Комплексы автоматизированные измерительно-управляющие КИ-ЭБ-ТЭС Ударная
- ООО "ИНКОНТРОЛ", г. Москва
- ГОСРЕЕСТР СИ РФ:92489-24
Назначение
Комплексы автоматизированные измерительно-управляющие КИ-ЭБ-ТЭС Ударная (далее - комплекс) предназначены для измерений сигналов силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, вычислений, контроля и хранения измеренных параметров оборудования энергоблока и энергоносителей (воды, пара, воздуха, газа, тепловой и электрической энергии), потребляемых или получаемых в процессе работы тепловой электростанции (далее - ТЭС) Ударная.
Описание
Принцип действия комплекса основан на измерении, обработке и индикации информации, поступающей с первичных преобразователей (не входят в состав комплекса), согласно заложенным алгоритмам.
Комплекс входит в состав автоматизированной системы управления технологическими процессами (далее - АСУТП) энергоблоков №1 и №2 (далее - ЭБ1 и ЭБ2) ТЭС Ударная и обеспечивает измерение параметров тепломеханического оборудования энергоблоков (далее -ТМО), в хранение полученной измерительной информации, их визуализацию и реализацию алгоритмов управления оборудованием энергоблоков №1 и №2, в том числе, для каждого энергоблока:
- паровой турбины (ПТ);
- электронной части системы регулирования (ЭЧСР) ПТ;
- котла утилизатора;
- локальной САУ газотурбинной установки (ГТУ);
- локальной САУ охладительных аппаратов вспомогательного оборудования (ОАВО), сухая градирня;
- локальной САУ воздушной конденсационной установки (ВКУ).
Комплекс представляет собой совокупность технических и программных средств, в том числе:
1. Оборудования и программного обеспечения нижнего уровня, состоящего из:
- программно-технических средств «REGUL RX00» на базе модулей аналогового ввода R500 AI.08.131, R500 AI 08.051 и R500 AI 08.052 (регистрационный № 63776-16), осуществляющих циклический опрос измерительного оборудования, прием и преобразование сигналов от датчиков давления, расхода, уровня, химических и электрических измерений, сигналов с датчиков температуры в выходной код и передача их в центральные процессоры комплекса по протоколу цифрового обмена «Regulbus».
- Модулей аналогового ввода ПТК «MAPCS» типа AI621 и AI622 (регистрационный № 79079-20), осуществляющих циклический опрос измерительного оборудования, прием и преобразование сигналов от датчиков температуры, давления, расхода, уровня, механических и электрических измерений, в выходной код и передача их в процессорные модули ПТК «MAPCS» в составе САУ ГТУ
- модулей аналогового ввода Simatic S7-300 типа SM331 в составе устройств распределенного ввода-вывода Simatic ЕТ-200М (регистрационный № 15772-11, № 66213-16), осуществляющих циклический опрос измерительных термопреобразователей температуры, прием этих сигналов, преобразование их в выходной код и передачу их в процессор AS 416-5H локальной САУ ГТУ по стандартам цифрового обмена «Profibus DP»
- Линий связи, соединяющих измерительные модули с датчиками;
2. Оборудования и программного обеспечения среднего, контроллерного уровня, состоящего из:
- пяти дублированных центральных процессоров программно-технических средств «REGUL R500» типа R500 CU.00.051 (регистрационный № 63776-16), получающих измерительную информацию от модулей аналогового ввода «REGUL R500», с использованием стандартных промышленных протоколов обмена семейства «Industrial Ethernet» и обеспечивающих управление тепломеханическим оборудованием энергоблока (далее -ТМО) согласно заданным алгоритмам управления;
- Дублированного центрального процессора типа AS 416-5H, получающих измерительную информацию от модулей аналогового ввода ЕТ-200М в составе САУ ГТУ, передающего полученную информацию в ПТК «MAPCS» (регистрационный № 79079-2 0), обеспечивающих управление оборудованием ГТУ
- Шести дублированных процессорных модулей типа MPU431 получающих измерительную информацию от модулей аналогового ввода ПТК «MAPCS», ЕТ200М и процессора AS 416-5H
3. Оборудования и программного обеспечения верхнего уровня, состоящего из:
- резервированного сервера, реализованного на серверной аппаратной платформе, на базе программного обеспечения Альфа-платформа, развернутого в операционной системе Linux и предназначенного для контроля и управления оборудованием энергоблока, а также обработки и хранения полученной измерительной и расчетной информации;
- трех операторских рабочих станций(АРМ оператора), АРМ инженеров, использующих кроссплатформенное программное обеспечение Альфа-платформа, способное функционировать в операционных системах Linux и реализованных на базе персональных компьютеров, которые получают информацию от резервированного сервера по отказоустойчивой промышленной локальной сети Industrial Ethernet АСУТП энергоблоков и обеспечивают контроль, управление и визуализацию результатов измерений и функционирования энергоблоков;
- инженерной станции энергоблоков с предустановленным специальным программным обеспечением, необходимым для выполнения конфигурирование оборудования и программного обеспечения нижнего, среднего и верхнего уровней комплекса.
