Назначение
Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ (далее - АСДКУ) предназначена для непрерывного измерения и контроля параметров водоподготовки: давления воды в водоводах и коллекторах, объемного расхода воды в водоводах I и II подъемов, оборотной воды, сточных вод, иловых вод, уровня воды в резервуарах питьевой воды, качества воды (мутности, цветности, содержания остаточного хлора, алюминия, щелочности, аммония, рН-метрии) Западной станции водоподготовки (ЗСВ) АО «Мосводоканал».
Описание
Принцип действия АСДКУ заключается в измерении технологических параметров с помощью датчиков и аналого-цифровом преобразовании выходных аналоговых сигналов этих датчиков измерительными модулями контроллеров. Далее преобразованные цифровые сигналы передаются в локальную вычислительную сеть ЗСВ, на АРМ дежурного диспетчера ЗСВ и по корпоративной сети в центральное диспетчерское управление АО «Мосводоканал».
Серверное оборудование осуществляет с заданным интервалом времени последовательный опрос информации о технологических параметрах, поступающей с контроллеров, регистрацию, отображение, архивирование и хранение результатов измерения. Вывод информации об измеренных параметрах осуществляется на АРМ диспетчера с помощью специализированного ПО «Таблицы и графики».
АСДКУ состоит из 88 измерительных каналов (ИК) и представляет собой трехуровневую систему:
1-й уровень - первичные измерительные преобразователи (датчики) технологических параметров в унифицированные сигналы силы постоянного тока;
2-й уровень включает:
- контроллеры программируемые логические PLC Modicon (Госреестр № 18649-09) с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEZ 802, TSX AEY 810 или с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC (Госреестр 58642-14),
- РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов IC-538MA, 73L-II020 и преобразователями измерительными ISO-А (Госреестр № 24245-03);
3-й уровень - серверное оборудование, осуществляющее сбор, хранение и передачу информации, автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного оператора, включающее персональный компьютер (ПК) для визуализации технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов, архивации данных, обработки измерительной информации.
При необходимости в измерительных каналах АСДКУ могут быть установлены модули защиты от импульсных помех, бросков напряжения и сверхтоков при грозовых разрядах (типа НЕВОД+3, Diamond SP3000P).
Фотография шкафов, в которых размещено контроллерное оборудование, представлена на рисунке 1.
Знак поверки в виде наклейки и оттиска каучукового клейма наносится на свидетельство о поверке.
АСДКУ ЗСВ состоит из измерительных каналов (ИК) следующих типов:
1 Каналы измерений объемного расхода воды в водоводах I и II подъемов, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);
- вторичная (электрическая) часть ИК (далее - ЭИК), включающая:
контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEZ 802, TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА);
- модули защиты НЕВОД+3, Diamond SP3000P (представляют собой промежуточные преобразователи, не являющиеся средствами измерений, не влияют на метрологические характеристики ИК, предназначены для ограничения до безопасной величины значений перенапряжений, возникающих в линиях связи вследствие электростатических разрядов, например, при ударе молнии).
2 Каналы измерений объемного расхода оборотной воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);
- ЭИК, включающая:
контроллеры программируемые логические PLC Modicon с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC (с входными сигналами от 4 до 20 мА),
РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов 73L-II020 (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А;
- модули защиты НЕВОД+3, Diamond SP3000P.
3 Каналы измерений объемного расхода сточных вод, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
расходомеры с интегратором акустические ЭХО-Р-02 (Госреестр № 21807-06);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
4 Каналы измерений объемного расхода иловых вод, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
расходомеры электромагнитные SIMA FC 2 (Госреестр № 18120-99);
- ЭИК, включающая РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов 73L-II020 (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А.
