Назначение
Каналы измерительные ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров серии МКСО (далее -каналы ИС-ЭМИКОН) предназначены для измерения сигналов от аналоговых измерительных преобразователей и датчиков технологических параметров нижнего уровня комплекса автоматизации, путем измерения сигналов силы постоянного тока, измерения электрического сопротивления первичных измерительных преобразователей (ПИП), а также для генерации аналоговых сигналов силы постоянного тока, используемых в каналах регулирования параметров технологических процессов.
Описание
Принцип действия каналов ИС-ЭМИКОН основан на приеме и преобразовании сигналов, поступающих от ПИП, с последующим вычислением, обработкой и архивированием значений параметров технологических процессов.
Каналы ИС-ЭМИКОН используются в составе АСУ ТП транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов, автоматического регулирования давления, АСУ ТП нефтепереработки, автоматизированных системах управления пожаротушением и др.
Каналы ИС-ЭМИКОН относятся к проектно-компонуемым изделиям и предусматривают возможность:
- автоматического измерения и отображения значений технологических параметров и документирования данных;
- предупредительной и аварийной сигнализации по уставкам, заданным программным
путем;
- подключения к системам специальной аппаратуры: центров пожарной сигнализации, аппаратуры сигнализации концентрации взрывоопасных газов, ведущих самостоятельную обработку сигналов от датчиков и выполняющих отдельные управляющие функции защиты;
- автоматического и ручного режимов регулирования параметров технологических процессов.
В зависимости от назначения каналы ИС-ЭМИКОН могут включать в себя
измерительные каналы двух типов: каналы измерения технологических параметров и каналы формирования управляющих унифицированных аналоговых сигналов.
В каналах формирования управляющих аналоговых сигналов информация, вводимая оператором или формируемая программным путем в центральном контроллере ИС посредством модулей вывода аналоговых сигналов, преобразуется в унифицированный сигнал силы постоянного тока.
Каналы ИС-ЭМИКОН являются проектно-компонуемым изделием. В зависимости от исполнения, в состав комплекса входит следующее типовое оборудование:
1) первичных измерительных преобразователей технологических параметров в сигналы силы постоянного тока «4 - 20 мА» или в электрическое сопротивление (в диапазонах от 40 до 90 Ом или от 80 до 180 Ом). Основные метрологические характеристики первичных измерительных преобразователей утвержденных типов приведены в таблице 1;
2) модулей аналогового ввода/вывода серии МКСО утвержденного типа, производящих аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования и осуществляющих нормализацию сигналов и гальваническую развязку цепей первичных измерительных преобразователей (исполнительных устройств) и входных цепей.
3) центрального контроллера (КЦ) с прикладным программным обеспечением, осуществляющего обработку цифровых сигналов, полученных от модулей аналогового ввода и приведение их к единицам измеряемого физического параметра, а также формирование программы автоматического управления и выдачи управляющих команд на модули аналогового вывода;
4) АРМ оператора, предназначенного для визуализации технологического процесса, формирования отчетных документов и хранения архивов данных.
Пломбирование каналов ИС-ЭМИКОН не предусмотрено. Механическая защита каналов ИС-ЭМИКОН основана на использовании встроенного механического замка на дверях шкафов, в которых монтируются компоненты каналов ИС-ЭМИКОН.
Каналы ИС-ЭМИКОН по компонентному составу разделяются на 3 вида.
1. Первичный измерительный преобразователь - модули ввода аналоговых сигналов Ai001, Ai005, Ai006, Ai901.
2. Первичный измерительный преобразователь - модули ввода аналоговых сигналов Ai004, Ai904.
