Назначение
Комплекс измерительный управляющий автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) мобильной установки подготовки нефти (МУПН) Куюмбинского месторождения (далее - комплекс) предназначен для измерений и преобразований аналоговых сигналов (сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА, сигналы термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009), преобразования цифровых сигналов по интерфейсам HART и другим цифровым интерфейсам, формирования аналоговых сигналов управления и регулирования (сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА).
Описание
Принцип действия комплекса основан на непрерывном измерении, преобразовании и обработке при помощи контроллеров программируемых SIMATIC S7-400 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистрационный номер) 15773-11) (далее - SIMATIC S7-400) входных аналоговых и цифровых сигналов, поступающих по измерительным каналам (далее - ИК) от первичных измерительных преобразователей и формировании аналоговых сигналов управления и регулирования.
Комплекс состоит из контроллеров SIMATIC S7-400, модулей ввода аналоговых сигналов контроллеров программируемых SIMATIC S7-300 (регистрационный номер 15772-11) (далее - SIMATIC S7-300), модулей ввода/вывода устройств распределенного ввода-вывода SIMATIC ET200 (регистрационный номер 66213-16) модификации ET200M (далее - ET200M), измерительных преобразователей (барьеров искрозащиты).
Комплекс осуществляет измерение параметров технологического процесса следующим образом:
- сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА от первичных измерительных преобразователей поступают на входы преобразователей измерительных модели D1000 (регистрационный номер 64283-16) модификации D1014D (далее - D1014D) и далее на входы модулей ввода аналоговых сигналов с поддержкой HART-протокола 6ES7 331-7TF00-0AB0 ET200M (далее - 6ES7 331-7TF00-0AB0) или 6ES7 331-7TF01-0AB0 ET200M (далее - 6ES7 331-7TF01-0AB0) (часть сигналов поступает на модули ввода аналоговых сигналов без D1014D);
- сигналы термопреобразователей сопротивления (далее - ТС) от первичных измерительных преобразователей поступают на входы преобразователей измерительных серии MINI (регистрационный номер 55662-13) модификации MINI MCR-RTD-UI-SP-NC (далее - MINI MCR-RTD-UI-SP-NC), преобразователей измерительных модели D1000 (регистрационный номер 64283-16) модификации D1072D (далее - D1072D) или на входы модулей ввода аналоговых сигналов SM331 6ES7 331-7PF01-0AB0 SIMATIC S7-300 (далее - 6ES7 331-7PF01-0AB0);
- сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА с выходов преобразователей D1072D и MINI MCR-RTD-UI-SP-NC поступают на входы модулей 6ES7 331-7TF01-0AB0;
- цифровые коды, преобразованные посредством модулей 6ES7 331-7TF00-0AB0, 6ES7 331-7TF01-0AB0, 6ES7 331-7PF01-0AB0 в значения физических параметров технологического процесса, и данные с интерфейсных входов отображаются на мнемосхемах мониторов рабочих станций операторов в виде числовых значений, гистограмм, трендов, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем, а также интегрируется в базу данных комплекса;
- управляющие сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА формируются модулями вывода аналоговых сигналов с поддержкой HART-протокола 6ES7 332-8TF01-0AB0 ET200M и поступают на соответствующие входы технологического оборудования.
Основные функции комплекса:
- измерение и преобразование аналоговых сигналов от первичных измерительных преобразователей, цифровых сигналов;
- формирование управляющих аналоговых сигналов;
- предупредительная и аварийная сигнализация при выходе параметров технологического процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;
- контроль состояния и управление технологическим оборудованием в реальном масштабе времени;
- отображение для технологического персонала сигнализаций о выходе технологических параметров за допустимые значения, о срабатывании алгоритмов и об изменении состояния оборудования;
- противоаварийная защита и блокировка технологического оборудования;
- накопление, регистрация, отображение, хранение технологической и системной информации и их передача на верхний уровень;
- защита системной информации от несанкционированного доступа к программным средствам и изменения установленных параметров.
Заводской номер комплекса наносится типографским способом на титульном листе паспорта комплекса. Пломбирование комплекса не предусмотрено. Нанесение знака поверки на комплекс не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) комплекса обеспечивает реализацию функций комплекса. ПО комплекса реализовано на базе ПО SIMATIC S7-400 и разделено на базовое ПО и внешнее ПО.