5 Каналы измерений уровня воды в резервуарах чистой (питьевой) воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
преобразователи измерительные давления и уровня Waterpilot (модель FMX 160, Госреестр № 17575-03, модель FMX 167, Госреестр № 17575-09);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
6 Каналы измерений давления воды на водоводах и в коллекторах, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
датчики давления DMP 331 (Госреестр № 23574-05);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
7 Каналы измерений содержания остаточного алюминия в воде, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
анализаторы жидкости Cristal (Госреестр № 49095-12);
анализаторы воды Seilbold Composer (Госреестр № 48885-12);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
8 Каналы измерений содержания остаточного хлора в воде, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
анализаторы Depolox 3 plus (Госреестр № 24787-05);
анализаторы MFA-Depolox 4 (Госреестр № 19443-08);
- ЭИК, включающая:
контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА),
РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов IC-538MA (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А.
9 Каналы измерений мутности воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
анализаторы мутности «TURBILIGHT» (Госреестр № 18504-06);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
10 Каналы измерений щелочности воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
анализаторы «SERES 1000 TA & TAC» (Госреестр № 22043-01, зав. №№ 501F002, 501F005, 501F006, 501F007, 501F008, 501F009, 501F010);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
11 Каналы измерений цветности воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи: анализаторы жидкости SERES 1000 (Госреестр № 37964-08); анализаторы жидкости SERES 2000 (Госреестр № 37966-08); анализаторы жидкости Cristal (Госреестр № 49095-12);
анализаторы мутности и цветности воды промышленные KEMTRAK 007 модели DPC007 (Госреестр № 47314-11);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
12 Каналы измерений рН воды, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи:
рН-метры LIQUISYS CPM 221 (Госреестр № 22502-02, зав.№№ 404404, 404411, 404416, 404419, 404420, 404427);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
13 Каналы измерений содержания аммония в воде, в состав которых входят следующие компоненты:
- первичные измерительные преобразователи: анализаторы жидкости SERES 2000 (Госреестр № 37966-08);
- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) АСДКУ представлены в таблице 1.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FIX | iFIX | «Таблицы и графики» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | Не ниже 6.0 | Не ниже 3.5 | Не ниже 2.3 |
| Цифровой идентификатор ПО | Не используется |
ПО верхнего уровня - FIX, iFIX и «Таблицы и графики» не являются метрологически значимыми, т.к. их функциями является архивирование и отображение информации, полученной от приборов.
ПО FIX и iFIX содержат серверную часть для сбора, передачи и архивирования информации от приборов.
ПО «Таблицы и графики» содержит клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ и обеспечивающую запрос и визуализацию информации из базы данных.
Для защиты информации от несанкционированного доступа предусмотрен физический контроль доступа (отдельные запираемые помещения серверной) и программный контроль доступа (по логину и паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики ИК АСДКУ представлены в таблице 2.