3. Модули вывода аналоговых сигналов Ao001, Ao002.
| Функциональное назначение первичного измерительного преобразователя | Пределы допускаемой приведенной погрешности, % от диапазона измерений | Пределы допускаемой абсолютной погрешности |
| ПИП избыточного давления нефти/нефтепродукта | ±0,1 | - |
| ПИП избыточного давления жидких сред, за исключением нефти/нефтепродукта | ±0,2 | - |
| ПИП избыточного давления/разрежения газа | ±0,4 | - |
| ПИП перепада давления нефти/нефтепродуктов | ±0,4 | - |
| ПИП перепада давления сред вспомогательных систем | ±0,4 | - |
| ПИП силы тока, напряжения, мощности | ±1,0 | - |
| ПИП виброскорости | ±10,0 | - |
| ПИП загазованности воздуха парами углеводородов, % НКПРП* | ±5,0 | - |
| ПИП измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью накладных ультразвуковых расходомеров поверенных имитационным (беспроливным) методом | ±1,0 | - |
| ПИП измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью накладных ультразвуковых расходомеров, поверенных проливным методом со сличением показаний расходомера с эталоном | ±0,5 | - |
| ПИП измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью врезных ультразвуковых расходомеров, поверенных имитационным (беспроливным) методом | ±0,5 | - |
| ПИП измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью врезных ультразвуковых расходомеров поверенных проливным методом со сличением показаний расходомера с эталоном | ±0,3 | - |
| ПИП измерения силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА | ±0,1 | - |
| ПИП осевого смещения ротора | - | ±0,1 мм |
| ПИП измерения уровня нефти/нефтепродуктов в резервуаре РП | - | ±3,0 мм |
| ПИП уровня жидкости во вспомогательных емкостях | - | ±10,0 мм |
| ПИП температуры нефти/нефтепродуктов в трубопроводах | - | ±0,5 °С |
| ПИП температуры стенки трубы накладной | - | ±1,0 °С |
| ПИП температуры других сред | - | ±2,0 °С |
| ПИП многоточечный температуры нефти/нефтепродукта в резервуаре | - | ±0,2 °С |
| * НКПРП - Нижний концентрационный предел распространения пламени |
Программное обеспечение
Программное обеспечение «Каналы измерительные ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров серии МКСО» (далее - ПО «ИС-ЭМИКОН»), можно разделить на 3 группы -встроенное ПО модулей аналогового ввода-вывода серии МКСО (далее - ВПО модулей МКСО), программный модуль OIP прикладного ПО центрального контроллера - ПО среднего уровня и внешнее ПО, устанавливаемое на персональный компьютер в качестве системы отображения (визуализации) на АРМ оператора - SCADA-системы производства различных разработчиков: iFIX (фирма «Intellution», США), Сириус-ИС (НИИ «Вира Реалтайм», Россия), Альфа Платформа («Атомик Софт», Россия) и др.
Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО ИС-ЭМИКОН
| Идентификационные данные (признаки) | | | | | | | Значение |
| Наименование программного обеспечения | 01 i0 Ai я л д о м О П В | 4 0 i0 Ai я л д о м О П В | 5 0 i0 Ai я л д о м О П В | 6 0 i0 Ai я л д о м О П В | 01 i9 Ai я л д о м О П В | 4 0 i9 Ai я л д о м О П В | 01 0 o A я л д о м О П В | 2 0 0 o A я л д о м О П В | программный модуль OIP прикладного ПО центрального контроллера |
| Идентифика ционное наименование ПО | 01 о A | 4 0 о A | 5 0 о A | 6 0 о A | 01 A | 4 0 A | 01 о о A | 2 0 о о A | OIP |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 4 Й1 1 н е н | 4 $ * к 1. н е н | 4 $ * к 1. н е н | 4 $ * к 1. н е н | 4 $ * К 1. н е н | 4 $ * ^ К 1. н е н | 4 $ * ^ К 1. н е н | Х*, .Х 1. к К | Х.Х.Х.Х.1, иж не ниже 1.1.0.0.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | | отсутствует (исполняемый код недоступен для считывания и модификации) | | по номеру версии |
| Примечание: * - | номер версии метрологической значимой части ВПО модулей МКСО |
| определяют одной цифрой, в качестве букв «Х» могут использоваться любые символы. |
ВПО модулей МКСО устанавливается в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе-изготовителя и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Метрологические характеристики модулей нормированы с учетом влияния программного обеспечения. Текущие значения идентификационных признаков конкретного экземпляра модуля устанавливается в процессе первичной поверки и указываются в паспорте на конкретный экземпляр модуля.