- инженерной станции ГТУ, являющейся также сервером САУ ГТУ, с предустановленным специальным программным обеспечением, необходимым для выполнения конфигурирование оборудования и программного обеспечения нижнего, среднего и верхнего уровней комплекса.
Комплекс обеспечивает измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах рабочих станций, архивирование и вывод на печать следующих параметров при ведении технологического процесса ОСО:
- расхода воды, пара, воздуха, газа, технических жидкостей м3/ч, т/ч; кг/с;
- давлений воздуха, газов, пара, воды, конденсата, масла, технических жидкостей, бар, мбар, кПа, МПа;
- температуры воздуха, газов, пара, воды, масла, технических жидко-стей,металла, °С;
- уровня воды, технических жидкостей, масла, мм, м;
- электрического тока, напряжения, мощности и частоты, А, кА, В, кВ, Мвт, Мвар Гц;
- концентраций О2, СО, Na, NOx, СН4, %; % НКПР, ррм, мкг/дм3;
- концентрации pH, электропроводность жидких сред, ед.рН, мкСм/см.
Заводские номера комплексов 41N18-01 и 41N18-02 наносятся типографским способом на таблички в соответствии с рисунком 1, прикрепленные к лицевой панели шкафа инженерной станции измерительного комплекса и в формуляре комплекса. Все электронное оборудование комплекса размещается в специализированных шкафах автоматизации - приборных стойках внешний вид шкафов приведен на рисунке 2. Структурная схема комплекса автоматизированного измерительно-управляющего КИ-ОСО-ТЭС Ударная приведена на рисунке 3.
Рисунок 2 - Внешний вид контроллерных шкафов
Рисунок 1 - Маркировочная табличка комплекса
| Условные обозначения | |
| Regul R500 | Дублированный программируемый контроллер Regul R500 |
| i/o модули | Модули ввода вывода аналоговых сигналов: - R500 AI.08.051 - токовые сигналы; - R500 AI.08.031-02 - сигналы ТП и ТС. |
| AS 416 5H | Дублированный программируемый контроллер AS 416 5 H |
| ET200M | Устройство распределенного ввода-вывода Simatic S7-300 |
| MPU 431 | Процессорный модуль ПТК MAPCS |
| AI модули | Модули ввода вывода аналоговых сигналов ПТК MAPCS: - AI622-токовые сигналы; - AI621-сигналы ТП и ТС. |
| АРМ | Автоматизированное рабочее место |
| ПИП | Первичные измерительные преобразователи |
| ----□ | Industrial Ethernet |
| • • | Шина цифрового обмена RegulBus |
| ◄—► | Аналоговые линии связи |
| — | Шина цифрового обмена Profibus DP |
Архивная станция
Помещение инженерных станций
АРМ расчетных задач
Центральный щит управления
АРМ Инженера АСУТП
АРМ машиниста энергоблока
Экраны колективного пользования
| |; а Г; , 1 t1'. ■ | |
АРМ
Нач. смены
станции
АРМ машиниста ГТУ
Консоль
Инженерная станция САУ ГТУ
L
(Системная шина MAPCS.
Терминальная шина Industrial Ethernet
—Резервированный
___________ Alpha Server
Энергоблока
Системнпя шина Industrial Ethernet
■по-------------------------ЧЗО----
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
Шкаф контроллеров Regul R500
Industrial Ethernet
Шкаф MAPCS
MPU 431
EH EH ЕВ EH EH EH
AI модули
0В0ИВ0ИВ0
i/o модули
i/o модули
i/o модули
Шкаф CPU
i/o модули
i/o модули I
i/o модули
i/o модули
i/o модули
SIEMENS
AS 416 5 H
I | У 1Щ Б1|
| i/o | модули | |||
| г-ll 11—1 | ||||
| i | /о модули | a | ||
| j |||||||||| 1 llllllllll | 1 | |_|........|| | 1 1 | |
| । | 1 |у Щ1Б11 | | |У msi | । |у ims| | । |
| ПИП | ПИП | ПИП | ПИП | ПИП |
| Паровой турбины | Котла | Сухой градирни | Воздушной | ЭЧСР паровой |
| утилизатора | (ОАВО) | кондесационной | турбины |
установки (ВКУ)
ПИП Вспомогательного оборудования ГТУ
!|У | У ||
ПИП Газовой турбины (ГТУ)
Рисунок 3 - Структурная схема комплексов автоматизированных измерительно-управляющих КИ-ЭБ-ТЭС Ударная
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) комплекса функционально разделено на две группы: базовое программное обеспечение (БПО) измерительных модулей ПТК и специализированное ПО (СПО).
