Назначение
Системы измерительные и управляющие SPPA-T3000 (Siemens Power Plant Automations) (далее - системы) предназначены для измерения выходных аналоговых сигналов от датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, а также технологических параметров, преобразованных в указанные электрические величины.
Системы применяются на объектах энергетики и промышленных предприятиях для автоматизированного контроля и управления в реальном масштабе времени сложными технологическими процессами и оборудованием.
Описание
Системы обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- измерение сигналов от термометров сопротивлений;
- измерение сигналов от термопар;
- измерение сигналов от датчиков с выходными сигналами напряжения или силы постоянного тока;
- сбор и обработку дискретных сигналов;
- контроль состояния и управление объектами автоматизации в режиме реального времени;
- формирование предупредительных и аварийных сигналов и сообщений;
- формирование архивов событий и параметров;
- разграничение прав доступа пользователей к функциям и данным с использованием паролей;
- протоколирование событий и действий оператора.
Принцип действия систем состоит в следующем. Информация об измеряемых технологических параметрах в виде электрических сигналов поступает на вход модулей измерительных, где происходит измерение и преобразование этой информации в цифровой код. Далее по цифровым каналам связи информация поступает на сервер приложений и передается к операторским станциям, а также в контроллеры управления, где происходят вычисления и формирование сигналов управления.
Система имеет многоканальную схему построения. Каждый измерительный канал состоит из измерительных, связующих и вычислительных компонентов.
Измерительные компоненты - модули измерительные, осуществляющие измерение, аналогово-цифровое преобразование и передачу измерительной информации от:
а. термометров сопротивлений типов Pt, П, М и Н по ГОСТ Р 8.625-2006;
б. термопар типов В, S, Т, R, Е, N, J, К, L, ТХК по ГОСТ Р 8.585-2001;
в. датчиков с выходными сигналами постоянного напряжения; г. датчиков с выходными сигналами постоянного тока.
В качестве измерительных компонентов применяются модули измерительные согласно таблице 1.
Таблица 1
| Наименование модуля измерительного | Тип | Номер в Госреестре СИ |
| Контроллеры программируемые | SIMATIC S7-300 | 15772-06 |
| Модули ввода-вывода сигналов специальные SIMATIC | AddFEM, AddFEM Р0С0, AddFEM S0E, | 36820-08 |
| Модули ввода-вывода сигналов функциональные | FUM 210, FUM 230, FUM 232, FUM 280 | 36818-08 |
Связующие компоненты - сервер приложений (сервер Stratus® или Maraphon® -резервированный сервер повышенной отказоустойчивости из семейства серверов промышленного назначения), который служит связующим звеном между компонентами системы и выполняет функции вывода данных на рабочее место оператора (в том числе вывод текущих значений, графиков и отчетов), архивирования данных, связи со сторонними системами, загрузки проектов в контроллеры управления, вывода архивных данных на DVD-диски.
Вычислительные компоненты - контроллер(ы) управления (контроллеры программируемые Simatic S7-400, AS3000), в которых происходит обработка получаемой информации, выдача команд управления.
Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) содержится только в измерительных компонентах (модулях измерительных), указанных в таблице 1 и защищена от несанкционированного доступа.
Остальной комплект ПО, используемый в системе, служит для обеспечения общего функционирования, выполнения функций вывода данных оператору, загрузки проектов в контроллеры управления, архивирования данных и не оказывает влияние на метрологические характеристики системы.
Вход в систему защищен паролем, который определяет допуск персонала к основным функциям системы.
Технические характеристики
Метрологические характеристики системы определяются метрологическими характеристиками измерительных компонентов (ИК), указанных в таблице 2.
Таблица 2
| ТипИК | Параметры входных сигналов | Параметры выходных сигналов | Пределы допускаемой погрешности1) |
| Модули ввода аналоговых сигналов SM 331 (Входят в состав SIMA' | ПС S7-300) |
| 6ES7 331-7КВ0*-**** 6ES7 331-7KF0*-**** SIPLUS 6AG1 331-7КВ0*-**** 6AG1 331-7KF0*-**** | ± 80 мВ ± 250 мВ; ± 500 мВ; ± 1 В ± 2,5 В; 0-10 В; 1-5 В; ± 5 В; ± 10 В 0/4-20 мА; ± 20 мА 150/300/600 Ом Pt 100 (-200...850°С) Pt 100 (-12О...13О°С) сигналы термопар типов: E,N, J,K | 9/12/14 бит + знак | ± 0,6 % ± 0,4 % ± 0,6 % ± 0,5 % ± 0,5 % ± 0,5 % ± 0,6 % ± 0,7 % |
| 6ES7 331-7NF0*-**** | ±5В;± 10 В; 1-5 В 0/4-20 мА ± 20 мА | 15 бит + знак | ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7NF1 *-**** | ±5В;± 10 В 1-5 В 0-10 В 0/4-20 мА ± 20 мА | 15 бит + знак | ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7PF0*-**** SIPLUS 6AG1 331-7PFO*-**** | Pt 100/200/500 Pt 1000/10000 Си 10 Ni 10/120/1000 10/50/100/500 П 10/50/100/500 М 150/300/600 Ом | 15 бит + знак | ±0,5 К ±0,5 К ±1,0 К ±0,5 К ±0,5 К ±0,5 К ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7PF1*-**** | ± 80 мВ сигналы термопар типов: В, S, Т, R, Е, N, J, К, L, ТХК | 15 бит + знак | ± 0,05 % ±0,5...2 К |