| Канал измерений (измеряемый параметр) | Тип первичного преобразователя | Диапазон измерений первичного преобразователя 1) | Пределы допуск. основной погрешности первичного преобразователя 5 a (g а ) (±) | Тип контроллера | Пределы допуск. осн. погрешн. ЭИК g ЭИК , % (±) | Пределы допускаемой основной погрешности ИК 5 ИК (g ИК ) (±) |
| Расход воды в водоводах I и II подъемов | УРС 002В | от 0 до 20000 м3/ч | 1,5 % относит. | PLC Modicon | 0,15 | (1,5+3000/Х) %* |
| от 0 до 18000 м3/ч | (1,5+2700/Х) %* |
| от 0 до 16000 м3/ч | (1,5+2400/Х) %* |
| от 0 до 320 м3/ч | 2,0 % относит. | (2,0+48/Х) %* |
| Расход оборотной воды | УРС 002В | от 0 до 12000 м3/ч | 1,5 % относит. | РС-совм. | 0,85 | (1,5+10200/Х) %* |
| PLC Modicon | 0,6 | (1,5+7200/Х) %* |
| Расход сточных вод | ЭХО-Р-02 | от 0 до 346,7 м3/ч | 3 % относит. | PLC Modicon | 0,15 | (3+52/Х) % * |
| от 0 до 434,8 м3/ч | (3+65/Х) % * |
| от 0 до 1866,4 м3/ч | (3+280/Х) % * |
| Расход иловых вод | SIMA FC 2 | от 0 до 2000 м3/ч | 3 % относит. | РС-совм. | 0,85 | (3+1700/Х) % * |
| Уровень воды в РПВ | Waterpilot FMX 160 | от 0 до 6 м | 0,5 % привед. | PLC Modicon | 0,15 | 0,65 % привед. |
| FMX 167 | 0,2 % привед. | 0,35 % привед. |
| Давление воды | DMP 331 | от 0 до 1,6 МПа | 0,5 % привед. | PLC Modicon | 0,15 | 0,65 % привед. |
| Остаточный хлор | Depolox 3 plus | от 0 до 2 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0 до 0,4 мг/дм3 от 0,4 до 2 мг/дм3 | 25 % привед. 25% относит. | РС-совм. | 0,85 | 25 % привед. 25% относит. |
| PLC Modicon | 0,15 |
| MFA-Depolox 4 | от 0 до 2 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0 до 0,4 мг/дм3 от 0,4 до 2 мг/дм3 | 25 % привед. 25% относит. | PLC Modicon | 0,15 | 25 % привед. 25 % относит. |
| Остаточный алюминий | Cristal | от 0 до 1,0 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,1 до 0,3 мг/дм3 от 0,3 до 1,0 мг/дм3 | 20 % привед. 20 % относит. | PLC Modicon | 0,15 | 20 % привед. 20 % относит. |
| Seilbold Composer | от 0 до 0,5 мг/дм3: (соотв.диап.4-20 мА): от 0 до 0,05 мг/дм3 от 0,05 до 0,13 мг/дм3 от 0,13 до 0,5 мг/дм3 | 30 % прив.к диап. 12% прив. к верх. пределу диап. 12 % относит. | 30 % прив.к диап. 12 % прив. к верх. пред. диап (12+0,06/Х) % * |
| SERES 2000 | от 0 до 0,5 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,1 до 0,3 мг/дм3 от 0,3 до 0,5 мг/дм3 | 20 % привед. 20 % относит. | 20 % привед. 20 % относит. |
| Канал измерений (измеряемый параметр) | Тип первичного преобразователя | Диапазон измерений первичного преобразователя 1) | Пределы допуск. основной погрешности первичного преобразователя 5 a (g а ) (±) | Тип контроллера | Пределы допуск. осн. погрешн. ЭИК g ЭИК , % (±) | Пределы допускаемой основной погрешности ИК 5 ИК (g ИК ) (±) |
| Мутность воды | Turbilight | от 0 до 100 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,5 до 5,0 мг/дм3 от 5,0 до 10,0 мг/дм3 от 10 до 100 мг/дм3 | 20% относит. 14% относит. 10% относит. | PLC Modicon | 0,15 | (20+0,7/Х) % * (14+0,8/Х) % * (10+13,5/Х) % * |
| от 0 до 10 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,1 до 0,5 мг/дм3 от 0,5 до 5,0 мг/дм3 от 5,0 до 10,0 мг/дм3 | 24% относит. 20% относит. 14% относит. | 24% относит. (20+0,7/Х) % * (14+0,8/Х) % * |
| от 0 до 2,0 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,05 до 0,1 мг/дм3 от 0,1 до 0,5 мг/дм3 от 0,5 до 2,0 мг/дм3 | 30% относит. 24% относит. 20% относит. | 30% относит. 24% относит. 20% относит. |
| Щелочность воды | SERES 1000 TA&TAC | от 0 до 5,0 ммоль/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,8 до 2,0 ммоль/дм3 от 2,0 до 5,0 ммоль/дм3 | 25% относит. 15% относит. | PLC Modicon | 0,15 | 25% относит. (15+0,5/Х) % * |