В модуле OIP прикладной программы центрального контроллера реализовано:
- приведение кодов АЦП к физическим величинам;
- обработка «имитации» измеряемого параметра;
- сглаживание измеряемого параметра;
- проверка достоверности измеряемого параметра (выход за верхний или нижний предел диапазона измерения, неисправность модуля);
- проверка достижения измеряемым параметром одного из минимальных или одного из максимальных предельных значений, и установка соответствующих флагов предельных значений в регистре состояния.
ПО «ИС-ЭМИКОН», предназначенное для управления работой модулей и предоставления измерительной информации по стандартным протоколам, не влияет на метрологические характеристики средства измерений (метрологические характеристики комплекса нормированы с учетом ПО). Программная защита ПО и результатов измерений реализована на основе системы паролей и разграничения прав доступа. Механическая защита ПО основана на использовании встроенного механического замка на дверях шкафов, в которых монтируются компонента комплекса.
Уровень защиты ПО «ИС-ЭМИКОН» - «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики входных измерительных каналов с учетом погрешности первичных измерительных преобразователей__
| Наименование характеристики | Пределы допускаемой погрешности |
| 1 | 2 |
| - канал измерения избыточного давления нефти/нефтепродуктов | ±0,15 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения избыточного давления жидких сред, за исключением нефти/нефтепродукта | ±0,3 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения избыточного давления/разрежения газа | ±0,6 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения перепада давления нефти/нефтепродукта | ±0,6 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения перепада давления сред вспомогательных систем | ±0,6 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения силы тока, напряжения, мощности | ±1,5 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения виброскорости | ±15 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения загазованности воздуха парами углеводородов, % НКПРП* | ±7,5 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью накладных ультразвуковых расходомеров, поверенных имитационным (беспроливным) методом | ±1,5 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью накладных ультразвуковых расходомеров, поверенных проливным методом со сличением показаний расходомера с эталоном | ±0,75 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью врезных ультразвуковых расходомеров, поверенных имитационным (беспроливным) методом | ±0,75 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения расхода при измерении объемного расхода с помощью врезных ультразвуковых расходомеров, поверенных проливным методом со сличением показаний расходомера с эталоном | ±0,45 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА | ±0,15 % от диапазона (прив.) |
| - канал измерения осевого смещения ротора | ±0,15 мм (абс.) |
| Наименование характеристики | Пределы допускаемой погрешности |
| - канал измерения уровня нефти/нефтепродукта в резервуаре резервуарного парка | ±4,5 мм (абс.) |
| - канал измерения уровня жидкости во вспомогательных емкостях | ±15 мм (абс.) |
| - канал измерения температуры нефти/нефтепродукта в трубопроводах | ±0,75 ° С (абс.) |
| - канал измерения температуры стенки трубы накладной | ±3 ° С (абс.) |
| - канал измерения температуры других сред | ±3 ° С (абс.) |
| - канал многоточечный измерения температуры нефти/нефтепродукта в резервуаре | ±0,3 ° С (абс.) |
| * НКПРП - Нижний концентрационный предел распространения пламени |
Таблица 4 - Метрологические характеристики выходных измерительных каналов типа «4- 20 мА униполярный»:__
| Наименование характеристики | Пределы допускаемой погрешности |
| - канал цифро-аналогового преобразования силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА | ±0,6 % от диапазона (прив.) |
