Назначение
Системы автоматизированные контроля и управления компрессорным цехом «ПОТОК» (далее - АСКУ КЦ «ПОТОК») - комплексы программно-технические для систем автоматического управления и регулирования, предназначены для измерения и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивления, в том числе сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления, регистрации и хранения измеренных значений, приема и обработки дискретных сигналов, формирования управляющих и аварийных аналоговых и дискретных сигналов на основе измерений параметров технологических процессов.
Описание
АСКУ КЦ «ПОТОК» применяются в качестве вторичной части измерительных систем на объектах нефтяной и газовой промышленности при построении автоматизированных систем контроля и управления компрессорными цехами и компрессорными станциями на магистральных газопроводах, насосными станциями на магистральных нефтепроводах, а также дожимными компрессорными станциями газовых промыслов.
В АСКУ КЦ «ПОТОК», в зависимости от заказа, может входить следующее оборудование:
- ядро системы: шкаф информационного оборудования (ШИО), шкаф серверный (ШС), автоматизированное рабочее место сменного инженера (АРМ СИ);
- шкафы и щиты автоматики измерительно-вычислительного комплекса ИВКУ «НЕМАН» (ТУ 4318-086-00158818-2003) - составной части АСКУ КЦ «ПОТОК»: шкаф коммуникационного оборудования (ШКО), щит автоматики САУ КЦ (ЩА САУ КЦ), щит автоматики САУ УП (ЩА САУ УП), щит БЭАО, щит коммуникационный (ЩК) и другие шкафы (щиты) автоматики в соответствии с заказом;
Шкафы (щиты) автоматики представляют собой металлическую конструкцию, в которой располагаются программно-технические средства, аппаратура и комплектующие изделия, обеспечивающие функционирование системы, в том числе:
- непрерывный технологический контроль и измерение параметров технологического оборудования;
- оперативное дистанционное управление исполнительными механизмами и кранами обвязки объекта автоматизации;
- взаимосвязь с системой верхнего уровня и локальными системами автоматического управления (САУ).
Количество шкафов (щитов) определяется заказом при проектной привязке изделия.
Автоматизированное рабочее место сменного инженера (АРМ СИ) представляет собой совокупность технических средств (системных блоков, KVM-удлинителей, размещаемых в шкафах ШИО или ШС, и терминальных рабочих мест (ТРМ) СИ, состоящих из монитора, клавиатуры и мыши, размещаемых на пульте оператора) и программного обеспечения на базе программного пакета Wonderware System Platform или оговоренного в заказе иного пакета с аналогичными функциями. АРМ СИ выполняет функции оперативно-технического поста управления технологическим объектом. Программное обеспечение SCADA-серверов и архивного сервера, расположенных в ШС, также разрабатывается на базе программного пакета Wonderware System Platform или оговоренного в заказе иного пакета с аналогичными функциями.
В состав измерительно-вычислительного комплекса ИВКУ «НЕМАН» входят каналы приёма дискретных электрических сигналов, измерительные каналы аналоговых электрических сигналов, управляющие дискретные каналы и каналы аналогового управления.
В составе измерительных каналов АСКУ КЦ «ПОТОК» могут применяться модули грозозащиты и искробезопасные барьеры (в зависимости от заказа)
К каналам приёма дискретных электрических сигналов могут подключаться дискретные датчики типа «сухой контакт» или внешние источники дискретных сигналов 24 В. Для сигналов «сухой контакт» используются внутренние источники питания 24 В с групповой гальванической изоляцией от системных шин питания. Дискретные электрические сигналы подаются на модули поканальной оптоэлектронной развязки, после чего в виде электрических сигналов TTL-уровня поступают на платы ввода/вывода дискретных сигналов контроллеров, входящих в состав шкафов САУ АСКУ КЦ «ПОТОК». Процессор соответствующего контроллера непрерывно опрашивает платы ввода/вывода дискретных сигналов и выполняет алгоритмы первичной обработки сигналов (антидребезговые алгоритмы) и технологические алгоритмы.
Структурная схема АСКУ КЦ «ПОТОК» представлена на рисунке 1.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) АСКУ КЦ «ПОТОК» состоит из программного обеспечения контроллеров (метрологически значимая часть записывается непосредственно в ПЗУ модулей аналогового ввода-вывода контроллеров и не подлежит изменению) и ПО верхнего уровня - SCADA-системы.
Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО контроллеров Allen-Bradley | RSLogix 5000 | v19 | Устанавливается при адаптации для каждого объекта. Сохраняется в базе данных изготовителя |
| ПО контроллеров GE IP (GE Fanuc) | Proficy Machine Edition | v 6.5 | Устанавливается при адаптации для каждого объекта. Сохраняется в базе данных изготовителя |
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) АСКУ КЦ «ПОТОК» нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО.
Доступ к программному обеспечению контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции комплекса, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.
ПО верхнего уровня (SCADA) не является метрологически значимым, так как его функциями является отображение и архивирование полученной информации от контроллеров.
Программные средства верхнего уровня (SCADA) содержат:
- серверную часть для сбора и передачи информации с контроллеров;
- клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров;
- инженерную станцию для изменения технологического программного обеспечения, конфигурирования ИК и оборудования.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в системе АСКУ КЦ «ПОТОК» предусмотрены меры технического и организационного характера: многоступенчатый механический (запираемые шкафы с ключами, доступ к которым имеют только сотрудники, прошедшие обучение по об-
служиванию и сопровождению АСКУ КЦ «ПОТОК» и имеющие соответствующие сертификаты) и программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе) с уровнем защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий «С» по МИ 3286-2010. По завершении настройки ПО на объекте создается конфигурация, соответствующая данному объекту, идентичность которой контролируется при проведении регламентных работ путем проверки контрольной суммы ПО по алгоритмам компании-разработчика ПО.
Рисунок 1 - Структурная схема АСКУ КЦ «ПОТОК»
Технические характеристики
Метрологические характеристики АСКУ КЦ «ПОТОК» приведены в таблице 2. Таблица 2 - Метрологические характеристики АСКУ КЦ «ПОТОК»
| Наименование ИК | Диапазоны сигналов | Пределы допускаемой основной приведённой погреш-ности1) | Пределы допускаемой дополнительной приведённой погрешности от воздействия температуры окружающей среды |
| на входе | на выходе |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ИК измерения силы и напряжения постоянного тока | 4 - 20 мА 0 - 10 В | 16 бит | ± 0,25 % | ± 0,125 % / 10 °С |
| ИК измерения напряжения постоянного тока | ± 10 В | 15 бит + знак | ± 0,25 % от верхнего предела диапазона измерений | ± 0,125 % / 10 °С |
| ИК измерения сигналов от термопар2) | Сигнал от термопар типа J: от -100 до + 760 °С К: от -100 до +1350°С T: от-100 до + 400 °С E: от 0 до + 900 °С R: от 0 до + 1750°С S: от 0 до + 1750 °С B: от 0 до + 1800 °С N: от 0 до + 1300 °С L: от -50 до + 655 °С | 15 бит + знак | ± 1,7 °С ± 2,9 °С ± 1,0 °С ± 1,9 °С ± 3,5 °С ± 3,5 °С ± 3,5 °С ± 2,6 °С ± 1,4 °С | ± 0,35 % / 10 °С |
| ИК измерения сигналов от термопреобразователей сопротивления | 100М(а=1,4280): от -85 до + 85 °С от 0 до + 85 °С от 0 до +170 °С от 0 до + 510 °С от -85 до + 170 °С 100П (а=1,3910): от -95 до + 95 °С от 0 до + 95 °С от 0 до +190 °С от 0 до + 570 °С от -95 до + 190 °С 100П (а=1,3850): от -100 до + 100°С от 0 до + 100 °С от 0 до +200 °С от 0 до + 600 °С от -100 до + 200 °С | 15 бит + знак | ± 0,5 °С ± 0,3 °С ± 0,5 °С ± 1,5 °С ± 0,8 °С ± 0,5 °С ± 0,3 °С ± 0,5 °С ± 1,5 °С ± 0,8 °С ± 0,5 °С ± 0,3 °С ± 0,3 °С ± 1,5 °С ± 0,8 °С | ± 0,35 % / 10 °С |
| ИК измерения числа оборотов | 1-30000 об/мин | 32 бита | ± 0,02 % в рабочих условиях применения |
| ИК измерения частоты периодических сигналов | 0 - 20 кГц | 32 бита | ± 0,02 % в рабочих условиях применения |
| ИК цифроаналогового преобразования кода в сигналы силы постоянного тока | 15 бит | 4 - 20 мА | ± 0,25 % | ± 0,015 %/10 °С |
Примечания
1 Для каналов измерения сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления пределы основной погрешности выражены в виде абсолютной погрешности.