| Цветность воды | SERES 1000 | от 0 до 100 градусов цветности (соотв.диап.4-20 мА): от 3 до 10 град. цветн. от 10 до 50 град. цветн. от 50 до 70 град. цветн. | 50% относит. 20% относит. 10% относит. | PLC Modicon | 0,15 | 50% относит. 20% относит. (10+3/Х) % * |
| SERES 2000 |
| Cristal | от 3 до 10 град. цветн. от 10 до 50 град. цветн. от 50 до 100 град.цветн. | 30% относит. 20% относит. 10% относит. | 30% относит. 20% относит. (10+3/Х) % * |
| KEMTRAK DPC007 | от 0,5 до 100 град. цветности | 0,5 + 0,03 Х | 0,65 + 0,03 Х |
| pH воды | pH метр LIQUISYS СРМ 221 | от 2 до 12 рН | 0,07 рН | PLC Modicon | 0,15 | 0,85 % |
| Содержание аммония в воде | SERES 2000 | от 0 до 0,5 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,1 до 0,3 мг/дм3 от 0,3 до 0,5 мг/дм3 | 20% привед. 20% относит. | PLC Modicon | 0,15 | 20 % привед. 20 % относит. |
| от 0 до 1,0 мг/дм3 (соотв.диап.4-20 мА): от 0,1 до 0,3 мг/дм3 от 0,3 до 1,0 мг/дм3 | 20% привед. 20% относит. | 20 % привед. 20 % относит. |
Примечания
1) В таблице 2 указаны диапазоны измерений первичных преобразователей, приведенные к диапазону входного сигнала ЭИК от 4 до 20 мА;
2) Пределы допускаемой основной погрешности ИК, обозначенных «*», рассчитываются по формуле:
8 „к = 6 д + , % (1)
где 8 д - пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного преобразователя, % от измеренного значения;
D - диапазон измерений первичного преобразователя, единицы измеряемого физического параметра;
Х - измеренное значение параметра, единицы измеряемого физического параметра;
У эик - пределы допускаемой основной приведенной погрешности ЭИК, включающей контроллер с модулями ввода или с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC, измерительный преобразователь ISO-А, % от диапазона измерений физического параметра.
Рабочие условия эксплуатации компонентов ИК АСДКУ ЗСВ:
- температура окружающего воздуха, °С:
| - для электронных блоков датчиков, контроллеров | от 5 до 40; |
| - для компьютеров | от 15 до 35; |
| - относительная влажность окружающего воздуха, % | от 5 до 80; |
| - атмосферное давление, кПа | от 86 до 106,7 |
| - напряжение питающей сети, В | от 198 до 242; |
| - частота питающей сети, Гц | от 49 до 51. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- первичные измерительные преобразователи, измерительные преобразователи ISO-А, модули защиты, входящие в состав ИК системы;
- контроллеры PLC Modicon и РС-совместимые с модулями ввода или с преобразователями измерительными серии Inline;
- сервер,
- АРМ диспетчера;
- программное обеспечение;
- руководство по эксплуатации на систему;
- методика поверки ЗСВ.0005.2015 МП.
Поверка
осуществляется по документу ЗСВ.0005.2015 МП «Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 30.10.2015 г.
Перечень основных средств поверки:
- средства поверки первичной части ИК (датчиков) приведены в методиках поверки на эти средства измерений;
- средства поверки вторичной (электрической) части ИК: калибратор многофункциональный MC5-R (пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения силы постоянного электрического тока в диапазоне от 0 до 25 мА ±(0,02 % от показания + 1,5 мкА).
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведён в документе «Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ. Руководство по эксплуатации. ЗСВ.0005.2015 РЭ».
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ
ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;
63214-16: Методика поверки ЗСВ.0005.2015 МПСкачать705.1 Кб