Метрологически значимая часть программного обеспечения находится во встроенном базовом программном обеспечении (далее- БПО) измерительных модулей ПТК, устанавливаемое в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе- изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Возможности, средства и интерфейсы для изменения БПО отсутствуют.
Конфигурация программного проекта АСУТП энергоблоков на базе ПТК «REG-UL RX00» и ПТК «MAPCS», выполнена под задачи комплексов автоматизированных измерительно- управляющих КИ-ЭБ-ТЭС Ударная.
СПО включает в себя:
- специализированное инженерное программного обеспечения «Epsilon LD», предназначенное для конфигурирования программно-аппаратных средств REGUL нижнего и среднего уровней комплекса;
- специализированное программное обеспечение - «Alpha. HMI», предназначенное для конфигурирования программно-аппаратных средств Альфа-платформа верхнего уровня комплекса;
- специализированное программное обеспечения «MAPIDE», в составе ПТК «MAPCS», версия 1.6.2001, предназначенного для конфигурирования программноаппаратных средств «MAPCS» всех уровней САУ ГТУ.
Метрологически значимая часть программного обеспечения находится во встроенном базовом программном обеспечении (далее- БПО) измерительных модулей. ВПО устанавливается в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе- изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Возможности, средства и интерфейсы для изменения БПО отсутствуют.
Защита от несанкционированного изменения алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров обеспечивается системой электронного паролирования доступа к интерфейсу ПО, параметры настроек измерительных каналов и результатов измерений закрыты персональным паролем.
Уровень защиты ПО комплекса от преднамеренных и непреднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения | ||
| Идентификационное наименование ПО | Epsilon LD | Alpha. HMI | MAPIDE |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | V1.6.14.0 | 1.8.x+add19082.b134.r87458 | 1.6.2001 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - | ||
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование | Значение |
| Диапазон преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров (давления, уровня, расхода, температуры, химического анализа, механических и электрических величин), работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, мА | от 4 до 20 |
| Диапазон преобразования входных сигналов напряжения постоянного тока, поступающих от термопар типа ТХА(К)в значения температуры, мВ (°С): | от -0,392 до +33,275 (от -10,0 до +800,0) |
| Диапазон преобразования входных сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления, в значения температуры, Ом (°С): - для термопреобразователей сопротивления НСХ 100П - для термопреобразователей сопротивления НСХ Pt100 | от 80,00 до 317,11 (от -50 до +600) от 80,31 до 194,10 (от -50 до +250) |
| Пределы допускаемой погрешности, приведенной к верхнему значению диапазона преобразования входных сигналов силы постоянного тока в значения технологических параметров, %: - расхода прямого измерения, давления, уровня, температуры, химического анализа и электрических, работающих от датчиков со стандартным токовым выходом, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей - расхода воды с помощью стандартных СУ, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей: - расхода пара с помощью стандартных СУ, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей: | ±0,25 ±0,6 ±1,0 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от термопар типа ТХА(К), в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±2,5 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности преобразования сигналов сопротивления, поступающих от термопреобразователей сопротивления типа ТСП НСХ Pt100 и НСХ 100П, в значения температуры, без учета погрешности первичных измерительных преобразователей, °С | ±0,7 |
| Примечание: Пределы допускаемой погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от преобразователей термоэлектрических, даны с учетом погрешности компенсации температуры холодного спая | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре плюс 25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от 0 до +40 от 30 до 80 от 80 до 108 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. | |
| Зав. № 41N18-01 | Зав. № 41N18-02 | ||
| Комплекс автоматизированный измери-тельно-управляющий | КИ-ОСО-ТЭС Ударная | 1 | 1 |
| Руководство по эксплуатации. Комплекс автоматизированный измерительно- управляющий КИ-ЭБ-ТЭС «Ударная», часть 1. «Инструкция по эксплуатации АРМ оператора» | ИК.2929-АТХ5.РЭ 01 | 1 | 1 |
| Руководство по эксплуатации. «Комплекс автоматизированный измерительно- управляющий КИ-ЭБ-ТЭС «Ударная», часть 2.»Техническое описание ПТК «Regul R500» | ИК.2929-АТХ5.РЭ 02 | 1 | 1 |
| Формуляр | ИК.2929-АТХ5.ФО2 | 1 | - |
| ИК.2929-АТХ5.ФО3 | - | 1 | |
Сведения о методах измерений
приведены в пункте «Интерфейс пользователя» руководства по эксплуатации ИК.2929-АТХ5-РЭ 01.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;
ГОСТ 6651-2009 «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1-10-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
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».