Назначение
Каналы измерительные системы автоматизированной контроля и управления АСКУ (далее - каналы) предназначены для преобразования сигналов от не входящих в состав каналов первичных измерительных преобразователей в виде силы и напряжения постоянного тока, частоты, сопротивления, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления с визуализацией результатов в единицах контролируемых параметров, вычисления расхода сред методом переменного перепада давления, а также для воспроизведения аналоговых сигналов силы и напряжения постоянного тока, предназначенных для управления исполнительными механизмами.
Описание
Принцип действия каналов преобразования входных аналоговых сигналов заключается в использовании аналого-цифрового преобразования. Управление процессом преобразования выполняет контроллер Simatic S7-400 фирмы Siemens. С выхода контроллера цифровые сигналы поступают на рабочие станции операторов, в которых визуализируются значения контролируемых параметров технологических процессов. Воспроизведение выходных сигналов реализуется за счет цифро-аналогового преобразования.
Каналы обеспечивают непрерывный круглосуточный контроль параметров технологического процесса, представление технологической и системной информации.
Все измерительные каналы ввода аналоговых сигналов построены на модулях SM 331, имеющих 8 входов, мультиплексор и один АЦП; конфигурирование модулей осуществляется с помощью пакета Simatic РСS 7.
Общее количество аналоговых каналов ввода/вывода - до 259.
Предусмотрены каналы контроля положения исполнительных механизмов. При этом входным сигналам силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА и сопротивлению в диапазоне от 0 до 600 Ом соответствуют 0 % (4 мА, 0 Ом) - полное закрытие и 100 % (20 мА, 600 Ом) - полное открытие заслонок, клапанов и задвижек этих механизмов. В каналах контроля положения привода с входными сигналами напряжения постоянного тока значение "-100 %" (входной сигнал минус 10 В) соответствует положению лопаток компрессора, при котором полностью перекрывается поток воздуха, а значение "+100 %" - положению лопаток с максимальным потоком воздуха.
Конструктивно каналы выполнены в виде модульных конструктивов и размещены в металлических одно- и двухдверных шкафах: в шкафу микропроцессорной системы контроля и управления МСКУ, в шкафах управления силовых ШУС, в шкафу управления и регулирования ШУСР, в шкафах управления местных ШУ-М и стойке системной СС. В состав каналов входят также рабочие станции операторов, укомплектованные компьютерами с внешним прикладным программным обеспечением, написанным в среде Simatic PCS 7, для визуализации результатов преобразования входных сигналов и задания значений выходных (воспроизводимых) сигналов, и резервная панель управления, размещенная в шкафу управления местном ШУ-М. Шкафы оборудованы внутренним освещением и болтами заземления. Для предотвращения несанкционированного доступа шкафы снабжены механическими замками. Маркировка шкафов выполняется надписями с наименованием на передних панелях дверей, а табличка с паспортными данными каналов устанавливается на внутренней (тыльной) стороне двери шкафа МСКУ.
На рисунке 1 приведен общий вид компонентов каналов.
Общий вид шкафа МСКУ
Общий вид шкафа ШУС
Общий вид шкафа ШУСР
Общий вид шкафа ШУ-М
Общий вид
рабочей станции оператора
Общий вид
стойки системной СС
Общий вид
контроллера Simatic S7-400
Пломбирование шкафов и рабочей станции оператора не предусматривается Рисунок 1 - Общие виды компонентов каналов
Программное обеспечение
Программное обеспечение каналов измерительных системы автоматизированной контроля и управления АСКУ состоит из встроенного в процессорные модули контроллеров программного обеспечения (ВПО) и внешнего (прикладного) программного обеспечения (ПО).
Встроенное в процессорные модули контроллеров программное обеспечение (ВПО), реализованное в виде набора блоков с программным кодом и связями между ними, устанавливается в энергонезависимую память контроллеров в производственном цикле изготовления и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационные наименования функциональных блоков ВПО | FB1813 "FbAnIn" FB1845 "MonAnL" |
| Номер версии блоков ВПО | не ниже V4.0. |
| Цифровой идентификатор ВПО | - |
Внешнее (прикладное) программное обеспечение (ПО) устанавливается на персональном компьютере рабочей станции оператора и предназначено для визуализации информации, получаемой от контроллеров. ПО не имеет доступа к ВПО процессорных модулей и не позволяет вносить в них изменения. Идентификационные данные внешнего программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | Simatic PCS 7 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже v.8.2 |
| Цифровые идентификаторы ПО | - |
ВПО не влияет на метрологические характеристики средства измерений (метрологические характеристики каналов нормированы с учетом программного обеспечения). Программная защита реализуется за счет парольной системы доступа. Механическая защита от несанкционированного доступа выполняется с помощью установленных на дверцах шкафов и персональном компьютере рабочей станции оператора замков.
