Назначение
Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 (далее - системы) предназначены для измерения и контроля технологических параметров (давления, расхода, температуры среды в трубопроводах, уровня жидкости в резервуарах и др.) производственных процессов различного назначения с непрерывным технологическим циклом.
Описание
Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 относятся к проектно компонуемым системам, возникающим как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации после монтажа, осуществляемого в соответствии с проектной документацией.
Системы СТН-3000 состоят из:
- первичных измерительных преобразователей технологических параметров в унифицированные аналоговые сигналы, в цифровые сигналы, передаваемые по стандартным интерфейсам;
- контроллеров, преобразующих аналоговые электрические сигналы в цифровые, осуществляющих необходимые вычисления и выработку сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование (при необходимости) и объединение в общую сеть всех компонентов системы;
- средств передачи цифровых сигналов по линиям связи;
- компьютеров в качестве операторских станций для удобной и наглядной визуализации технологических параметров, состояния средств регулирования, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивирования данных, а также конфигурирования и настройки программной части системы.
Измерительные компоненты систем внесены в Государственный реестр средств измерений РФ.
В качестве программного обеспечения в системах используются программный комплекс СПУРТ версии 3 (СПУРТ-UX, СПУРТ-Windows, СПУРТ-RHEL, СПУРТ-SUN).
Состав измерительных каналов (ИК) систем СТН-3000 определяется для каждого конкретного технологического объекта из числа следующих:
1 Каналы измерения объема и расхода газа и жидкости.
1.1 Стандартное сужающее устройство, вычислитель расхода природного газа Teleflow 3530-10, либо вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC со встроенными измерительными каналами избыточного давления, разности давлений и температуры;
канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
1.2 Стандартное сужающее устройство, преобразователь измерительный разности давлений Signature 2808-35A, либо преобразователь многопараметрический измерительный 3808-30*, либо датчик давления 2051С, либо преобразователь давления измерительный 3051S с измерительными каналами избыточного давления по п.2 и температуры по п.4;
Лист № 2
Всего листов 7
канал аналого-цифрового преобразования контроллера, с вычислением расхода и объема в контроллере системы;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
1.3 Счетчик газа СГ, либо счетчик газа турбинный TZ/FLUXI, либо датчик расхода газа ДРГ.М;
корректор объема природного газа Teleflow Corrector 3530-50, либо вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC в режиме корректора;
канал передачи цифрового сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
2 Каналы измерения давления, разности давлений.
2.1 Канал измерения давления в составе вычислителя Teleflow 3530-10, Teleflow Corrector 3530-50, ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC;
канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
2.2 Преобразователь давления измерительный Signature 2808, либо преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо преобразователь измерительный 2088, либо датчик давления 2051С, либо преобразователь давления измерительный 3051S;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
3 Каналы измерения уровня.
Преобразователь измерительный давления Signature 2808, либо преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо датчик давления 2051L, либо преобразователь давления измерительный 3051S;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
4 Каналы измерения температуры.
4.1 Канал измерения температуры в составе преобразователя многопараметрического измерительного 3808, либо вычислителя расхода природного газа серии ControlWave -ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC, либо вычислителя расхода природного газа Teleflow 3530-10, либо корректора объема природного газа Teleflow Corrector 3530-50;
канал передачи цифрового значения сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
4.2 Термометр сопротивления ТСПУ 011;
канал линейного аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию,
4.3 Термометр сопротивления ТСП 012 кл. В;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
5 Каналы цифро-аналогового преобразования
Процессор контроллера и далее канал цифро-аналогового преобразования на базе модуля вывода аналоговых сигналов контроллера для управления и местной индикации.
Лист № 3
Всего листов 7
В составе системы СТН-3000 используются контроллеры ControlWave, ControlWave Micro, ControlWave Express, ControlWave Express PAC.
Для расширения числа измерительных каналов контроллеры ControlWave, ControlWave Micro могут комплектоваться блоками удаленного ввода/вывода контроллеров ControlWave Ethernet.