2 Для каналов измерения сигналов от термопар значения основной и дополнительной погрешностей указаны с учётом погрешности канала компенсации температуры холодного спая со встроенным термочувствительным элементом.
3 Бинарные (вычислительные, преобразовательные и интерфейсные) модули, источники питания, центральное процессорное устройство не являются измерительными компонентами и не требуют свидетельства об утверждении типа.
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 50 °C;
- относительная влажность до 80 % без конденсата;
- напряжение питания: от источника переменного напряжения 220+22-33 В
частотой от 46 до 65 Гц, от источника постоянного напряжения 110 или 220+11-16 В.
Потребляемая мощность каждого шкафа, не более 1,5 кВт.
Габаритные размеры шкафов, мм: - в зависимости от конструктива, определяемого в заказе/проекте, в котором размещается оборудование.
Масса каждого шкафа: - в зависимости от комплектации.
Средний срок службы - не менее 12 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на АСКУ КЦ «ПОТОК» фотохимическим способом (на фирменную планку изготовителя) и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность поставки комплекса приведена в таблице 3.
Таблица 3
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| АСКУ КЦ «ПОТОК» | 1 | |
| Ядро АСКУ КЦ «ПОТО] | К» |
| 00159093.1024.01-ХХХ | Шкаф информационного оборудования (ШИО) | 1 | Реализация информационного взаимодействия АРМов сменного инженера с серверами ШС, а также АРМов и пультов резервного управления (ПРУ) с САУ ГПА |
| 00159093.1024.02-ХХХ | Шкаф серверный (ШС) | 1 | Выполнение функций серверов SCADA и архивного сервера |
| 00159093.1024.17-ХХХ | Терминальное рабочее место (ТРМ) сменного инженера | * | Визуализация технологического процесса посредством человеко-машинного интерфейса. Количество определяется заказом* |
| 00159093.1024.ХХХ.ФО | Формуляр | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.И3 | Руководство пользователя | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.Э4 | Схема электрических соединений | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.Э3 | Схема электрическая принципиальная | 1 | |
| Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
| 00159093.1024.ХХХ.ПЭ3 | Перечень элементов | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.СБ | Сборочный чертеж | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.ТЭ5 | Таблица подключения | 1 | |
| 00159093.1024.ХХХ.ПС | Паспорт | 1 | |
| Методика поверки | 1 | |
| Комплекс «НЕМАН» | 1 | |
| Составные части комплекса «Н | ЕМАН | » |
| АСА2.556.ХХХ | Шкаф (щит) автоматики | | Количество, тип и функциональное назначение определяется заказом |
| АСА2.556.ХХХ ВЭ | Ведомость эксплуатационных документов | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ Д1 | Методика калибровки | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ Э3 | Схема электрическая принципиальная | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ ПЭ3 | Перечень элементов | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ ТЭ5 | Таблица подключения | 1 | |
| АСА2.556.ХХХ ПС | Паспорт | 1 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 48071-11 «Системы автоматизированные контроля и управления компрессорным цехом «ПОТОК». Методика поверки», утверждённым ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 29.08.2011 г.
Перечень основных средств поверки: калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (Ли= ±(0,003%U+0,0003%UM); Л1= ±(0,006%I+0,002%IM)), магазин сопротивлений Р 4831 (кл.т. 0,02), частотомер электронно-счётный Ч3-63, генератор сигналов Г5-60 (погрешность установки длительности Л=(10’^ + 10 нс)).
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведён в руководстве по эксплуатации 00159093.425200.1024.РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических
процессов. Общие технические условия»
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных сис
тем. Основные положения»
ТУ 4252-1024-00159093-2010 «Автоматизированная система контроля и управления компрессорным цехом «ПОТОК» (АСКУ КЦ «ПОТОК». Технические условия».
Рекомендации к применению
- осуществление деятельности в области охраны окружающей среды;
- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