Уровень защиты ВПО - "высокий" по Р 50.2.077-2014.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Входной сигнал ИК (количество ИК) | Контролируемый технологический параметр | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % | Примеча ния |
| Наименование | Диапазон |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Сила постоянного тока от 4 до 20 мА (156 ИК) | давление, МПа | от -0,1 до +10 | ±0,50 | |
| температура, °С | от -50 до +400 | |
| вибрация, мм/с | от 0 до 16 | |
| осевой сдвиг, мм | от -1,5 до +1,5 | |
| сила тока, А | от 0 до 200 | |
| уровень (конденсата, масла), мм | от 0 до 2000 | |
| содержание соли в конденсате, мкСм/см | от 0,055 до 20 | |
| электрическое напряжение переменного тока, В | от 0 до 250 | |
| электрическое напряжение постоянного тока, В | от -250 до +250 | |
| частота вращения ротора, об/мин | от 0 до 6000 | |
| относительное расширение ротора, мм | от -3 до +3 | |
| положение клапанов, заслонок исполнительных механизмов, % | от 0 до 100 | |
| Сигналы от тер-мопреобразовате-лей сопротивления, от 40 до 155 Ом (64 ИК) | температура, °С | | ±0,50 | НСХ по ГОСТ 6651-2009 |
| Pt100 (а=0,00385 0С-1) | от -60 до +500 |
| 100П (а=0,00391 0С-1) | от -50 до +200 |
| 50М (а=0,00428 0С-1) | от - 50 до +50 от 0 до 100 от 0 до 150 от 0 до 180 |
| Сигналы от термопар, от -0,5 до +46 мВ (23 ИК) | температура, °С | | ±0,70 | НСХ по ГОСТ 8.585-2001 |
| ТХА(К) | от 0 до 400 от 0 до 600 |
| ТХК(Ь) | от - 40 до +600 |
| THH(N) | от 0 до 600 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Сопротивление, от 0 до 600 Ом (1 ИК) | Положение задвижки, % | от 0 до 100 | ±0,50 | |
| Частота, от 10 до 6000 Гц (3 ИК) | частота вращения ротора, об/мин | от 10 до 6000 | ±0,050 | импульсы, +24 В |
| Напряжение постоянного тока от -10 до +10 В (1 ИК) | положение привода, % | от -100 до +100 | ±0,50 | |
| Воспроизведение силы постоянного тока, мА (6 ИК) | - | от 4 до 20 | ±0,50 | |
| Воспроизведения напряжения постоянного тока, В (1 ИК) | - | от 0 до 10 | ±0,50 | |
| Вычисление расхода сред - пар, нм3/ч - кислород, т/ч - конденсат, т/ч - воздух, т/ч | - | от 0 до 400000 от 0 до 200 от 0 до 200 от 0 до 200 | ±0,01 (относи тельная) | Методика ГОСТ 8.586.1 |
| Температурный коэффициент каналов при изменении температуры от нормальной до пределов условий эксплуатации, %/10 °С .............каналов преобразования частоты: 0,05, .............остальных каналов: 0,10 |
| Нормальные условия измерений - диапазон температуры окружающего воздуха, °С.........от +15 до +25 - относительная влажность, %...................................от 45 до 75 - диапазон атмосферного давления, кПа........................от 86 до 106 |
| Примечания: - в таблице приведено максимально возможное количество каналов каждого типа в серийных образцах; - нормирующим значением при определении приведенной погрешности каналов ввода аналоговых сигналов является диапазон контролируемого технологического параметра, каналов воспроизведения - диапазон выходных аналоговых сигналов. |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: напряжение переменного тока с частотой 50 Гц, В | 220 ±11 |
| Потребляемая мощность, кВ • А , не более | 2,5 |
| Условия эксплуатации - диапазон температуры окружающего воздуха, °С - относительная влажность при температуре, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +5 до +50 до 80 от 84 до 107 |
| Срок службы, лет, не менее Наработка на отказ, ч | 15 20000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на тыльную сторону передней дверцы шкафа МСКУ в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность АСКУ
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Каналы измерительные системы автоматизированной контроля и управления АСКУ | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП2064-0123-2018 | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ИЯТЛ.421417.114 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | ИЯТЛ.421417.114 ФО | 1 экз |
| Программное обеспечение на электронном носителе (по заказу) | Simatic PCS 7 | 1 экз. |
| Таблица входных и выходных аналоговых сигналов | ИЯТЛ.421417.114 ТБС | 1 экз |
Поверка
осуществляется по документу МП2064-0123-2018 "Каналы измерительные системы автоматизированной контроля и управления АСКУ. Методика поверки", утвержденному ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" 27 апреля 2018 г.
Основные средства поверки:
- калибратор универсальный Н4-17 (рег. номер в ФИФ 46628-11);
- магазин сопротивления Р4831 (рег. номер в ФИФ 6332-77);
- генератор сигналов специальной формы AFG72125 (рег. номер в ФИФ 53065-13);
- вольтметр универсальный цифровой ООМ-78261(рег. номер в ФИФ 52669-13). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик АСКУ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в формуляр.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110-16 до 30 А
ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
Приказ Росстандарта от 15.02.2016 г. №146. "Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления"
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ИЯТЛ.421400.101 ТУ "Системы автоматизированные контроля и управления АСКУ. Технические условия".
72035-18: Методика поверки МП2064-0123-2018Скачать1.3 Мб