| 6ES7 331-7HF0*-**** | ±1 В/100 кОм ± 5 В/100 кОм ± 10 В/100 кОм ± 1-5 В/100 кОм ± 20мА/50 кОм ± 0-20мА/50 кОм ± 4-20мА/50 кОм | 14 бит + знак | ± 0,2 % ± 0,25 % ± 0,2 % ± 0,25 % ± 0,2 % ± 0,2 % ± 0,2 % |
| Взрывобезопасного исполнения ExibllC 6ES7 331-7RD0*-**** | 0/4-20 мА | 10-15 бит + знак | ± 0,1 % |
| Взрывобезопасного исполнения ExibllC 6ES7 331-7SF0*-**** | Pt 100/200 Ni 100 150/300/600 Ом сигналы термопар типов: В, S, Т, R, Е, N, J, К, L | 10-15 бит + знак | ±0,18% |
Приложение к свидетельству №
лист № 4
об утверждении типа средств измерений____________________________________________всего листов 6
| Модули ввода/вывода аналоговых сигналов SM 336 (Входят в состав SIMATIC S7-300) |
| 6ES7 336-**Е0*-**** | 0-10 В 0/4-20 мА | 13 бит | ± 0,4 % |
|
J - абсолютной, выраженной в единицах физических величин, либо приведенной, выраженной в %.
Продолжение таблицы 2______________________________________________________
| Модули ввода/вывода сигналов специальные SIMATIC AddFEM |
| Диапазон измерения силы постоянного тока, А | от - 0,05 до + 0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы постоянного тока, % | ±0,15 |
| Диапазон измерения напряжения постоянного тока, В | от - 11,85 до + 11,85 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока, % | ±0,15 |
| Количество аналоговых входов токовых сигналов | 6-12 |
| Количество аналоговых входов сигналов напряжения | 6 |
Продолжение таблицы 2
| Модули ввода/вывода сигналов функциональные FUM |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| FUM210 | FUM230 | FUM 232 | FUM 280 |
| Диапазон измерения силы постоянного тока, А | от - 0,0002 до + 0,005 | от 0,004 до 0,02 | - | от - 0,002 до + 0,02 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы постоянного тока, % | ±0,25 | ±0,25 | - | ±0,25 |
| Диапазон измерения напряжения постоянного тока, В | от - 33,0 до + 33,0 | - | от-0,01 до + 0,06 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока, % | ±0,25 | - | ±0,39 | - |
| Диапазон измерения температуры с помощью термометров сопротивлений,°C | - | - | от - 200 до + 825 | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры с помощью термометров сопротивлений, °C | - | - | ± 1,8 | - |
| Диапазон измерения температуры с помощью термопар, °C | - | - | от - 270 до + 825 | - |
| Приложение к свидетельству №________ лист № 5 об утверждении типа средств измерений всего листов 6___ |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры с помощью термопар, °C Е N J К S т | - | - | ±1,3 ±2,7 ±1,7 ±2,3 ±6,4 ±1,3 | - |
| Количество аналоговых входов токовых сигналов | 13 | 16 | - | 6 |
| Количество аналоговых входов сигналов напряжения | 13 | - | 42 | - |
| Количество аналоговых входов для термометров сопротивлений | - | - | 14 | - |
| Количество аналоговых входов для термопар | - | - | 28 | - |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее........................................... 20000
Средний срок службы, лет, не менее................................................ 15
Рабочие условия эксплуатации:
| Температура окружающей среды, °C | от+ 18 до+ 22 |
| Относительная влажность воздуха, % (без конденсации влаги) | от 35 до 65 (при + 35 °C) |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на эксплуатационную документацию и на стойки, в которых расположены компоненты системы, методом трафаретной печати.
Комплектность
Комплект поставки системы соответствует таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Минимальное кол-во, шт./экз. | Примечание |
| Модули измерительные | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Сервер приложений | 1 | |
| Контроллеры управления | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Сетевые компоненты | комплект. | |
| Рабочее место оператора | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Руководство по эксплуатации | 1 | |
| Комплект технической документации | 1 | |
| Формуляр | 1 | |
| Методика поверки | 1 | |
Поверка
Поверку системы проводят в соответствии с документом, “Системы измерительные и управляющие. Методика поверки”, утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Ростест - Москва» в 2010 г.
Основные средства поверки:
- мера электрического сопротивления многозначная РЗ026/1, диапазон воспроизводимых сопротивлений от 0,01 до 111111,11 Ом, кт 0,005;
- калибратор тока программируемый П 321, диапазон воспроизводимого постоянного тока от 10 мкА до 10А, А = (0,05-IK + 1) мкА;
- компаратор напряжения РЗООЗ, диапазон воспроизводимого постоянного
напряжения от 0,001 до 10000 мВ, кт 0,0005.
Межповерочный интервал -1 год.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы - изготовителя.
Заключение
Тип систем измерительных и управляющих SPPA-T3000 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен в эксплуатации.