Таблица 5 - Основные технические характеристики комплексов
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны измерения физических величин: |
| - избыточного давления, МПа | от 0 до 16 |
| - разрежения, МПа | от 0 до 0,1 |
| - перепада давления, МПа | от 0 до 14 |
| - температуры, °С | от -100 до +200 |
| - расхода, м3/ч | от 0,1 до 20000 |
| - уровня, мм | от 0 до 23000 |
| - загазованности, % НКПРП | от 0 до 100 |
| - виброскорости, мм/с | от 0 до 30 |
| - осевого смещения ротора, мм | от 0 до 10 |
| - силы тока, потребляемого нагрузкой (с учетом понижения токовым трансформатором), А | от 0 до 5 |
| - напряжения нагрузки, В | от 0 до 12000 |
| - сопротивления, Ом | от 30 до 180 |
| - силы тока, мА | от 4 до 20 |
| - мощность, Вт/В-А | от 0 до 40000000 |
| Рабочие условия эксплуатации первичных измерительных преобразователей: |
| - температура окружающего воздуха, °С | от -25 до +50 |
| - относительная влажность при температуре +30 °С, % | от 30 до 95 без конденсации влаги |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 107 |
| Рабочие условия эксплуатации промежуточных измерительных преобразователей и модулей ввода/вывода: |
| - температура окружающего воздуха, °С | от + 10 до +35 |
| - относительная влажность при температуре + 30 °С, % | от 30 до 90 без конденсации влаги |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 107 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: |
| - напряжение, В | от 187 до 264 |
| - частота, Гц | 50±0,4 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Назначенный срок службы, лет, не менее | 20 |
| Масса одного шкафа, кг, не более | 300 |
| Габаритные размеры одного шкафа, мм, не более | 2000x1000x600 |
| Максимальное количество ИК для одного шкафа | 192 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку шкафа и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество (шт.) |
| Каналы измерительные ИС-ЭМИКОН на базе | - | |
| контроллеров серии МКСО: | | |
| первичные измерительные преобразователи | - | |
| (тип и количество в соответствии с заказом) | | |
| модули измерительные серии МКСО, в т.ч.: | | |
| модуль ввода аналоговых сигналов Ai001 | АЛГВ.426431.084 | |
| (по заказу); | | |
| модуль ввода аналоговых сигналов Ai004 | АЛГВ.426431.085 | |
| (по заказу); модуль ввода аналоговых сигналов Ai005 | АЛГВ.426431.089 | количество в соответствии с заказом |
| (по заказу); модуль ввода аналоговых сигналов Ai006 | АЛГВ.426431.090 |
| (по заказу); | | |
| модуль ввода аналоговых сигналов Ai901 | АЛГВ.426431.086 | |
| (по заказу); | | |
| модуль ввода аналоговых сигналов Ai904 | АЛГВ.426431.087 | |
| (по заказу); | | |
| модуль вывода аналоговых сигналов Ao001 | АЛГВ.426435.023 | |
| (по заказу); | | |
| модуль вывода аналоговых сигналов Ao002 | АЛГВ.426435.025 | |
| (по заказу) | | |
| Комплект ЗИП | - | 1 |
| Комплект эксплуатационных документов: | | |
| Руководство по эксплуатации Формуляр Методика поверки | АЛГВ.420609.038 РЭ АЛГВ.420609.038 ФО АЛГВ.420609.010 ИМ.02 | 1 1 1 |
Поверка
осуществляется по документу АЛГВ.420609.010 ИМ.02 «ГСИ. Каналы измерительные ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров серии МКСО». Методика поверки», утвержденному ФБУ «ЦСМ Республики Башкортостан» 28 апреля 2018 г.
Основные средства поверки:
калибратор многофункциональный AOIP CALYS 150R, измерение и воспроизведение силы постоянного тока (0-24) мА, погрешность ±(0,007 % от показаний + 0,8 мкА) (регистрационный номер 48000-11);
магазин сопротивления Р4831, диапазон измерений от 0 до 100000 Ом, КТ 0,02, (регистрационный номер 6332-77).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
АЛГВ.420609.038 ТУ. Каналы измерительные ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров серии МКСО. Технические условия
71585-18: Методика поверки АЛГВ.420609.010 ИМ.02Скачать708.6 Кб