Назначение
Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий "КИ-ГТУ-Вологодская ТЭЦ" (в дальнейшем комплекс) предназначен для измерения выходных сигналов от датчиков оборудования газотурбинной установки (в дальнейшем ГТУ) в составе парогазовой установки (ПГУ) энергоблока Вологодской ТЭЦ в виде силы постоянного тока, сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления, обработки и регистрации полученной измерительной информации, выдачи сообщений о работе установки, реализации алгоритмов управления, передачи данных как в пределах контролируемого объекта, так и в системы более высокого уровня.
Описание
Принцип действия комплекса основан на измерении, обработке и индикации информации, поступающей с выхода первичных преобразователей, установленных в точках технологического контроля режимов работы газовой турбины типа PG6111FA, заводской номер 875051, включая параметры воздушной среды, природного газа, воды, масла в компрессоре и газовой турбине, технического состояния конструктивных элементов ГТУ, что обеспечивает ее безопасную работу.
Комплекс представляет собой совокупность технических и программных средств и имеет два уровня сбора, обработки и представления измерительной информации.
На нижнем уровне измерительная информация в виде унифицированных электрических сигналов постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА или в виде сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления поступает на входы комплекса измерительно-вычислительного и управляющего MARK VIe (GE Energy, США, госреестр № 37805-08), обеспечивающего преобразование сигналов к цифровому виду и их обработку; комплекс MARK VIe обеспечивает двойное и тройное с резервирование процессоров, модулей ввода аналоговых сигналов для критических параметров контроля и защиты.
На верхнем уровне комплекса информация, полученная от комплекса MARK Vie, по цифровым каналам связи стандарта Modbus RTU передается на станцию сбора данных и на автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора ГТУ, выполняющие следующие функции:
• отображение на АРМ оператора измеренных значений выходных сигналов датчиков технологических параметров ГТУ, приведенных к диапазону измерений датчика, и автоматический контроль их состояния;
• протоколирование и архивирование полученных данных;
• автоматический контроль состояния технологического процесса, формирование сигналов предупредительной и аварийной сигнализации в случае выхода измеренных параметров за пределы уставок, заданных программным путем, обеспечение технологических защит и блокировок;
• программно-логическое управление исполнительными устройствами и регулирование технологического процесса ГТУ.
Оборудование нижнего уровня комплекса смонтировано в напольных электротехнических шкафах, фото которых приведено на рисунке 1.
Рисунок 1. Фото общего вида шкафов комплекса
Комплекс обеспечивает индикацию и автоматическое обновление данных по расходу топливного газа, избыточного давления и разности давлений газа, воздуха, воды, масла; температуры топливного газа и выхлопных газов, воздуха, масла, металла; параметров вибрации на экране рабочей станции комплекса, архивирование и хранение параметров при ведении технологического процесса ГТУ.
В составе комплекса также имеются технологические каналы мониторинга состояния ГТУ, в том числе контроля наличия пламени, скорости потока воздуха, положения клапанов регулирования.
Программное обеспечение
Комплекс работает под управлением лицензионного программного обеспечения (ПО) комплекса MARK Vie - ПО Toolbox ST, содержащего библиотеку функциональных блоков и программные средства для конфигурирования, диагностики и записи данных.
ПО верхнего уровня - CIMPLICITY - служит для отображения и архивирования полученной информации от контроллеров и перевода единиц физических единиц в систему СИ.
Все метрологические значимые вычисления выполняются в ПО комплекса MARK VIe, метрологические характеристики которого нормированы с учетом влияния встроенного ПО.
Доступ к программному обеспечению комплекса осуществляется с АРМ оператора ГТУ. Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в комплексе предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации) и программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).
Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 1
Таблица 1 Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентиф икационное наименование ПО | ПО контроллеров MARK VIe Toolbox ST | ПО для интерфейса оператора CIMPLICITY HMI PE (GE Fanuc Automation) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.6 | 6.1. SP6 |
| Цифровой идентификатор ПО | номер версии |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | не используется |
Класс защиты ПО от изменений - высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики измерительных каналов комплекса приведены в таблице 2.
