | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программа Измерительны! 6ES7331-71 ±0,60% | эуемый Simatic S7-400 i модуль ввода CF02-0AB0 ±0,68% |
| ИК вывода аналоговых си | гналов управления | | |
| + 0,4 % | ± 0,7% | 4...20 мА (0 ... 100% открытия (закрытия) клапанов) | - | Барьер искрозащиты Корунд-М4 | Контроллер программа Измерительный 6ES7332-5I ±0,40% | руемый Simatic S7-400 модуль вывода ID00-0AB0 ± 0,70% |
| ± 0,2 % | + 0,55% | 4...20 мА (0...100% открытия (закрытия) клапанов) | - | - | Контроллер программа Измерительный 6ES7332-51 ± 0,2% | руемый Simatic S7-400 модуль вывода <D00-0AB0 ± 0,55% |
Примечание. 1) В таблице указаны значения пределов допускаемой приведенной, относительной или абсолютной погрешности в зависимости от типа измерительного компонента системы. При отсутствии у значения погрешности (в %) специального указания она является приведенной.
2) Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания для целей утверждения тапа, с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками.
3) Погрешность преобразования сигнала термопары указанных каналов нормируется с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая. ‘
4) Пределы допускаемой основной погрешности ИК температуры выше 333°С: приведены для верхнего значения диапазона измерений.
5) Пределы допускаемой основной погрешности ИК напряжения и силы переменного тока приведены без учета погрешностей измерительных трансформаторов.
6) Пределы допускаемых погрешностей модулей ввода/вывода в ИК с барьерами искрозащиты Корунд-М4 приведены в виде суммарной погрешности компонентов "модуль+ барьер".
Рабочие условия эксплуатации
Первичные измерительные преобразователи
- диапазон температуры окружающего воздуха, °C : для преобразователей, устанавливаемых в помещениях,............. 0...35
для остальных преобразователей............................... минус 45... 60
- относительная влажность окружающего воздуха при 30 °C и ниже без конденсации влаги, %, не более
- диапазон атмосферного давления, кПа.......................................84... 106,7
- напряженность магнитного поля, А/м, не более
- низкочастотные вибрации от работающих механизмов, не более... 500 Гц, 4,9 м/с2. Для модулей аналогового ввода/вывода промышленных контроллеров и компьютеров - диапазон температуры окружающего воздуха, °C..........................5...40
- относительная влажность окружающего воздуха в диапазоне рабочих температур, %, не более
- диапазон атмосферного давления, кПа.......................................84... 106,7
- напряженность магнитного поля, А/м, не более
- вибрации на частотах 5.. .25 Гц амплитудой, мм, не более
Срок службы, лет, не менее
Напряжение электропитания 230 В ±10 % переменного тока частотой (50±1) Гц
Потребляемая мощность, кВА, не более......................................
Габаритные размеры отдельных блоков, мм,не более.......................2000x500x800
Масса отдельных блоков системы, кг, не более
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплектность системы измерительной ИС Г-24 и типы отдельных ее компонентов определяются формуляром 1655-7900-ФО
В комплект поставки входят:
- первичные измерительные преобразователи (датчики) для преобразования физических величин в унифицированные электрические сигналы;
- промежуточные измерительные преобразователи;
- барьеры искрозащиты;
- кабельные линии связи;
- измерительно-вычислительный комплекс на основе программируемых контроллеров Simatic S7-300, Simatic S7-400, устройств распределенного ввода-вывода Simatic ЕТ200;
- программный пакет PCS (STEP7, WINCC) фирмы SIEMENS;
- IBM- совместимые промышленные компьютеры;
- руководство по эксплуатации;
- методика поверки МП2211-0026-2008
Поверка
Поверка системы измерительной ИС Г-24 осуществляется в соответствии с документом "Система измерительная установки Г-24 ООО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез" ИС Г-24.
Методика поверки" МП2211-0026-2008, разработанным и утвержденным ГЦИ СИ "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" в декабре. 2008 г. и входящим в комплект поставки.
Основные средства поверки:
- средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверк первичных и промежуточных измерительных преобразователей;
- калибратор процессов многофункциональный FLUKE 726 фирмы «Fluke Corporation; США;
- калибратор многофункциональный MC5-R фирмы «OY ВЕАМЕХ АВ», Финляндия,
Межповерочный интервал - 1 год.. ■
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
2. ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне Г10'16... 30 А.
3. ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
4. ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем Основные положения.
5. МИ 2439-97 ГСИ. Метрологические характеристики измерительных систем Номенклатура. Принципы регламентации, определения и контроля.
6. Техническая документация ОАО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез".
Заключение
Тип "Системы измерительной установки Г-24 ООО "ЛУКОЙЛ - Нижегороднефтеоргсинтез ИС Г-24 зав.№ Г-24-ПСМ-2008 утвержден с техническими и метрологическим характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен пр выпуске из производства, в процессе эксплуатации и после ремонта согласно государственны поверочным схемам.
Все измерительные преобразователи, используемые во взрывоопасной среде, имек необходимые разрешения на применение.