В системе СТН-3000 может быть до 32767 контроллеров.
Связь между контроллерами может осуществляться:
- по каналу Ethernet;
- по последовательному интерфейсу;
- по оптоволоконному кабелю;
- по выделенной или коммутируемой телефонной линии;
- по радиоканалу;
- по каналам мобильной и беспроводной связи;
- по каналу спутниковой связи.
Средства для обеспечения связи встроены в контроллеры системы.
Система принимает сигналы поляризационного и защитного потенциала трубопровода от преобразователей ПНКЗ и ПЗП.
Компоненты систем СТН-3000, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, имеют сертификаты Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Связь в системе СТН-3000 осуществляется по помехозащищенному протоколу BSAP.
Программное обеспечение
Программное обеспечение СТН-3000 можно разделить на 2 группы - встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Внешнее программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config, не влияющее на метрологические характеристики содержит широкий спектр инструментальных средств для работы с компонентами СТН-3000. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- конфигурирование системы промышленной связи на основе интерфейсов RS-232, RS-485;
- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet;
- программирование логических задач контроллеров на языках IL (Instruction List), LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram), SFC (Sequential Function Chart) и ST (Structured Text);
- тестирование программ, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config не даёт доступ к ВПО и не позволяет вносить изменения в ВПО.
Таблица 1 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
Рис. 1 - Внешний вид СТН-3000
| Наименование программного обеспечения | Идентиф икационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения |
| OpenBSI Utilities/ BSI Config | 395575-02-8 | V5.8 и выше |
Уровень защиты программного преднамеренных изменений - «высокий».
обеспечения от непреднамеренных и
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные технические характеристики систем измерительно-
| информационных и управляющих СТ | '11-30)0)0) |
| Каналы измерений | Диапазоны измерений | Пределы основной погрешности, %* |
| расхода по п.1 - по п. 1.1 с вычислителем Teleflow 3530-10 с вычислителем серии ControlWave - ControlWave EFM, либо ControlWave GFC, либо C ontrolW ave XFC | Избыточное давление от 3,4 до 13,8 МПа, разность давлений до 172,4 кПа, температура -18..65 °С Избыточное давление от 3,4 до 27,6 МПа, разность давлений до 172,4 кПа, температура -18..65 °С | ± 0,35 % ** (погрешность относительная) |
| Каналы измерений | Диапазоны измерений | Пределы основной погрешности, %* |
| - по п. 1.2 с датчиками разности давлений, избыточного давления и температуры - по п. 1.3 с корректором Teleflow Corrector 3530-50, либо вычислителем расхода природного газа серии ControlWave -ControlWave EFM, либо ControlWave GFC, либо ControlWave XFC в режиме корректора | Избыточное давление до 13,8 МПа, разность давлений до 2,1 МПа, температура -18..65 °С Избыточное давление до 13,8 МПа, Избыточное давление до 27,6 МПа, температура -18...65 °С | ±0,7-1,5 % (погрешность относительная) ± 1,35 % ** (погрешность относительная) при расходах (0,2-1,0) Qmax |
| давления по п.2 - по п.2.1 с каналом измерения давления из состава вычислителя Teleflow 3530-10, Teleflow Corrector 3530-50 с каналом измерения давления из состава вычислителя ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо C ontrolW ave XFC - по п.2.2 - с преобразователем многопараметрическим измерительным 3808* - с преобразователем давления измерительным Signature 2808 - с преобразователем измерительным 2088 - с датчиком давления 2051С - с преобразователем давления измерительным 3051S | Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 0,17 до 13,8 МПа, разность давлений -верхние знач. диапазонов от 25 до 172,4 кПа Разность давлений - верхние значения диапазонов от 24,9 до 172,4 кПа* Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 3,4 до 27,6 МПа* Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 0,003 до 30 МПа, разность давлений -верхние знач. диапазонов от 1,87 до 172,4 кПа Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 4,3 до 35500 кПа, разность давлений -верхние знач. диапазонов от 4,3 до 2068 кПа Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 0,01 до 27,5 МПа, Избыточное давление и разность давлений - верхние значения диапазонов от 0,12 до 13790 кПа Избыточное давление - верхние значения диапазонов от 0,124 до 68950 кПа, разность давлений -верхние знач. диапазонов от 0,025 до 13790 кПа | ±0,1 % ВПИ** Max (±0,14% ВПИ; ±0,11% ВПШ) ** ± 0,15 % диапазона измерений ± 0,15 % диапазона измерений ± (0,12-0,15) % диапазона измерений(в зависим. от погрешности ± 0,12 % диапазона измерений |
| - уровня по п. 3 | 0 ... 15 м | ± 2,5 мм |
| температуры по п.4 | | |
| - по п.4.1 с преобразователем 3808 | | ± 0,35 °С |
| Каналы измерений | Диапазоны измерений | Пределы основной погрешности, %* |
| - по п.4.1 в составе вычислителя расхода природного газа C ontrolW ave EFM, C ontrolW ave GFC, либо ControlWave XFC, либо а Teleflow 3530-10, либо корректора Teleflow Corrector | -50 °С. +100 °С | ± 0,7 °С |
| - по п.4.2 с термометром сопротивления ТСПУ 011 по п.4.3 с термометром сопротивления ТСП 012 кл. В | -50 °С. +50 °С -50 °С. +150 °С -50 °С.. +150 °С | ± (0,55-1,1) % диапазона ±(0,8.1,1) °С |
| - цифро-аналогового преобразования по п.5 | | ± 0,1 % диапазона |
Примечания -
*) Пределы погрешностей ИК оценены с доверительной вероятностью, равной 0,95.
**) Расчет расхода и объема по ГОСТ 8.563 с учетом параметров трубопровода и устройства, создающего перепад давления;
.***) ВПИ - верхний предел диапазона измерений, ВПШ - верхний предел диапазона шкалы датчика давления в зависимости от соотношения диапазона измерений и верхнего значения шкалы датчика.
Условия эксплуатации измерительных компонентов системы:
- диапазон рабочих температур: минус 40 °С...плюс 70 °С;
- (в специальном исполнении): минус 50... плюс 70 °С;
- диапазон рабочих температур каналов цифро-аналогового преобразования: минус 40...плюс 70 °С, ( минус 55.плюс 70 °С в специальном исполнении);
- относительная влажность воздуха: 5% . 95% без конденсации влаги;
- максимальный уровень вибраций: 15-150 Гц, 9,8 м/с2; 150-2000 Гц, 4,9 м/с2.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист формуляра на систему.
Комплектность
- Измерительные приборы и преобразователи, входящие в состав измерительных каналов системы в соответствии с конкретным составом на объекте;
- инструкции по эксплуатации на компоненты системы,
- проектная техническая и эксплуатационная документация на систему,
- формуляр;
- инструкция «Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000. Методика поверки измерительных каналов» АТГС.АСУТП - 01.003 МП.
Поверка
Поверка систем измерительно-информационных и управляющих СТН-3000 проводится в соответствии с инструкцией АТГС.АСУТП - 01.003 МП «Системы измерительноинформационные и управляющие СТН-3000. Методика поверки измерительных каналов». Поверка первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их методиками поверки.
Перечень основного оборудования для поверки вторичной части системы:
- калибратор многофункциональный ASC300-R с ПГ воспроизведения силы постоянного тока ±0,02 %;
- магазин сопротивлений кл.т. 0,02.
Сведения о методах измерений
Сведения приведены в руководстве по эксплуатации 42 5270-002-17294661-2005 РЭ «Система автоматизированного управления технологическими процессами (АСУТП) на базе информационно-измерительной и управляющей системы. СТН-3000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда. Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