Таблица 2 Основные характеристики ИК комплекса
| Наименование ИК | Диапазон измерений | Вид входного сигнала | Модуль комплекса Mark VIe | Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях |
| ИК расхода | 0-6,5 кг/с | 4-20 мА | Модуль аналогового ввода PAIC | ± 0,1% диапазона |
| ИК давления (абсолютного, избыточного) | 150-260 кПа 0-35 кПа 0-22 кПа 0-1040 кПа 0-1150 кПа 0-1750 кПа 0-2100 кПа 0-3500 кПа 0-10 МПа 0-200 кПа | 4-20 мА | Модуль аналогового ввода PAIC | ± 0,1% диапазона |
| ИК разности давлений | 0-750 Па 0-1500 Па 0-2500 Па от 0 до -4001 Па | 4-20 мА | Модуль аналогового ввода PAIC | ± 0,1% диапазона |
Окончание таблицы 2
| Наименование ИК | Диапазон измерений | Вид входного сигнала | Модуль комплекса Mark VIe | Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях |
| ИК температуры | 0-100°C 0-110°C 0-130°C 0-150°C 0-600°C 0-770°C | сигналы от термопар с НСХ типа К по ГОСТ Р 8.5852001 | Модуль аналогового ввода PTCC | ± 2°С |
| ИК температуры | 0-100°C 0-150°C | Сигналы от термопреобразователей сопротивления типа Pt100 | Модуль PRTD ввода сигналов термопреобразователей сопротивления | ± 1,1°С |
| ИК температуры | 0-150°C | 4-20 мА | Модуль аналогового ввода PAIC | ± 0,1% диапазона |
| ИК вибрации: виброперемещение виброскорость | от -0,5 до +0,5 мм 0-55 мм/с | 4-20 мА | Модуль аналогового ввода PAIC | ± 0,1% диапазона |
Рабочие условия применения компонентов комплекса автоматизированного измеритель-
но-управляющего "КИ-ГТУ- Вологодская ТЭЦ":
- для оборудования комплекса «Mark VIe:
температура окружающего воздуха: относительная влажность
питание
- для АРМ оператора:
температура окружающего воздуха: относительная влажность атмосферное давление
+24
питание 240
от 20 до 40°С
от 5 до 95% без конденсации влаги
125+19-25В постоянного тока
240+24-40В переменного тока
от 10 до 35°С
от 30 до 80% при +25°С
от 84,0 до 106,7 кПа
-33 В переменного тока частотой 50/60 Гц
Комплектность
В комплект поставки входит:
- Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий
1 шт.;
1 комплект;
1 комплект;
1 экз.
"КИ-ГТУ- Вологодская ТЭЦ" № 875051 в соответствии с проектом - Техническая и эксплуатационная документация на комплекс
- Программное обеспечение
- Методика поверки
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой МП 58424-14 "ГСИ. Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий "КИ-ГТУ-Вологодская ТЭЦ". Методика поверки", утвержденной ФГУП "ВНИИМС" в июле 2014 г.
Основное поверочное оборудование:
- калибратор-измеритель ИКСУ-2000: воспроизведение сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности ±(10’4-1восПр/изм + 1 мкА); воспроизведение сигналов напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 10 до плюс 100 мВ, пределы допускаемой основной погрешности ±(7^10-5^|ивоспр| + 3 мкВ); воспроизведение сигналов сопротивления в диапазоне от 0 до 180 Ом, пределы допускаемой основной погрешности ±0,015 Ом.
Сведения о методах измерений
изложены в документе "Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий "КИ-ГТУ-Вологодская ТЭЦ". Руководство по эксплуатации"
Нормативные документы
Техническое задание СНГ-ИА.648.РП - АТХ.ТЗ "Вологодская ПГУ-110. Автоматизированная система управления технологическими процессами".
Рекомендации к применению
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