Для преобразования измеренных аналоговых сигналов в цифровой эквивалент и преобразования цифрового сигнала в аналоговую форму используются алгоритмы, реализованные в базовом ПО и записанные в постоянной памяти соответствующего модуля ввода/вывода.
Внешнее ПО устанавливается на персональные компьютеры операторских станций. Внешнее ПО предназначено для конфигурирования и обслуживания контроллеров и не влияет на метрологические характеристики модулей ввода/вывода. Внешнее ПО не позволяет заменять или корректировать базовое ПО модулей ввода/вывода.
ПО комплекса защищено от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров путем введения логина и пароля, ведения доступного только для чтения журнала событий.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | STEP 7 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V5.5 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование ИК | Диапазон измерений/ воспроизведения | Тип измерительного преобразователя (барьера искрозащиты) | Тип модуля ввода/вывода аналоговых сигналов | Пределы допускаемой погрешности |
| основной | в рабочих условиях1) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ИК входных сигналов силы постоянного тока | от 4 до 20 мА | D1014D | 6ES7 331-7TF00-0AB0 | у: ±0,15 % | у: ±0,3 % |
| D1014D | 6ES7 331-7TF01-0AB0 | у: ±0,15 % | у: ±0,3 % |
| - | 6ES7 331-7TF01-0AB0 | у: ±0,1 % | у: ±0,18 % |
| ИК входных сигналов ТС | Сигналы ТС с НСХ Pt100 (а=0,00385 °C-1) в диапазоне от -200 до +850 °С2) | D1072D | 6ES7 331-7TF01-0AB0 | у: ±0,23 % | у: ±0,36 % |
| Сигналы ТС с НСХ 50М (а=0,00428 °C-1) в диапазоне от -180 до +200 °С2) | MINI MCR-RTD-UI-SP-NC | 6ES7 331-7TF01-0AB0 | у: ±0,32 % | у: ±0,39 % |
| Сигналы ТС с НСХ Pt100 (а=0,00385 °C-1) в диапазоне от -200 до +850 °С2) | - | 6ES7 331-7PF01-0AB0 | Д: ±0,5 С | Д: ±1,2 С |
ИК выходных сигналов силы постоянного тока
6ES7 332-8TF01-0AB0
от 4 до 20 мА
у: ±0,1 %
у: ±0,23 %
ц Пределы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях нормированы с учетом основных и дополнительных погрешностей промежуточных измерительных преобразователей (барьеров искрозащиты) и модулей ввода/вывода аналоговых сигналов.
2) Указан максимальный диапазон измерений. Диапазон измерений ИК входных сигналов ТС зависит от типа подключаемого первичного измерительного преобразователя и настроек ИК.
Примечание - Приняты следующие сокращения и обозначения:
НСХ - номинальная статическая характеристика; а - температурный коэффициент ТС, °C-1;
у - пределы допускаемой приведенной погрешности ИК, % (нормирующим значением принята разность между максимальным и минимальным значениями диапазона измерений);
А - пределы допускаемой абсолютной погрешности ИК, °C.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество ИК входных сигналов силы постоянного тока (включая резервные), не более | 172 |
| Количество ИК входных сигналов ТС (включая резервные), не более | 28 |
| Количество ИК выходных сигналов силы постоянного тока (включая резервные), не более | 8 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - напряжение постоянного тока, В | 220+з2з2 50±1 24+2,4 24-3,6 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность (без конденсации влаги), % - атмосферное давление, кПа | от +21 до +25 от 30 до 90 от 84 до 106 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность (без конденсации влаги), % - атмосферное давление, кПа | от 0 до +45 от 30 до 90 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Таблица 4 - Комплектность
Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс измерительный управляющий автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) мобильной установки подготовки нефти (МУПН) Куюмбинского месторождения, заводской № МУПН2016 | - | 1 шт. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 3 руководства по эксплуатации.
Нормативные документы, устанавливающие требования к средству измерений
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 110-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
88717-23: Методика поверкиСкачать3.5 Мб